"Mondarche" - ein Projekt zur Erstellung eines Genspeichers auf dem Mond

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-16 16:01

Eine Gruppe von Wissenschaftlern hat das Konzept einer "Mondarche" vermutet, die in den alten Lavakanälen des Mondes versteckt ist. Dieses riesige Depot kann die Spermien, Eier und Samen von Millionen von Arten auf der Erde speichern und so ein einzigartiges Reservat für den Regentag schaffen.

Um die Biodiversität der Erde im Falle einer plötzlichen globalen Katastrophe "wiederzustarten", schlagen Wissenschaftler vor, in den Lavakanälen des Mondes eine echte "Arche" zu bauen - ein Genlager für alle lebenden Arten

Die Arche (also eine Genbank) wird zuverlässig in Tunneln und Höhlen versteckt, die vor über 3 Milliarden Jahren von Lavaströmen gelegt wurden, und Sonnenkollektoren auf der Oberfläche des Erdtrabanten werden als Energiequelle dafür dienen. Der kryogene Speicher soll den Forschern zufolge das Erbgut aller 6,7 Millionen bekannten Pflanzen-, Tier- und Pilzarten auf der Erde enthalten, wofür mindestens 250 Raketenstarts erforderlich sind, um sie zum Mond zu bringen.

Wissenschaftler glauben, dass solche Maßnahmen dazu beitragen werden, die Tierwelt unseres Planeten vor natürlichen und vom Menschen verursachten apokalyptischen Szenarien wie dem Ausbruch eines Supervulkans oder einem Atomkrieg zu schützen und das Überleben der Gene aller terrestrischen Arten zu sichern. Forscher stellten auf der IEEE-Luft- und Raumfahrtkonferenz ein Projekt der Zukunftsarche vor.

„Es besteht eine starke Beziehung zwischen uns und der Natur“, sagte Hauptautor Jackan Thanga, Leiter des Space and Terrestrial Robotic Research Laboratory (SpaceTREx) an der University of Arizona, gegenüber Live Science. „Wir haben die Verantwortung, die Biodiversität zu erhalten und die Mittel bereitzustellen, um sie zu erhalten.“

Bislang seien laut Thangi noch nicht alle Technologien industriell umgesetzt worden, die für dieses ambitionierte Projekt erforderlich seien – manche existieren sogar nur auf dem Papier. Forscher gehen jedoch davon aus, dass die Speicherarche innerhalb der nächsten 30 Jahre gebaut werden könnte.

Existenzielle und reale Bedrohungen: die Zukunft unseres Planeten

Der Hauptzweck der Mondarche besteht darin, einen sicheren externen Speicher der Artenvielfalt zu schaffen. „Ich verwende gerne eine Datenanalogie“, erklärte Thanga. "Es ist, als ob Sie Fotos und Dokumente von Ihrem Computer auf eine separate Festplatte kopieren würden, sodass Sie als letzten Ausweg eine Sicherungskopie Ihrer wichtigsten Informationen haben."

Wenn ein apokalyptisches Ereignis die natürliche Welt oder den größten Teil der Menschheit zerstört, haben die Menschen hypothetisch eine Chance, "den Reset-Knopf zu drücken".

In ihrer Präsentation zählten die Forschenden folgende potenzielle Bedrohungen für die Existenz der Biodiversität auf der Erde auf: Supervulkanausbruch, globaler Atomkrieg, Asteroideneinschlag, Pandemie, sich beschleunigender Klimawandel, globaler Sonnensturm und globale Dürre. Natürlich ist die Wahrscheinlichkeit dieser Ereignisse bei weitem nicht 100 %, aber jede geäußerte Bedrohung ist eine traurige Realität, der wir uns zu jedem Zeitpunkt der Geschichte stellen können.

Das Erstellen genetischer Backups zur Erhaltung der Biodiversität ist alles andere als ein neues Konzept. Svalbards Seed Vault, oberhalb des Polarkreises in Norwegen gelegen, enthält bereits genetische Proben verschiedenster Pflanzenarten aus der ganzen Welt und wurde bereits verwendet, um einige Pflanzen wieder in die Freiheit zu bringen.

Dieser Speicher kann jedoch durch den Anstieg des Meeresspiegels oder einen Asteroideneinschlag leiden – in diesem Fall wird auch die Abgeschiedenheit von der Zivilisation nicht retten. Nur wenn genetische Informationen irgendwo außerhalb gespeichert werden, können wir, so die Forscher, garantieren, dass sie jeglichen Bedrohungen für das Leben auf der Erde standhalten.

Lavakanäle: Was ist im Inneren des Mondes

Der Mond war aus einem Hauptgrund die naheliegende Wahl für eine außerirdische Arche: Von der Erde sind es nur 4 Tage Reisezeit und daher ist es viel einfacher, Baumaterialien und Proben zu ihm zu transportieren als beispielsweise zum Mars. Laut Thangi ist der Bau einer Arche im Orbit um die Erde aufgrund der Instabilität der Umlaufbahn keine sichere Option.

Ein weiterer Vorteil des Bauens einer Arche auf dem Mond besteht jedoch darin, dass sie sicher in Lavaröhren versteckt werden kann. Diese Höhlen und Tunnel unter der Oberfläche wurden gebildet, als noch tektonische Aktivität auf dem Satelliten existierte und sind seitdem intakt geblieben. Die Lavaröhren werden die Arche vor Meteoriteneinschlägen und DNA-schädigender Strahlung schützen. Zuvor wurden Lavaröhren bereits als der erfolgreichste Ort für den Bau der ersten kolonialen Mondstädte bezeichnet, sodass diese Wahl völlig logisch erscheint.

„Wenn kein Meteoriten- oder Atomschlag direkt einschlägt, ist mit der Arche alles in Ordnung“, sagt Thanga. "Außerdem könnte der Mond bis zu 200 Lavaröhren haben, die zum Bau einer Arche geeignet sind."

Die Forscher schlagen vor, diese Rohre zunächst mit speziell entwickelten Robotern zu kartieren, die in der Lage sind, Höhlen und Tunnel autonom zu erkunden. Laut Thangi werden diese hypothetischen SphereX-Roboter großen Pokeballs mit dunkelgrauer Metallober- und bronzener Unterhälfte ähneln. Sie werden in der Lage sein, bei geringer Schwerkraft auf die Mondoberfläche zu springen und Hohlräume im Inneren des Satelliten mit Kameras und LIDAR, einer Fernerkundungstechnik, die einen gepulsten Laser verwendet, um zu navigieren, zu kartieren. Haben die Roboter eine geeignete Lavaröhre gefunden, kann mit dem Bau begonnen werden.

Basiserstellung

Die Arche wird zwei Hauptabschnitte umfassen - über und unter der Erde. Genetische Proben werden in Kryospeichermodulen in Lavaröhren lokalisiert, die durch Aufzüge mit der Oberfläche verbunden sind. Ein oberflächenmontiertes Kommunikationssystem und Sonnenkollektoren werden die Arche mit Strom versorgen, und eine Luftschleuse wird für Besucher nützlich sein.

Eine Arche zu bauen mag auf den ersten Blick wie eine riesige logistische Herausforderung erscheinen, aber Thanga ist zuversichtlich, dass die bevorstehenden Missionen der NASA und der European Space Agency (ESA) zum Mond die Voraussetzungen für solche Bauprojekte schaffen werden. Thanga sagt voraus, dass der Transport von Proben zum Mond der schwierigste und teuerste Aspekt beim Bau einer Arche sein wird.

Berechnungen der Wissenschaftler legen nahe, dass für die erfolgreiche Rückkehr einer Art auf die Erde bis zu 500 Proben benötigt werden – schließlich müssen sich Tiere und Pflanzen miteinander kreuzen und Nachwuchs produzieren. Außerdem müssen zunächst Ausrüstung und Baumaterial zum Mond geliefert werden, was zusätzliche Zeit und enorme Kosten bedeutet. „Der Bau der Arche und der Transport der Proben werden Hunderte von Milliarden Dollar kosten, daher muss dieses Projekt wahrscheinlich international eingesetzt werden“, sagt Thanga.

Roboter arbeiten in: der Alltag eines kryogenen Speichers

Beachten Sie, dass ein wichtiger Aspekt der Mondarche derzeit völlig unzugänglich ist.

Die kryogene Konservierung von Proben erfordert eine Umgebung mit extrem niedrigen Temperaturen von - 180 bis - 196 Grad Celsius. Dies bedeutet, dass die Verwendung von Menschen zum Sortieren und Abrufen von Proben aus Kryospeichermodulen unpraktisch und sogar gefährlich ist. Stattdessen wird die harte und filigrane Arbeit auf die Schultern der Roboter fallen.

Doch bei solch niedrigen Temperaturen frieren moderne Roboter durch ein passives Kaltschweißverfahren einfach zu Boden, wenn Metalle bei Minusgraden miteinander verschmolzen werden. Die Lösung, so die Forscher, heißt Quantenlevitation. Diese theoretische Lösung ist eine "aufgeladene" Version des Magnetismus, die supraleitende Materialien verwendet, um Objekte in einem Magnetfeld zu halten.

Quantenlevitation ist noch nicht möglich und nur eine schöne Theorie, aber in Zukunft wird eine solche Lösung für andere kryogene Projekte, wie etwa die Langstrecken-Raumfahrt, sehr gefragt sein. Wissenschaftler gehen daher davon aus, dass in naher Zukunft die eine oder andere Lösung des Problems gefunden wird, sonst müssen sie die Weltraumforschung einfach vergessen.

Die Forscher sagen, dass ein Zeitraum von 30 Jahren der realistischste Zeitrahmen ist. Wenn die Menschheit jedoch mit einer unvermeidlichen Existenzkrise konfrontiert ist, kann die Arbeit manchmal beschleunigt werden. Wenn wir uns am Rande einer Katastrophe befinden, dann kann durch gemeinsame Anstrengungen in 10 Jahren ein Speicher auf dem Mond gebaut werden, aber dies erfordert ein beispielloses Maß an Zusammenarbeit - wir müssen die wirtschaftlichen und politischen Unterschiede der führenden Weltmächte.