Jika umat manusia ingin hidup lama, kita mungkin harus menjajah planet lain. Entah kita sendiri yang akan membuat Bumi tidak dapat dihuni, atau Bumi akan berakhir secara alami dan tidak akan dapat mendukung kehidupan - suatu hari kita akan dipaksa untuk mencari rumah baru.
Film-film Hollywood seperti The Martian dan Interstellar memberi kita gambaran tentang apa yang mungkin tersedia bagi kita. Mars sejauh ini merupakan planet paling layak huni di tata surya kita. Namun, masih ada ribuan exoplanet yang mengorbit bintang lain yang bisa menggantikan Bumi kita. Teknologi apa yang kita butuhkan untuk mewujudkannya?
Kami sudah memiliki satu koloni luar angkasa - Stasiun Luar Angkasa Internasional (ISS). Namun, itu terletak hanya 350 km dari Bumi dan enam awak, yang ada di sana, perlu terus memasok sumber daya. Sebagian besar teknologi yang dikembangkan untuk ISS, seperti pelindung radiasi, daur ulang air dan udara, dan pemanenan energi matahari, pasti akan tersedia untuk permukiman luar angkasa di masa depan. Namun, menciptakan koloni luar angkasa permanen di permukaan planet atau bulan lain dapat menyebabkan banyak masalah baru.
Habitat tidak alami
Syarat utama sebuah pemukiman manusia adalah habitat - lingkungan terisolasi yang dapat menjaga tekanan udara, komposisinya (jumlah oksigen) dan suhu, serta melindungi penghuninya dari radiasi. Hal ini mungkin relatif sulit untuk dicapai.
Meluncurkan benda besar dan berat ke luar angkasa itu mahal dan sulit. Pesawat ruang angkasa dari masa misi Apollo, yang terdiri dari beberapa modul yang mampu dilepas dan dipasang, dikirim ke luar angkasa dalam potongan-potongan dan dirakit oleh astronot. Namun, mengingat kemajuan yang mengesankan dalam kontrol otonom, bagian-bagian tersebut akan dapat dirakit secara mandiri. Saat ini, manuver seperti pendaratan Apollo dilakukan secara otomatis.
Video promosi:
Penutup 3D
Atau, Anda dapat membawa seperangkat alat kecil dari Earth dan membuat habitat menggunakan sumber daya yang dipanen secara lokal. Secara khusus, printer 3D dapat digunakan untuk mengubah mineral dari tanah lokal menjadi struktur fisik. Kebetulan, ini sudah mulai terlihat sebagai kemungkinan. Perusahaan swasta Planetary Resources mendemonstrasikan cara kerja pencetakan 3D menggunakan asteroid kaya logam yang ditemukan di Bumi di lokasi benturan. NASA memasang printer 3D di ISS untuk menunjukkan bahwa printer tersebut dapat digunakan dalam gravitasi nol sebagai metode potensial untuk membuat komponen pesawat ruang angkasa di luar angkasa.
Air sebagai bahan penting
Setelah habitat dibangun, koloni akan membutuhkan pasokan air, oksigen, energi, dan makanan yang konstan untuk menopang penghuninya. Ini akan diperlukan jika koloni tidak dibangun di planet yang indah seperti Bumi dalam hal sumber daya yang melimpah. Air, seperti kita ketahui, adalah dasar kehidupan. Itu juga dapat digunakan untuk membuat bahan bakar atau melindungi dari radiasi radioaktif.
Penyelesaian pertama harus mengambil sejumlah air bersama mereka, dan kemudian membuang semua limbah cair. Ini sudah dipraktekkan di ISS, di mana tidak ada setetes pun cairan (air setelah mencuci, keringat, air mata, atau bahkan urine) yang terbuang. Selain itu, koloni mungkin harus mengambil air dari cadangan air tanah yang mungkin ada di Mars, atau es yang dapat ditemukan di bawah permukaan beberapa asteroid.
Air juga berfungsi sebagai sumber oksigen. Di ISS, oksigen dihasilkan melalui proses yang disebut elektrolisis untuk memisahkan oksigen dari hidrogen dalam air. NASA juga bekerja untuk mengembangkan metode untuk memulihkan oksigen dari atmosfer melalui produk sampingan seperti karbon dioksida, yang kita hirup saat kita bernapas.
Produksi energi
Produksi energi mungkin merupakan aspek teknologi penciptaan koloni yang paling siap kita terima berkat panel fotovoltaik (panel surya). Namun, bergantung pada lokasi koloni di planet, kita mungkin perlu meningkatkan teknologi ini. Pada jarak Bumi, kita bisa mendapatkan sekitar 470V listrik untuk setiap meter persegi panel surya. Angka ini akan lebih rendah di permukaan Mars karena terletak 50% lebih jauh dari Matahari daripada Bumi, dan memiliki atmosfer tebal yang menyaring sebagian sinar matahari.
Secara khusus, badai pasir secara berkala terjadi di atmosfer Mars, yang diketahui menimbulkan masalah. Pasir selanjutnya membatasi jumlah cahaya yang diterima dan juga dapat menumpuk dan menutupi panel. Namun, solusi untuk masalah ini sudah ditangani dengan meningkatkan rover Mars yang ada yang dikirim ke Mars. Misalnya, dua penemu Mars Spirit dan Opportunity milik NASA dirancang untuk beroperasi selama 90 hari, tetapi lebih dari 12 tahun kemudian, keduanya masih beroperasi. Juga ditemukan bahwa angin Mars secara berkala membersihkan debu dari panel.
Hidroponik
Koloni harus mandiri sehingga bahkan tanpa Replikator Star Trek, pertanian sangat penting untuk produksi pangan. Tanaman juga dapat digunakan untuk mengubah karbon dioksida di udara menjadi oksigen yang dapat bernapas. Menanam tanaman di Bumi tidaklah sesulit itu karena mereka telah beradaptasi dengan lingkungan ini selama ribuan tahun. Namun, menanam buah dan sayuran di luar angkasa atau di planet lain tidaklah mudah.
Suhu, tekanan, kelembapan, tingkat karbon dioksida, komposisi tanah, dan gravitasi semuanya mempengaruhi kelangsungan hidup dan pertumbuhan tanaman, dengan derajat yang berbeda-beda pada berbagai spesies. Beberapa studi dan eksperimen sedang dilakukan untuk menumbuhkan tanaman di ruang terkontrol yang meniru lingkungan koloni luar angkasa. Hidroponik adalah salah satu solusi yang mungkin untuk masalah ini, seperti yang telah didemonstrasikan di Bumi dengan lobak, selada, dan bawang hijau. Hidroponik melibatkan penanaman tanaman dalam cairan nutrisi yang kaya tanpa tanah.
Perubahan iklim
Persyaratan terakhir untuk koloni luar angkasa adalah iklim yang cocok untuk kehidupan. Komposisi atmosfer dan iklim pada benda langit lainnya sangat berbeda dengan Bumi. Tidak ada atmosfer di Bulan atau asteroid, dan di Mars, sebagian besar atmosfernya adalah karbon dioksida. Di sini, suhu permukaan berkisar dari 20 ° C hingga -153 ° C di kutub selama musim dingin, dan tekanan udara hanya 0,6% di Bumi. Dalam kondisi seperti itu, pemukim akan dipaksa untuk tinggal di habitat yang terisolasi, yang di luarnya hanya akan dimungkinkan dengan penggunaan pakaian luar angkasa.
Bisakah kita menciptakan kehidupan di Mars?
Alternatifnya, kita bisa mengubah iklim planet dalam skala besar. "Geoengineering" sedang dipelajari sebagai cara untuk menanggapi perubahan iklim di Bumi. Ini membutuhkan banyak usaha, tetapi metode serupa dapat diperluas dan diterapkan, misalnya, ke planet lain seperti Mars.
Solusi potensial juga merupakan organisme rekayasa hayati yang dapat mengubah karbon dioksida di atmosfer menjadi oksigen, atau menggelapkan tutup kutub Mars untuk mengurangi jumlah sinar matahari yang dipantulkannya dan dengan demikian meningkatkan suhu permukaan. Selain itu, membuat cermin surya yang mengorbit besar akan membantu memantulkan cahaya matahari ke wilayah tertentu, seperti kutub, untuk peningkatan suhu lokal. Beberapa percaya bahwa perubahan suhu yang relatif kecil seperti itu dapat mempengaruhi perubahan iklim, menciptakan tekanan udara yang jauh lebih tinggi. Ini bisa menjadi langkah pertama menuju terraforming Mars.
