Polskie kolonie na Marsie zostały zaprojektowane przez studentów Politechniki Wrocławskiej. „Ideacity” i „Twardowsky” to nazwy dwóch projektów baz marsjańskich przygotowanych przez studentów PWr, które znalazły się w finale międzynarodowego konkursu „Mars Colony Prize”. Zwycięzców poznamy 19 października 2019 roku podczas Mars Society Convention na Uniwersytecie Południowej Kalifornii.
Do konkursu organizowanego przez Mars Society nadesłano sto prac z całego świata, z których do ścisłego finału zakwalifikowano dziesięć projektów przygotowanych przez Amerykanów, Francuzów, Rosjan, Szwedów i Szwajcarów oraz dwie propozycje zespołów z Polski, z Politechniki Wrocławskiej.
Autorzy trzech najlepszych projektów otrzymają odpowiednio 10, 5 i 2,5 tys. dolarów. Wszyscy półfinaliści – czyli 25 zespołów wskazanych przez jury w maju – mogą też opublikować artykuły na temat swoich rozwiązań w książce „Mars Colonies: Plans for Settling The Red Planet” („Marsjańskie kolonie: Plany zasiedlenia Czerwonej Planety”).
Głównym celem konkursu było zaprojektowanie samowystarczalnej marsjańskiej kolonii dla tysiąca osób. Osiedle powinno importować jak najmniej towarów z Ziemi, a jednocześnie produkować towary na eksport, by mieć się z czego utrzymywać. Musi samo wytwarzać jedzenie dla swoich mieszkańców, podobnie jak materiały budowlane potrzebne do stopniowego rozbudowywania się oraz m.in. energię, ubrania, pojazdy, maszyny i wszystkie produkty codziennego użytku.
Projektanci musieli także wziąć pod uwagę wiele ograniczeń wynikających z warunków panujących na Czerwonej Planecie – niską żyzność marsjańskiej gleby w porównaniu do ziemskiej, duże wahania temperatur i niskie, brak tlenu i wysoki poziom radiacji. W codziennym funkcjonowaniu mieszkańcom kolonii mają pomagać roboty i sztuczna inteligencja.
Marsjańskie miasto idealne
Projekt „Ideacity” został opracowany przez grupę Innspace, w skład której wchodzą Beata Suścicka z Wydziału Architektury, Magdalena Łabowska i Piotr Torchała z Wydziału Mechanicznego, Justyna Pelc z Wydziału Informatyki i Zarządzania i Andrzej Reinke, który obecnie studiuje na Uniwersytecie w Bonn. Zespół na już na koncie zwycięstwo w międzynarodowym konkursie Student Aerospace Challenge.
– Nasz projekt wykorzystuje renesansową koncepcję miasta idealnego, stąd też wzięła się jego nazwa. Kolonia została oparty na bazie sześciokąta o boku czterystu metrów, w którego centrum znajdą się budynki mieszkalne, a w zewnętrznej części tereny uprawne i przemysłowe. Priorytetem było dla nas bezpieczeństwo, dlatego codzienny ruch będzie się odbywał w podziemnych tunelach, co ochroni mieszkańców przed promieniowaniem i wykluczy konieczność używania skafandrów – wyjaśnia Justyna Pelc.
Dużą część kolonii zajmą uprawy aeroponiczne i hydroponiczne, które będą źródłem żywności dla mieszkańców. Studenci zakładają także wykorzystanie pod uprawy oczyszczonego regolity, czyli warstwy luźnej, zwietrzałej skały pokrywającej powierzchnię Marsa. Dzięki temu możliwa będzie uprawa zbóż, warzyw i owoców. Z kolei w strefie przemysłowej znajdą się magazyny, fabryki i różnego rodzaju oczyszczalnie, a cały transport towarowy będzie się odbywał na powierzchni dzięki odpowiednio przygotowanemu systemowi dróg.
– Warunki na Marsie są bardzo trudne, dlatego kluczowe było zaprojektowanie odpowiednich systemów podtrzymywania życia, które w naszym projekcie w wielu miejscach się pokrywają. Dodatkowo nie możemy sobie pozwolić na marnowanie żadnych elementów, wiec wszystkie odpady będą podlegały recyklingowi i ponownie trafią do obiegu – dodaje Magdalena Łabowska.
Woda ma być pobierana z lodu, który pokrywa północny biegun planety, powietrze – z roślin, a energia – z reaktorów jądrowych i paneli fotowoltaicznych. „Ideacity” miałaby powstać na gładkiej równinie Arcadia Planitia. Studenci wybrali ten obszar ze względu na uformowanie terenu i dostęp do zasobów. SpaceX Elona Muska rozważa tę lokalizację jako najlepsze miejsce do lądowania na Marsie i rozwijania tam osady.
Marsjańskie tarasy
Z kolei kolonia „Twardowsky” zaprojektowana przez drugi zespół z PWr miałaby powstać w kraterze Jezero, który jest planowanym miejscem lądowania misji Mars 2020 amerykańskiej agencji NASA.
Nad tą koncepcją pracowali studenci i doktoranci z siedmiu wydziałów Politechniki Wrocławskiej zrzeszeni w grupach Space is More, Projekt Scorpio, KN MOS i inicjatywy LabDigiFab. Zespół tworzyło w sumie dziewiętnaście osób: Joanna Kuźma, Natalia Ćwilichowska, Katarzyna Lis, Sławek Malkowski, Dariusz Szczotkowski, Szymon Łój, Orest Savystskyi, Dominik Liskiewicz, Wojciech Fikus, Jakub Nalewaj, Anna Jurga, Leszek Orzechowski, Bartosz Drozd, Paweł Górniak, Krzysztof Ratajczak, Paweł Piszko, Maciej Piorun, Amanda Solaniuk i Anna Wójcik.
– Miejsce powstania naszej kolonii wybraliśmy, jeszcze zanim NASA ogłosiła, że będzie to miejsce lądowania ich łazika. Można więc powiedzieć, że udało nam się przewidzieć decyzję naukowców z agencji kosmicznej – mówi Leszek Orzechowski z grupy Space is More.
Projekt „Twardowsky” zakłada, że tysiąc mieszkańców kolonii będzie przebywało w biomach znajdujących się we wnętrzu góry w grupach po dwieście osób. Będą oni mogli korzystać z dużych, otwartych przestrzeni zbudowanych w układzie tarasowym. Mieszkania sąsiadowałyby m.in. ze sklepami, placówkami medycznymi i restauracjami. Natomiast cała część produkcyjna kolonii znajdowałaby się pod ziemią.
– Pracując nad projektem studenci z Wydziału Architektury odtworzyli cały krater w technologii 3D, żebyśmy mogli dokładnie przeanalizować cały teren. Przygotowaliśmy także analizę nasłonecznienia, żeby znaleźć jak najbardziej zacienione miejsce, co pozwoli ochronić mieszkańców przez szkodliwym promieniowaniem – dodaje Leszek Orzechowski.
Z kolei uprawy roślin miałyby się znajdować we wszystkich jednostkach mieszkalnych. Z jednej strony pozwoli to kolonistom przebywać w otoczeniu zieleni, a z drugiej ochronić rośliny, gdyby np. coś zaatakowało część upraw. Wytwarzanie żywności w „Twardowskym” opierałoby się jednak głównie o akwaponikę, czyli połączenie hodowli ryb w wielkich akwariach z uprawą roślin w wodzie.
Więcej informacji o projektach można znaleźć na stronie Politechniki Wrocławskiej.
Pełną listę finalistów Mars Colony Prize Competition można znaleźć na stronie Mars Society.
Źródło: Politechnika Wrocławska
Opracowanie: Paweł Z. Grochowalski
