Onko omavaraisuus mahdollista?

Onko omavaraisuus mahdollista avaruussiirtokunnassa? Edellisissä blogeissa on keskusteltu omavaraisen siirtokunnan perustamisen ja omavaraisuuden haasteista. On toki niin, että jos paikanpäällä on käytettävissä hiilidioksidia, riittävän puhdasta vettä ja valoenergiaa, näistä voidaan rakentaa kierrätysjärjestelmä missä raaka-aineet muutetaan kasvien ja levien fotosynteesin avulla hapeksi ja erilaisiksi biotuotteiksi, siis ruuaksi kelpaavaksi hiilihydraateiksi, proteiineiksi ja vitamiineiksi. Nämä taas kierrätetään takaisin vedeksi ja hiilidioksidiksi. Täysin suljetuissa olosuhteissa tämä lienee mahdollista myös Marsissa.

Varhaisessa maailmassa ihmisten toimeentuloon ei tarvittukaan juuri muuta kuin ympäristöstä saatavaa ravintoa, vettä ja happea, sekä omin käsin tuotettavia perustarvikkeita, kuten vaatteita ja pyydyksiä.  Ymmärtäisin että Marsin siirtokunnassa kuitenkin pyrittäisiin jotakuinkin nykyaikaiseen elämäntapaan, kaikenlaisilla nykyajan mukavuuksilla. SpaceX:n suunnitelmissa on selvästikin se että ihmisille tarjotaan Marsissa samankaltaista elintasoa ja kulutustuotteiden valikoimaa kuin mitä on tarjolla Länsimaissa Maan pinnalla.

Noiden kulutustuotteiden tuotantoketjuissa tarvitaan monenlaisia vaiheita. Tarvitaan myllyjä, leipomoita, eläinproteiinikasvatusta, säilöntäprosesseja, kuljetusta, varastointia, kauppaa. Muiden perustuotteiden toteuttamiseen tarvitaan sekä paperi- että kangaskuitujen tuotantoa, paperikoneita, kehräämöjä, kutomoita, ompelimoja. Marsin oloissa varmastikin osa tuotannosta tapahtuu fermentoreissa ja muilla bioteknisillä prosesseilla, kenties myös 3D-printtaamalla.

Suurelta näyttävän yhteisön (miljoona ihmistä) suunnittelu puoltaa paikkaansa siksi että suuremmissa yksiköissä tuollaisten tuotantolinjojen tuotanto on edullisempaa – kannattava tuotanto myös edellyttää riittävän kokoista kuluttajamäärää. Myös hiilen kierto, eli sen sitominen ja vapautuminen, tapahtunee tasaisemmin silloin kun se tapahtuu suuremman biomassan kautta. Suurempi populaatio pystyy myös tarjoamaan keskuudessaan useammanlaisia taitoja ja palvelumuotoja, ja useammanlaisia kuluttajia.

Siis suurehko – riittävän kokoinen yhteisö – voisi käsittääkseni hyvinkin päästä omavaraisuuteen tarvitsemiensa päivittäistuotteiden suhteen. Kuitenkaan tuokaan tuotanto ei synny tyhjästä, vaan vaatii, kaikissa vaiheissaan, erilaisia erikoiskoneita.

Koneiden (myllyjen, uunien, kehräämö- ja paperikoneiden, autojen, nostureiden, trukkien, purkituslinjojen, laboratoriotilojen ja -laitteiden, fermentoreiden – ja varsinkin, ydinreaktoreiden) tuottamiseen taas tarvitaan koneteollisuutta. Tarvitaan komponentteja, varaosia, laakereita, rullia, muttereita, tiivisteitä, kumiosia,  etc, etc. voimansiirtoa, akseleita, verhoilulaatikoita.  Näiden valmistamiseen taas taas tarvitaan työstäkoneita, ja metalleja. Noiden tuottamiseen taas tarvitaan kaivostoimintaa ja metallien rikastamista. Joihin edelleen tarvitaan — tarvikkeiden ketju jatkuu pitkälle. Lopulta se perustuu suurelta osin massiivisiin perustuotanto-tarvikkeisiin, joita tälllä hetkellä Maan päällä tuotetaan ja kaupataan globaaleilla markkinoilla, ja massiivisen suuressa mittakaavassa.  Niinköhän lienee että tuo miljoonan  – tai edes useamman miljoonan ihmisen yhdyskunta Marsissa voisi tulla omavaraiseksi kaiken tämän suhteen. Olen edelleen vakuuttunut että kaikki tämä materiaali- ja perustarvikekalusto – ja myös suuri osa johdannaisia – kuljetettaisiin sinne Maasta.

Tuotannon perusteiden rakentaminen ja ylläpito on siis eräs perustavaa laatua oleva haaste pienessä kaukaisessa siirtokunnassa. Toinen on se, että tuo yksi ja yhteinen perustuotanto-systeemi, ja siitä paikallisesti johdettu elintarvikketuotanto ei varmaankaan pysty tarjoamaa paljoakaan tuotteiden vaihtelua kuluttajille. Ongelma syntyy myös toisesta suunnasta: tuonkaan kokoinen yhdyskunta  (miljoona ihmistä) ei pysty pitämään yllä riittävää kysyntää kovinkaan monenlaisille tuotteille.

Itseasiassa mieleeni herää kysymys, pystyykö länsimainen täysin erillisiin tuotantoihin  ja kilpailuun  perustuva yhteiskunta toimimaan niin pienellä väestöpohjalla – varsinkin kun koko perustuotannon pitää toimia samoissa, yhteisesti operoiduissa tiloissa? Voiko kaupallinen talousjärjestelmä ollenkaan toimia noin hurjan riskialttiissa ja pieneen yhteiseen tilaan suljetuissa oloissa – oloissa missä tuotannon hintaan pitää sisältyä hyvin korkeatasoiset turvatoimentpiteet?  Tuon talousyksikön pitäisi elää omaa ja itsenäistä elämäänsä – mutta samalla se tulisi olemana pitkälti riippuvainen myös Maan talouselämän tuotteista, jonka hinnat pitkän toimitusmatkan takana tulevat aivan hillittömän kalliiksi.

Paikallisilta ihmisiltä ainakin vaaditaan paljon henkilökohtaista kekseliäisyyttä ja yrittäjähenkeä, jotta he voisivat kehittää näistä yhteisistä perustarvikkeista jotakin persoonallisia tuotteita, palveluja, elämäntapoja tai ruokailutottumuksia – jotakin sellaista mikä tarjoaisi niin paljon lisäarvoa, että se kattaisi nuo kustannukset jotka nousevat kertaluokkia korkeammaksi kuin Maassa.

Jos tuo yritys ei onnistu ihan odotusten mukaisesti, tuon yhdyskunnan ylläpito tai pelastusoperaatio tietenkin lankeaa (humanismin nimissä) Maan talouselämän kannettavaksi. Yhdyskuntaa jouduttaisiin pitämään yllä kuljettamalla elintarvikkeita ja muita hyödykkeitä, koneita, laitteita, raaka-aineita, komponentteja ja varaosia, jopa happea, juuri tuolla monia kertaluokkia korkeammalla kustannuksella.

Pieni vertauskohta tuollaisen avaruusyhdyskunnan ylläpidon kustannuksista on Maan matalalla kiertoradalla kiertävä ISS asema, jota asuttaa säännöllisesti keskimäärin seitsemän astronautin miehistö. Myös tämän aseman rakentaminen on ollut kohtuullisen haastavaa, vaikka sinne kuljettava matka on lyhyt, ja koko asema kooltaan paljon pienempi kuin Marsin siirtokunta. ISS:n rakentaminen on maksanut 155 miljardia dollaria, ja sen ylläpitäminen maksaa 4 miljardia dollaria vuodessa, siis kertaluokalleen noin 10 miljoonaa dollaria päivässä. Marsissa ylläpidettävien ihmisten määrä tulisi olemaan lopulta 100 000-kertainen, ja matkan pituus 250-kertaiseksi avaruusasemaan verrattuna.

Herää kysymys: jos on tarve muuttaa avaruuteen, onko tarpeen mennä niin kauas?

4 Comments

  1. Al Globus osoitti vuonna 2017 että lähellä päiväntasaajaa (radan inklinaatiokulma enintään noin 6 astetta) kiertävällä matalalla kiertoradalla on hyvin vähän säteilyä, paljon vähemmän kuin vaikka ISS:llä, jonka radan inklinaatio on 51 astetta. Tulos perustuu yleisesti käytössä olevan säteilymallin käyttöön. Jos asia vahvistuu mittauksissa, se tarkoittanee että säteilyn puolesta ihminen voisi asua tuolla radalla olevassa ohutseinäisessä asumuksessa vaikka kuinka pitkään. Starshipin tavoite on että laukaiseminen matalalle radalla maksaisi lopulta vain luokkaa 10 eur/kg. Tällöin lennot avaruushotelliin ja takaisin maksaisi 2000 eur. Hotellissa olisi keinopainovoima ja saman verran tilaa per asukas kuin normaalissa hotellissa. Hotelli painaisi noin 5 tonnia per vuodepaikka. Hotellin rakentamisen laukaisukustannus olisi 50 keur per vuodepaikka. Jos kuoletusaika olisi 5 vuotta 50% käyttöasteella, rakennusajan laukaisukulu olisi 55 euroa per yö per vuodepaikka. Jos rakentaminen maksaisi saman kuin laukaisu, hotellin kustannus olisi 110 eur per yö. Asukkaalle hinta voisi olla 200 euroa per yö, kun täytyyhän palvelutkin olla ja ateriat. Silloin 10 vuorokauden avaruusloman hinnaksi tulisi 2000 eur eli sama kuin lennot.

    Matala kiertorata soveltuu avaruusasumisen harjoitteluun viihteen oheistoimintona, mutta sinne ei mahdu määräänsä enempää rakennelmia. Maan magnetosfäärin ulkopuolella tarvitaan monta metriä paksu säteilysuoja kosmista säteilyä vastaan. Kuun tai Marsin pinnalla voidaan kasata hiekkaa paineistetun asumuksen katolle. Ongelma on kuitenkin että Kuun ja Marsin painovoima on liian pieni, jotta ihmisen terveys säilyisi hyvänä ja jotta lapset kasvaisivat fyysisesti normaaleiksi aikuisiksi.

    Pyörivään keinopainovoimalliseen asumukseen saadaan normaali painovoima. Sellainen voitaisiin rakentaa Kuun tai Marsin pinnallekin, mutta laakerointi on yksinkertaisempi jos se rakennetaan vapaaseen avaruuteen, sellaiselle radalle että lähellä on materiaalilähteeksi sopiva pienkappale. Esimerkiksi asema voi olla Marsin kiertoradalla ja materiaalilähteenä on Marsin Deimos-kuu, tai se voi kiertää Ceres-kääpiöplaneettaa ja materiaali nostetaan Cereksestä. Lisäetuna vapaan avaruuden asumuksessa on jatkuva auringonvalo.

    1. Tuollaisen matalalle kiertoradalle rakennettavan asutuksen (hotellin) toteuttaminen, huoltaminen ja ylläpito onkin toki kertaluokkia helpompaa ja halvempaa kuin vastaavan teko Marsiin. Myös paljon turvallisempaa ja mukavampaa asukkaille — eli nämä reissut voivat tulla hyvinkin halutuiksi.

  2. Tuossa on hyvää pohdintaa omavaraisuudesta, johon en osaa lisätä kovin paljon. Ainoastaan sen että voisin kuvitella että olisi olemassa joitain ”perinteisiä kehitysmaita” tai pienempiä alueita joissa tuontitavaraa ovat älypuhelimet, T-paidat ja lääkäriasemat, mutta muuten eletään omavaraistaloudessa. Harrylla voisi olla tästä omakohtaista tietoa.

    Älypuhelin (200 g) on suuruusluokkaa tuhat kertaa kevyempi kuin ihmismatkustaja tavaroineen (200 kg), eli niiden kuskaaminen jopa tuhansien vuosien ajan Maasta avaruussiirtokuntaan on taloudellisesti mahdollista. Toki se ei toteuta sitä Elon Muskin ideaalia että siirtokunnan pitäisi olla _täysin_ omavarainen.

    1. Juuri noin — tällä planeetalla on vielä paljon yhteisöjä jotka elävät lähes omavaraistaloudessa — mutta ne taitavat olla niitä planeetan köyhimpiä. Niitä missä kaikki työt tehdään vielä käsivoimin, alkeellisilla työkaluilla. Heillä toki on aika stabiili, joskin niukka toimeentulo, ainakin jos olosuhteet pysyvät ennallaan. Ja tämä tietysti on sitä ekologisinta elämää planeetalla, ja sopisi sen puoleen myös Marsiinkin.

      Mutta tuon Mars-operaation tarjoaja SpaceX, tai reissuun lähtevät asukkaat, tuskin lähtevät sinne elämään köyhästi, kädestä suuhun. Paremminkin tavoitteena lienee täysin koneistettu ja automatisoitu maailma.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *