A hét COOL embere: dr. Mátyás Bence, aki megteremti az emberi élet feltételeit a Marson

-

Él Budapesten egy sárospataki fiatalember, aki többek között Japánban, Izraelben, Kínában és Ecuadorban is dolgozott, majd a NASA mérnöki támogatásával a Mars felé fordult, hogy megtervezze a bolygó földszerűvé alakítását. Kutatócsoportjával egy olyan projekten dolgoznak, amelynek során növényeket juttatnak majd a Marsra, hogy felmelegítsék és alkalmassá tegyék az emberi élet fenntartására. 

Az űrkutatás, az űrhajók, és a távoli bolygók mindig annyira futurisztikusnak és távolinak tűntek számomra, hogy valahogy soha nem merültem el a témában. Aztán találkoztam egy fiatal asztrobiológussal, aki olyan lelkesen mesélt munkájáról, hogy azonnal érdekelni kezdett ez a fantasztikus világ. És rájöttem, hogy mindez egyáltalán nincs olyan távol, mint az gondoltam és lehet, hogy néhány évtized múlva még én is élhetek a Marson. Ha ez bekövetkezik, abban nagy része lesz dr. Mátyás Bencének is, a Genesis Sustainable Future Kft. alapítójának és ügyvezető igazgatójának, akivel a jövőről és még rengeteg elképesztően izgalmas dologról beszélgettünk.

-Munkatársaiddal egy csúcstechnológiás növénytermesztési stratégiát dolgoztatok ki, amely lehetővé teszi növények telepítését távoli bolygókra. Ez eléggé jelentőségteljesen hangzik… Hogyan kell elképzelni, miről szól ez a projekt?

-A növények földönkívüli talajban történő gyökereztetése és ezáltal a földi talajbaktériumok bejuttatása a felszíni kőzetekbe hozzájárul az emberiség fenntartható jövőjéhez olyan távoli helyeken is, mint a Mars bolygón. Ennek megfelelően a stratégiánk keretében távoli növény és erdőtelepítési tevékenységeket szeretnénk véghez vinni a Marson, ahol jelenleg extrém éghajlati és környezeti feltételek uralkodnak. Vagyis a Mars terraformálásához próbálunk hozzájárulni, hogy előkészítsük a terepet a később érkező emberi kolóniák számára.

dr. Mátyás Bence-Mars-asztrobiológia
dr. Mátyás Bence

-Mit jelent a terraformálás és hogyan tervezitek megvalósítani?

-A terraformálás Földszerűvé alakítást jelent, vagyis azt, hogy az ember és földi élőlények számára elfogadható életkörülményeket és életteret alakítunk ki más égitesteken. Ez esetben a Marsot szeretnénk Földszerűvé alakítani, és az emberiség számára élhető hellyé tenni. Ez nem könnyű feladat, mert a Mars klímája igen zord és a légköre rendkívül ritka, ami több más problémával is párosul, például a bolygó stabilitáshiányával (a forgási tengelye irányt változtat, ami miatt a bolygó „ingatag”). Ezeket a nehézségeket minél előbb meg kell oldani, mert a különböző űrügynökségek és privát rakétacégek a következő 20-30 évben már emberi kolóniák utaztatását tervezik.

-Milyen feltételekre van szükség, hogy a Marsból élhető, emberi élet számára alkalmas hely legyen?

-A különböző űrügynökségek és jelentős magán rakétacégek, mint a Nasa vagy a Space X, üvegbura szerű építmények, ún. dómok létrehozását tervezik, ahová beköltözhetnek majd az emberek. Velük ellentétben, a mi elképzelésünkben az üvegburát mellőzzük; azon dolgozunk, hogy a növények közvetlenül léphessenek kapcsolatba a Marsi környezettel. Ehhez fel kell melegíteni a bolygót, amelyhez üvegházhatású gázok termelésére van szükség. A szén-dioxidnak, mint üvegházhatású gáznak van egy olyan jó tulajdonsága, hogy lefelé száll, így alulról-felfelé haladva tölti fel a talaj-pórustereit. A Marsi talajba juttatott földi mikroorganizmusoknak köszönhetően felélénkítjük a talajbiológiai életet, ennek következtében üvegházhatású gázok képződnek. Mivel a Marsi pólusokon időnként akár -120 Celsius fok is lehet a felszíni hőmérséklet a téli éjszakákon, egyszerűen kifagy a szén-dioxid a légkörből; a célunk, hogy több üvegházhatású gázt bocsátsunk ki, mint amennyi az éjszaka folyamán elszökik. A növények Marsra szállításához, illetve a regolitba (vagyis a szilárd kérgű égitestek felszínén aprózódott kőzetrétegbe) történő gyökereztetéséhez olyan rakétakapszulákat terveztünk, amelyek hozzájárulnak az üvegházhatású gázok marsi légkörbe történő kibocsátásához, egy részlegesen zárt rendszerből. Erre azért van szükség, hogy minél hosszabb ideig életben tudjuk tartani a Marsra juttatott növényeket.

mars-rakéta-terraformálás
Genesis 1:11 rakétakapszula energia egység cseréje rover által. ©2021 Genesis Sustainable Future Kft.

-Ezzel fellendülne a talajmikrobiológiai élet…

-Több űrügynökség is foglalkozik azzal, hogy baktériumok és/vagy archaea sejtek (mikroszkopikus egysejtű szervezetek) által próbálják valamilyen úton-módon biztosítani a gázcserét. Ezektől a mi elképzelésünk abban különbözik, hogy versenyhelyzetet teremtünk a talajbaktériumok között azáltal, hogy a növényeken és a földi talajon keresztül több baktériumtörzset juttatunk ki. Ezek olyan baktériumok, amelyek a természetben mind jelen vannak és egymással versengenek a szerves anyagokért, és az marad életben, aki a legjobban bír alkalmazkodni a környezethez.

-Miért pont a Marsban gondolkodtok és miért nem valamilyen másik bolygóban?

-Azért gondolkodunk a Mars terraformálásán, mert be kellett látni, hogy a jelenlegi technológiai megoldások a közeljövőben a legközelebbi szomszédjaink esetében tudják csak lehetővé tenni a kétirányú űrutazást. Ebben a körben csak a két hozzánk legközelebbi bolygó jöhet számításba: a Vénusz és a Mars. A Vénusz kevésbe lenne szerencsés választás mert annak felszínén nagyon meleg van. Egy hideg bolygót, mint a Marsot, könnyebb felmelegíteni, mint egy tűzforró bolygót „lehűteni”.

-Mennyi ideig tart, amíg felmelegszik a Mars, és ha felmelegedett, akkor meg lehet-e állítani a folyamatot, és nem kell-e attól félni, hogy túlmelegszik, mint a Föld?

-A bolygó felmelegítésének idejét nagyon nehéz megbecsülni, a NASA szakemberei viszont azt már igazolták, hogy a Marsi talajba jutatott üvegházhatású gázok kulcsfontosságú szerepet töltenek be az emberi élethez szükséges hőmérséklet és nyomás eléréséhez. Tudjuk azt is, hogy a régi Marson nagyon hasonló élet lehetett, mint a Földön, folyómedrek és föld alatti vizek is megfigyelhetők, illetve az 1970-es években már szerves molekulákat is detektáltak a Mars felszínén. Ezek mind azt bizonyítják, hogy már lehetett ott Földszerű élet.

mars-terraformálás-rakéta
Fotó: Genesis Sustainable Future Ltd.

-Az előbb említett rakétakapszulákban szállítjátok a növényeket a Marsra. Ezeket az űrhajóból a bolygó felszínére lehet ejteni, és a szállított növények túlélik az űrutazást, sőt szélsőséges éghajlati és környezeti körülmények között is fejlődhetnek. Hogyan történik ez?

-A rakétakapszulákban egy részlegesen zárt rendszerben juttatjuk el a növényeket a Marsra, ahol vagy egy „soft landing” (kíméletes leszállás) után önfúrómechanizmussal, vagy a becsapódáskor közvetlenül befúródnak a Marsi regolitba. A rakétakapszula vagy „penetrátor” fúrófejében olyan gyökereztető rendszert fejlesztettünk ki, ami lehetővé teszi a növények adaptációját a Mars bolygót jellemző szélsőséges környezeti és talajviszonyokhoz. Egyik legfontosabb kérdés a növények egészségének megőrzése az „utazás” során (alapvető kérdés, hogy mennyire lehet rázkódás mentessé tenni a rakétát a becsapódáshoz), ezért a rakétában nagyon érzékeny szenzor rendszert helyezünk el, amivel megfigyeljük többek között a növény stressz szintjét. Ennek érdekében jelenleg is több növény élettani és növény orvoslási kutatást végzünk, amelyek keretében létrehoztuk és folyamatosan bővítjük az első növény-glikanikai adatbázist. Az N-kötésű szabad glikánok olyan cukrok, amelyek fehérjéhez kötődnek és a fehérjét érő stressz hatására leválnak a róla ezért könnyen követhetők és mérhetők. Az emberi orvoslásban a glikánok stressz-indikátor szerepe jól ismert és tudományos publikációkkal gazdagon alátámasztott terület. A növények esetében is ezekben a struktúrákban beállt változásokat használjuk fel arra, hogy hamarabb felismerjük a stresszhatást, minthogy annak vizuális jelei mutatkoznának.

Hogyan fogalmazódott meg benned a konkrét ötlet, hogy növények Marsra való telepítésével keresd a megoldást a kérdésre?

-Mindig is foglalkoztatott az élet keletkezése, hogy honnan jöttünk, illetve, hogy az emberi faj milyen szerepet játszik a világ fejlődésében. Mivel talajmikróbákkal foglalkoztam a legtöbbet, érdekelt, hogyan nézhet ki a mikrobiológiai élet más bolygókon. Életem mélypontján voltam, amikor eldöntöttem, hogy azzal fogok foglalkozni, amivel a legjobban szeretnék. Az, hogy az emberi életteret kiterjesszük a Marsra és ebben én is részt vehetek, megtiszteltetésként élem meg, számomra ez sokrétű kihívást jelent. Hasznosnak érzem magam, amiért ezzel foglalkozhatok, mivel az űrkutatás során rohamos mértékben fejlődik a missziókat kiszolgáló technológia. Tudom, hogy ezt a tudást a földi életben is nagyon jól tudjuk majd hasznosítani.

Tudósok rájöttek arra, hogy a felszín alatt a Mars körülbelül egyharmadát jég borítja. Jelenleg ezt a jeget tanulmányozzák, hogy megismerhessék a Mars ősi éghajlatát és az űrhajósok jövőben szükséges vízkészletét. Image Credit: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona

-Milyen növények lehetnek alkalmasak a marsi életre?

-Ez komoly szakirodalmi alapkutatást, és számos tenyészedény kísérletet igényel. Ésszerű feltételrendszer mentén haladunk, hogy megtaláljuk a marsi növénytermesztésre leginkább alkalmas fajokat. Elsősorban olyan növényeket válogattunk össze, amelyek bizonyos feltételeknek megfelelnek, mint például az alacsony pH (azaz jelentős mértékben savas talaj) vagy az alacsony hőmérséklet, intenzív sugárzás tűrés, mint az északi (tundra) éghajlatokra jellemző egyszerű, örökzöld növények.

-Hogyan kezd el valaki ilyesmivel foglalkozni?

-Talajtanból és informatikából doktoráltam, az asztrobiológiába pedig egyszerűen beleszerettem, mert hasonló dolgokat éreztem az űrkutatásban, – ha nem nagyobbat -, mint az orvostudományban, ahol rohamos mértékű a fejlődés. Az asztrobiológia egyébként azért tetszik, mert összeforr benne a mikró- és a makróvilág, ahogyan mikróorganizmusok által oldhatunk meg nagyobb (makró) problémákat. Előbb egy kutatási ösztöndíjjal Japánban folytattam talajvizsgálatot, ami által sok mindenbe betekintést nyertem, majd munkatársként és projektvezetőként különböző kutatási programokban vettem részt, melynek során sok jó szakemberrel hozott össze az élet és számos hasznos munkakapcsolatot alakítottam ki. Ez segített abban is, hogy mostanra a szakma legjobbjaival dolgozhatok együtt, a világ minden tájáról. Nagyon szerencsés vagyok, mert ilyen csapat nélkül lehetetlen lenne ez a munka, amelyre mostanában nagy figyelem irányul és sokan vannak a színtéren: angolok, amerikaiak, oroszok, kínaiak, arabok… Sajnos, nagyon sokan támadják azokat, akik ezen dolgoznak, mert nem értik, hogy ezt a rengeteg pénzt és energiát miért nem a földi problémákra fordítják.

mars-terraformálás-űrkutatás
A Jezero-kráter tökéletes hely az ősi mikrobiális élet jeleinek felkutatására. Több milliárd évvel ezelőtt a most csontszáraz, 45 km széles medence egy aktívan működő folyó deltájának és vízzel teli tavának adott otthont. Az a kőzet és regolit (tört kőzet és por), amelyet a Perseverance mintatároló rendszere gyűjt össze a Jezerónál, segíthet megválaszolni az alapvető kérdéseket a Földön kívüli élet létezésével kapcsolatban. (Wikipedia) Image Credit: NASA/JPL-Caltech/ASU

-Valamilyen szinten érthető…

-Amikor valamire ekkora figyelem irányul, mint most az űrkutatásra, akkor az ember látásmódja rengeteget tágul és olyan dolgokra nyílik lehetősége, amikre korábban nem. A kutatásaink végső célja a növények Marsra juttatása, viszont ennek az előfeltétele a növények olyan mértékű tanulmányozása, amire korábban nem volt példa. Ezalatt egyetlen növény, mint egyed túlélésére hatalmas figyelem irányul, a tenyerünkön hordozzuk őket, hogy biztosan életben maradjanak. Az így felhalmozott tudás és kialakult technológiák, rendkívül fontos információkkal szolgálnak, többek közt az agrárvilágnak. Erre tökéletes példa az előbb említett glikán-adatbázis kibővítése is.

Amellett, hogy a fejlesztéseink során nap mint nap a földi gazdálkodás fejlődését is segítjük, olyan megoldáson dolgozhatunk, ami a Földi életen túlmutat és az emberi faj fennmaradását, fenntarthatóságát több bolygón átívelővé teszi. Tehát egyszerre dolgozhatunk Földi és Marsi problémák megoldásán is, a kettő nem zárja ki egymást. Én így nyugodt vagyok.

-Viszont bármennyire is a szomszédunk, azért a Mars nincs közel. Hogyan kell elképzelni az odajutást?

-Amikor a Mars a legközelebb áll a Földhöz, akkor 6-8 hónapot vesz igénybe az űrutazás. Nemrég a Fehér Ház tett olyan bejelentést, hogy nukleáris energiával működtetett űrhajók fejlesztése prioritást élvez. Többek között szeretnék az utazást akár 4 hónapra lerövidíteni, annak érdekében, hogy ne kelljen megvárni azt az ideális állapotot amikor a két bolygó a legközelebb kerül egymáshoz. Így rendszeressé válhatnak a kétirányú utazások. Régebben csak a Holdturizmus merült fel, de most már a Mars turizmus is beindulni látszik, amihez nyilván a jelenleginél kényelmesebb űrhajókra van szükség. A Starship űrhajók például 60 méter magasak, és jelentősen nagyobb terhelhetőséggel (payload) rendelkeznek mint a régebbi űrhajók, de nyilván nem olyanok, mint egy űrállomás, ezért még ezen sem lesz túl kényelmes az utazás.

-Most hogyan látjátok, mikor lehet majd olyan élet a Marson, amely lehetővé teszi majd az emberi létezést?

-Konkrétumot erről nem tudok megosztani, mert még minden képlékeny, de abban szinte biztos vagyok, hogy a rakétáink valószínűleg az emberi kolóniák előtt már célba fognak érni. Ez sok mindentől függ: talajkutatási támogatásoktól, attól, hogy a rakéta mikor kerül majd Starship méretű űrhajóba, mikor kapunk engedélyt a kilövésére stb. Egy nemzetközi kollaborációnak köszönhetően jelenleg a vártnál gyorsabban haladunk, ami nagyon bíztató, és ha minden így folytatódik, akkor 5-10 éven belül elérjük a célunkat. A privát rakétacégek az emberi kolóniák megjelenését a Marson 2050-re tervezik, és azt megelőzően az első „turisták” hosszabb időt tudnak majd ott tölteni.

Itt még egy érdekes videót találsz a témában, itt pedig további olvasnivalót:

Az űrhotel belátható időn belül valóság lesz

 

KIADVÁNYAINK

 

FRISS CIKKEINK

Hirdetés

Lájkold Facebook-oldalunkat,
nehogy lemaradj a
legfrissebb bejegyzéseinkről!