Fråga en Biolog

Allt du någonsin undrat om hur naturen fungerar

Överleva på rymdskepp

Ett rymdskepp kan bli ett eget ekosystem. Bilden är från CK-12 Foundation.

Jag har fått en uppgift i skolan (OBS vi får ta hjälp av allt vi kan) om att få människor (inte att en person skall leva i 6 000 år utan människosorten) att överleva i minst 6 000 år. De ska leva på ett rymdskepp som är 30 000 kvadratmeter stort. Totalt så får max 100 människor leva samtidigt på skeppet. Ingenting får släppas ut i rymden.

1. Vilka människor hade man behövt skicka upp?
2. Vilka djur?
3. Vilka växter?
4. Vilka olika åldrar så att inte alla är från samma generation?
5. Hur gör man med avfallen? Går det att utvinna energi utan att det påverkar något annat?
6. Vad kan man ha för energikällor som skall generera el så att det täcker energibehovet?
7. Hur ska vattenförsörjningen fungera?
8. Hur ska man göra så att det finns tillräckligt med syre på skeppet?
9. Hur ska ventillationsystemet fungera så att inga sjukdomar sprids så lätt?

Jag kan rekommendera boken The Martian av Andy Weir

https://www.goodreads.com/book/show/18007564-the-martian

Jag kan inte gå i god för alla de vetenskapliga resonemangen i boken, men den belyser en hel del av den problematik som dessa människor i rymdskeppet kommer att stöta på. Boken är ett riktigt rymdäventyr med mycket vetenskap i.

-Åke Lindström

Förutom att läsa The Martian så kan man ju börja med en mer fysikalisk fundering över förutsättningarna. Rymdskeppet måste fungera som ett slutet ekosystem. Ingen materia får gå till spillo om det ska kunna hålla i 6000 år. Allt avfall måste återanvändas, inget får lämna skeppet utom värmestrålning (som är oundvikligt). Man kan fundera över konsekvenserna av det vad gäller avfallshantering, vattenanvändning, mm.

Energifrågan kommer att vara kritisk. Energi kan inte alstras ur ingenting utan måste tillföras kontinuerligt för att upprätthålla livet i rymdskeppet (det finns ett komplicerat fysikaliskt begrepp kallat entropi som kommer in här, men slutsatsen är hur som helst att det behövs något som tillför användbar energi. Det räcker inte med ¨återanvändning’ av energi.). Lösningen är antingen ett högeffektivt bränsle som faktiskt räcker i 6000 år, eller genom att ta vara på ’solenergi’ från avlägsna stjärnor. Vilket alternativ som än gäller så kommer energihushållning, och återanvändning så gott det går, att vara viktigt.

När vi väl löst energiproblemet återstår de mer biologiska frågorna. Behövs det verkligen djur? Hur mycket växter behövs för att generera tillräckligt med syre och mat? Här kanske The Martian kommer till hjälp.

-Jörgen Ripa

Energi och kretslopp är kritiskt ja. Inte djur. Det behövs cirka 40 kvm bladyta per person om det är fullt dagsljus 12 h per dag (värdet beror också på en massa andra faktorer), för att klara syrgasförsörjningen. Lite stjärnljus räcker inte långt.

-Allan Rasmusson

Jag tänkte möjligen  VÄLDIGT stora paneler med solceller (stjärnceller). I rymden finns ju inget luftmotstånd och man färdas mest i fritt fall, så konstruktioner kan göras väldigt lätta. Sen beror det ju på var man färdas nånstans. Handlar det om att kretsa kring jorden i 6000 år, för att den på något sätt är obeboelig, borde inte energin vara ett problem. Solen är nära. Man kan gärna läsa ”Seveneves” av Neal Stephenson på det temat om vi nu ska fortsätta med science fiction-referenser. En resa från ett solsystem till ett annat skulle å andra sidan antagligen göra energifrågan mycket svårare. Kanske kärnkraft är enda lösningen.
Jörgen

-Jörgen Ripa

november 20, 2017

Inlägget postades i

Ekologi