Kebanyakan Sistem Suria Seharusnya Menjadi Hutan Belantara yang Dilindungi. Tinggal Satu Perlapan untuk Perlombongan dan Eksploitasi Sumber
Tidak dinafikan bahawa dunia kita berada di tengah-tengah krisis iklim. Antara peningkatan paras karbon dioksida dalam atmosfera kita, peningkatan suhu dan paras laut, pengasidan lautan, kepupusan spesies, pengeluaran sisa, bekalan air tawar yang semakin berkurangan, kemarau, cuaca buruk dan semua kejatuhan yang terhasil, 'Anthropocene' tidak terbentuk. naik terlalu baik.
Maka tidak hairanlah mengapa tokoh seperti Stephen Hawking, Buzz Aldrin dan Elon Musk percaya bahawa kita mesti melihat di luar dunia untuk memastikan kelangsungan hidup kita. Walau bagaimanapun, ada pihak yang memberi amaran bahawa dengan berbuat demikian, manusia hanya akan mengalihkan beban kita ke lokasi baharu. Menangani kemungkinan ini, dua penyelidik terkenal baru-baru ini diterbitkan sehelai kertas di mana mereka mencadangkan agar kita mengetepikan ruang 'belantara' dalam Sistem Suria kita hari ini.
Kertas ini, yang baru-baru ini muncul dalam jurnalAkta Astronautikdi bawah tajuk ' Berapa banyak daripada Sistem Suria yang harus kita tinggalkan sebagai Wilderness? “, telah ditulis oleh Dr. Martin Elvis dan Dr. Tony Milligan. Manakala Dr Elvis ialah pakar astrofizik kanan di Pusat Astrofizik Harvard-Smithsonian (CfA), Dr. Milligan ialah felo pengajar dalam etika dan falsafah agama di Kolej King London .
Konsep artis ini menunjukkan kaedah untuk meneroka asteroid, seperti yang digariskan dalam Kajian Penyelidikan dan Teknologi Gurun (D-RATS). Kredit: NASA
Demi kajian mereka, Elvis dan Milligan mengambil pandangan panjang tentang usaha ruang angkasa manusia dan bertanya soalan asas, 'Berapa banyak Sistem Suria harus di luar had untuk pembangunan manusia?' Mengambil iktibar daripada ancaman kewujudan manusia yang paling mendesak - penduduk berlebihan dan perubahan iklim - pasukan mengesyorkan agar had ditetapkan sekarang sebelum pertumbuhan eksponen melucutkan sumber Sistem kami.
Seperti yang dijelaskan oleh Dr. Elvis kepada Universe Today melalui e-mel, inspirasi untuk kajian ini datang daripada kenyataan baru-baru ini yang memberi kesan bahawa trilionair pertama adalah orang yang mengeksploitasi perlombongan asteroid dalam dekad akan datang:
'Jadi kami fikir kami akan mengira berapa besar ia akan menjadi dalam satu abad bergantung kepada berapa cepat ia berkembang. Jawapannya mengejutkan kami. Kadar pertumbuhan yang agak munasabah menjadikannya sangat besar; Kadar pertumbuhan seperti China menjadikannya besar! Sememangnya, itu membuatkan kami tertanya-tanya berapa lama ia boleh berterusan. Memandangkan sumber Sistem Suria adalah luas – berjuta-juta kali lebih besar daripada yang boleh kita perolehi di Bumi – kami mengandaikan jawapannya adalah beribu-ribu tahun. Tetapi kami silap. Pertumbuhan eksponen (seperti faedah kompaun) mempunyai cara yang mengejutkan. Jawapannya adalah beberapa ratus tahun. Itu adalah masa yang lama, tetapi tidak begitu lama sehingga tidak dapat dibayangkan, dengan selamat, jauh.'
Satu lagi sumber inspirasi untuk kertas itu ialah sejarah manusia moden. Jika seseorang meneliti beberapa abad yang lalu, seseorang dapat melihat aliran eksponen ini di tempat kerja. Sejak Revolusi Perindustrian bermula secara bersungguh-sungguh pada abad ke-18, eksploitasi sumber asli dan populasi telah berkembang secara serentak. Malah, antara tahun 1800 dan 2000, populasi global meningkat daripada 1 bilion kepada 6 bilion.
Penggunaan tenaga global, berdasarkan maklumat yang diberikan oleh Vaclav Smil (2017). Peralihan Tenaga: Perspektif Global dan Nasional. & Kajian Statistik BP Tenaga Dunia. Kredit: ourworldindata.org
Lebih mengejutkan daripada fakta bahawa ini mewakili peningkatan enam kali ganda dalam hanya dua abad (letupan penduduk terbesar dalam sejarah) adalah cara kadar peningkatan telah dipercepatkan. Walaupun ia mengambil masa 120 tahun untuk populasi Bumi berubah daripada 1 hingga 2 bilion (antara 1800 dan 1920), ia mengambil masa hanya 33 tahun untuk menambah satu bilion lagi (menjelang 1960). Tiga bilion seterusnya telah ditambah 14, 13, dan 12 tahun kemudian, masing-masing (menjelang 1974, 1987 dan 1999).
Perkara yang sama berlaku untuk penggunaan. Melihat kepada penggunaan tenaga sahaja, manusia berubah daripada penggunaan global kira-kira 5650 terawatt-jam (TWj) pada tahun 1800 kepada lebih 150,000 TWj pada tahun 2017. Jadi dalam jumlah masa yang sama yang diambil untuk populasi kita meningkat sebanyak tujuh faktor, penggunaan tenaga meningkat dengan faktor tiga puluh. Di sini kita melihat satu lagi aliran eksponen, di mana penggunaan sumber telah berkembang dengan cara yang jauh melebihi pertumbuhan penduduk.
Dalam dekad yang akan datang, dianggarkan tambahan 3 hingga 5 bilion nyawa akan ditambah kepada populasi Bumi. Ini akan berlaku pada masa apabila sistem yang kita bergantung kepada untuk memberi makan, menempatkan, pakaian dan mengekalkan diri kita sendiri akan mengalami perubahan drastik akibat perubahan iklim. Bagi kebanyakan orang, penyelesaiannya ialah mencari sumber yang diperlukan di luar dunia. Tetapi berapa lama ini akan bertahan?
'Kejutan apabila menyedari bahawa kami tiba-tiba boleh melanggar had fizikal Sistem Suria membuatkan kami tertanya-tanya bagaimana kami boleh mencipta loceng amaran,' tambah Dr. Elvis. 'Membunyikan amaran bahawa kami telah menggunakan 1/8 daripada sumber Sistem Suria adalah betul, kami rasa, kerana kami hanya mempunyai 3 kali gandaan sehingga kami selesai. Berapa lama masa penggandaan? Dua puluh tahun, pada kadar pertumbuhan yang telah kami lalui selama 200 tahun yang lalu. Itu kelihatan seperti masa minimum yang diperlukan untuk mengubah ekonomi yang luas, sejuta kali lebih besar daripada ekonomi dunia hari ini.'
Kemudahan perlombongan bulan menuai oksigen daripada tanah gunung berapi yang kaya dengan sumber di timur Mare Serenitatis. Kredit: NASA/Pat Rawlings
Satu lagi aspek penting dalam kajian ini ialah cara ia menekankan bagaimana langkah perlu diambil lebih awal selain daripada kemudian. Seperti yang dijelaskan oleh Prof. Milligan kepada Universe Today melalui e-mel, manusia berada di ambang kebangkitan dalam penerokaan angkasa lepas. Apabila anda menganggap bahawa kami bukan sahaja mempertimbangkan untuk kembali ke Bulan atau meneroka Marikh, tetapi sebenarnya mewujudkan pangkalan kekal di sana, keperluan untuk perbincangan mengenai had menjadi lebih jelas. Seperti yang dikatakan oleh Dr. Milligan kepada Universe Today melalui e-mel:
'Kami tidak akan pergi ke Bulan atau Marikh dalam beberapa tahun akan datang, tetapi kedua-duanya berada di kaki langit. Malah, pergi ke Marikh dan melombong asteroid sesuai dengan kemas. Marikh adalah tempat yang jelas untuk beroperasi jika kita akan melombong Tali Pinggang Utama. Walau bagaimanapun, Marikh juga membentuk sejumlah besar permukaan planet yang boleh diakses dalam Sistem Suria. Adalah masuk akal untuk menggunakan sebahagian daripada permukaan Marikh ini, tetapi juga untuk bertanya soalan tentang berapa banyak daripadanya yang perlu kita gunakan, berapa banyak permukaan planet yang boleh kita capai di tempat lain.'
Berbanding dengan Bumi, berbilion-bilion tahun sejarah Marikh telah dipelihara dengan indah dalam banyak ciri permukaannya yang menarik – kipas aluvium, mendapan, dasar tasik, dll. Ini menceritakan kisah bagaimana Marikh suatu ketika dahulu mempunyai iklim yang lebih panas dan lembap yang berubah secara drastik sepanjang 3.8 bilion tahun akan datang. Jika manusia menjajah di sana dan mula mengubah rupa bumi (sama ada kita bercakap tentang perlombongan dan pembangunan atau pembentukan terraform berskala penuh), ciri ini boleh hilang selama-lamanya.
Sebagai tindak balas, ia telah dicadangkan bahawa bahagian Marikh harus diketepikan sebagai 'taman planet' untuk melindungi ciri ciri ini. Walau bagaimanapun, seperti yang ditambahkan oleh Prof. Milligan, kita juga perlu menangani gambaran yang lebih besar mengenai eksploitasi sumber keseluruhan dan mempertimbangkan bagaimana kaedah penggunaan tertentu, dan jenis sumber yang digunakan, boleh ditukar ganti antara satu sama lain.
Tanggapan artis tentang pembentukan Mars, daripada keadaan semasa kepada dunia yang boleh didiami. Kredit: Daein Ballard
“Soalan menarik kemudian timbul, mis. adakah lebih penting untuk melindungi Vesta atau Ceres?” katanya. “Sekiranya kita terpaksa, patutkah kita mengorbankan lebih daripada satu untuk menyelamatkan lebih daripada yang lain? Ini adalah pilihan yang sukar, jadi kami memerlukan semacam rangka kerja untuk mendapatkan daya tarikan pada mereka.'
Akhir sekali, terdapat implikasi kajian ini dan cadangannya. Dengan mengandaikan pelbagai kerajaan dan kepentingan swasta di dunia boleh dipaksa untuk bersatu dalam masa terdekat dan membentuk rangka kerja untuk pembangunan di angkasa lepas, maka penubuhan 'pemuliharaan alam semula jadi' semestinya perlu diambil kira.
'Kita boleh membina ekonomi angkasa dengan cara yang menjurus untuk jangka panjang, tetapi jika kita tidak fikir besar dan jangka panjang maka masalah besar boleh timbul,' kata Dr. Milligan. “Kami tidak akan menghadapi akibatnya, tetapi orang lain akan menghadapinya. Sudah tentu, akan ada pelbagai cadangan yang berbeza tentang cara kita menjuruskan ekonomi angkasa untuk jangka panjang. Perbincangan tentang perkara yang patut kita gunakan, perkara yang harus kita lindungi daripada jenis penggunaan tertentu, dan berapa banyak yang perlu kita biarkan sahaja. Ini adalah sumbangan kepada perbincangan itu.”
Bagi mereka yang mengesyaki bahawa Dr. Elvis dan Dr. Milligan mempunyai agenda 'anti-pembangunan', penulis jelas bahawa berpegang pada satu perlapan Sistem Suria tidak akan menghalang sesiapa pun. Dalam jangka masa panjang, ini hanyalah soal memastikan kita memberi masa yang cukup kepada diri kita sendiri untuk mencari sumber baharu untuk menyara ekonomi kita sebelum meletihkan yang lama.
Gambaran artis sepasang silinder O'Neill. Kredit: Rick Guidice/Pusat Penyelidikan NASA Ames
Selain itu, penulis membuat elaun untuk kemungkinan bahawa kemajuan teknologi boleh mengubah keadaan di hadapan. Walau bagaimanapun, sehingga kita tahu dengan sedikit keyakinan bahawa manusia tidak akan terhad kepada Sistem Suria suatu hari nanti, adalah lebih baik untuk tidak bergantung pada kemajuan masa depan untuk menyelamatkan kita. Seperti yang diringkaskan oleh Dr. Elvis:
“Prinsip 1/8 kami adalah tiada rehat serta-merta untuk membuat trilionair angkasa lepas. Malah ekonomi angkasa lepas 10 kali lebih besar daripada ekonomi semasa dunia meninggalkan banyak ruang untuk sekumpulan mereka. Sudah tentu, empat ratus tahun dari sekarang kita mungkin telah menemui fizik baharu yang membolehkan kita melarikan diri dari jaket lurus kelajuan cahaya. Itu akan membuka potensi pertumbuhan yang tidak berkesudahan. Sebaliknya, adakah kita mahu menjadi salah satu spesies fiksyen sains yang menyerang dunia demi dunia untuk sumbernya tanpa mengira penduduk tempatan?”
“Kami membenarkan semua jenis jalan keluar dari masalah itu, mis. pertumbuhan yang berhenti menjadi eksponen dengan banyak masa yang tinggal, tidak akan menimbulkan masalah yang sama,” tambah Milligan. 'Dan, sudah tentu, kami melihat Sistem Suria sebagai sistem tertutup. Tak banyak masuk, tak banyak keluar. Keupayaan antara bintang, dan keupayaan untuk menggunakan bahan dari tempat lain, atau semata-mata untuk berkembang di tempat lain, juga akan mengubah keadaan. Tetapi kami bekerja dengan prinsip berjaga-jaga: kami tidak boleh hanya menganggap bahawa teknologi futuristik akan sentiasa ada apabila ia diperlukan.'
Perancangan untuk 500 tahun akan datang mungkin kelihatan agak dramatik dan berlebihan. Tetapi memandangkan apa yang telah berlaku dalam 500 yang lalu, masuk akal untuk menghasilkan rangka kerja untuk mengendalikan apa yang pasti merupakan beberapa perubahan yang sangat drastik. Ia juga tidak mengada-ada sama sekali untuk menganggap bahawa perubahan ini akan mengerdilkan apa sahaja yang telah kita alami pada masa lalu. Di luar itu, seperti yang dikatakan Milligan, semuanya adalah fiksyen sains!
“Apabila anda melangkaui jangka masa maksimum 500 tahun, banyak perkara menjadi tekaan… dan tugas orang lain. Cixin Liu mungkin!'
Bacaan lanjut: Akta Astronautik