Avaruus
Marsin kolonisoiminen ei ehkä ole enää kaukaa haettu unelma
Lisää Securities.io suosikkilähteisiisi Google-palvelussa
Voiko Marsin olosuhteita muuttaa?
Uudet tutkimukset tarjoavat mahdollisia tapoja ymmärtää Marsin resursseja ja muuttaa sen ympäristöä. Mallinnustulos ei kuitenkaan tarkoita, että planeetta olisi pian asuttavissa. Keskeisiä haasteita ovat:
- Erittäin ohut ja kylmä ilmakehä
- Helposti saatavilla olevan nestemäisen veden puute
- Laajat pölymyrskyt
- Voimakas säteily pinnalla
Ehdotuksia ovat muun muassa suljetut tukikohdat, maanalaiset tilat ja ilmakehän muuttaminen. Uusi tutkimus voi avata vaihtoehtoja, mutta planeetan laajamittainen muuttaminen ei ole toteutunut eikä osoittautunut helpoksi.
Ilmakehän lämmittäminen
Aikaisempien ehdotusten rajoitukset
Marsin pinnan keskilämpötila on noin −65 °C, ja olosuhteet vaihtelevat voimakkaasti paikan ja ajankohdan mukaan. Kylmyys vaikeuttaa asumista ja laitteiden käyttöä.
Ehdotettujen ratkaisujen esteitä ovat tarvittavien resurssien määrä ja teknologian toteutettavuus.
Noin 2–3 senttimetrin piidioksidiaerogeelikerros voisi tutkimusten mukaan lämmittää paikallista ympäristöä ja vähentää säteilyä. Koko Marsin peittäminen ei ole toteutunut suunnitelma, ja materiaalin tuotanto sekä sijoittaminen olisivat valtavia tehtäviä.
Myös kasvihuonekaasujen vapauttamista on ehdotettu. Marsin käytettävissä olevan hiilidioksidin määrä ja tarvittava tuotanto rajoittavat mahdollisuuksia saada riittävän lämmin ja tiheä ilmakehä.
Metalliset nanomaiset sauvat
Uudessa tutkimuksessa tarkasteltiin hiukkasia, joiden avulla lämmitysvaikutus voisi syntyä pienemmällä materiaalimäärällä. Kyse on ilmastomalliin perustuvasta ehdotuksesta, ei Marsissa toimivaksi osoitetusta teknologiasta.
Northwesternin, Chicagon ja Keski-Floridan yliopistojen tutkijat julkaisivat työnsä Science Advances -lehdessä.
Tutkijat ehdottivat noin yhdeksän mikrometrin pituisia alumiini- tai rautasauvoja. Ilmakehässä ne voisivat vähentää pinnan infrapunasäteilyn karkaamista ja sirottaa auringonvaloa. Noin 5 000-kertainen tehokkuusvertailu ja pitkä viipymä ilmakehässä riippuvat mallin oletuksista ja vertailukohdasta.
Mallin mukaan jatkuva hiukkassyöttö voisi nostaa lämpötilaa ja lisätä nestemäisen veden mahdollisuutta joillakin alueilla. Hiilidioksidin vapautumiseen ja muihin palautteisiin liittyy epävarmuutta. Hallitsematonta lämpenemistä tai hengityskelpoista ilmakehää ei ole osoitettu.
Lähde: Science Advances
Tarvittava tuotanto olisi edelleen mittavaa. Vaikka Marsissa on rautaa, louhinta, jalostus, hiukkasvalmistus ja levitys vaatisivat ensin suuren infrastruktuurin.
Ehdotuksessa käsitelty mittaluokka on noin 700 000 kuutiometriä metallia vuodessa ja huomattava raaka-aineiden louhinta. Vertaus Maan tuotantoon ei yksin osoita toteutettavuutta Marsissa.
Käsittelimme ehdotusta tarkemmin artikkelissa ”Uusi lähestymistapa Marsin olosuhteiden muuttamiseen”.
Marsin ilmakehän mallintaminen
Kiertoratahavainnot ja laskeutujien mittaukset ovat tuottaneet tietoa Marsin ilmakehästä. Tulevat tutkimukset ja ympäristön muuttamista koskevat ehdotukset tarvitsevat tarkempaa ymmärrystä etenkin tuulista ja pölyn kulkeutumisesta.
Marsissa esiintyy laajoja pölymyrskyjä. Joskus ne leviävät lähes koko planeetalle ja vaikuttavat olosuhteisiin viikkoja tai pidempään.
Lähde: NASA
Ilmakehän kierto ja hiukkasten viipymä ovat olennaisia myös metallisauvoihin perustuvien lämmitysehdotusten arvioinnissa.
Mittauksia varten Tuftsin yliopiston, NASA Amesin ja Vandervalk Neeson Instrumentsin tutkijat kehittivät ja testasivat Marsin olosuhteisiin tarkoitettua ultraäänianemometriä.
Marsin olosuhteet vaativat erityistä suunnittelua:
- Tutkimuksessa tarkasteltu laaja lämpötila-alue oli noin −130 °C:sta +20 °C:een.
- Hyvin ohut, pääosin hiilidioksidista koostuva ilmakehä ja noin 4–10 millibaarin paine.
Laitteita tutkittiin toistuvissa kokeissa jäljitellyissä olosuhteissa. Tämä ei tarkoita, että niiden toiminta Marsin pinnalla olisi jo todennettu.
Pahimmassa testitapauksessa virhe oli tuulen nopeudelle ±2,3 % ja äänen nopeudelle ±1,1 %. Parhaalla, resonanssin ulkopuolella käytetyllä muuntimella vastaavat virheet olivat ±0,14 % ja ±0,07 %. Tulokset koskevat tiettyjä testiolosuhteita, eivät kaikkia Marsin ympäristöjä.
Noin 30–42 kilometrin korkeus tarkoittaa Maan stratosfääriä. Tutkijat testasivat laitetta myös kuivassa ilmassa vastaavilla paineilla ja lämpötiloilla mahdollista Maan korkealla lentävän ilmapallon tuulimittausta varten. Tämä oli erillinen käyttökohde Marsin pintamittausten lisäksi.
Viitteitä vedestä Marsin syvällä maankuoressa
Uusi tulkinta
Marsin sisäosista tiedetään vähemmän kuin pinnasta. NASAn InSight-laskeutuja keräsi seismistä aineistoa, jolla sisärakennetta voidaan tutkia.
InSight laukaistiin vuonna 2018, ja sen aineiston analysointi jatkui tehtävän päätyttyä. Elokuun 12. päivänä 2024 julkaistiin uusi tulkinta mahdollisesta syvällä sijaitsevasta vedestä.
Seismiseen aineistoon perustuva malli viittasi siihen, että halkeilleen kiven huokosissa voisi olla nestemäistä vettä. Vettä ei kerätty suoraan eikä avointa maanalaista valtamerta havaittu. Arvio koko planeetan vesimäärästä edellyttää oletuksia sen alueellisesta jakautumisesta.
Tulos tukee mahdollisuutta, että osa Marsin vedestä on maankuoressa. Se ei kumoa veden karkaamista avaruuteen eikä ratkaise kaikkien vesivarojen historiaa.
Osa vedestä on voinut siirtyä syvälle kuoreen. Yhden laskeutumispaikan seismiset tiedot eivät kuitenkaan suoraan vahvista koko planeetan jakaumaa.
Voiko vettä hyödyntää?
Vedeksi tulkittu kerros sijaitsee noin 11,5–20 kilometrin syvyydessä. Se ei siten olisi ensimmäisten tutkimusmatkojen helposti hyödynnettävä resurssi.
Vesi olisi halkeilleen kiven huokosissa eikä suuressa avoimessa meressä. Sen saavuttaminen ja nostaminen olisi erittäin vaikea tekninen tehtävä.
Venäjän Kuolan syväkairausreikä saavutti noin 12,262 kilometrin syvyyden. Vuosikymmeniä kestänyt työ osoittaa, kuinka vaativaa syväkairaus on.
Lähde: The Sun
Marsissa vastaava hanke vaatisi paljon energiaa, kalustoa ja huoltoa. Taloudellisia edellytyksiä käsittelimme artikkelissa ”Marsin tulevaisuuden talous”.
Kuolan reiän korkea lämpötila ja kiven käyttäytyminen vaikeuttivat työtä. Noin 190 °C ei kuitenkaan sulattanut metallisia porauslaitteita, kuten alkuperäisessä kuvauksessa väitettiin.
Marsin paikalliseen lämpötilaan ja geotermiseen rakenteeseen liittyy epävarmuutta. Kylmä pinta ei takaa helppoa porausta syvällä. Pintapainovoima on noin 38 prosenttia Maan arvosta, mutta pienempi painovoima ei ratkaise kaikkia syväkairauksen ongelmia.
Mahdollinen hyödyntäminen riippuu veden todellisesta jakautumisesta, tekniikasta ja kustannuksista. Sitä ei vielä voida pitää varmana tulevaisuuden vesilähteenä.
Jos vettä on saatavilla, se voisi auttaa tulevaa asumista. Omavarainen ekosysteemi ei kuitenkaan synny automaattisesti. Ruokahuoltoa käsittelimme artikkelissa ”Avaruusruoka: miten seuraava pioneerien sukupolvi ruokitaan?”.
Asuminen vaatisi myös kuljetuksia, energiaa ja muita rakenteita. Niitä käsittelimme artikkelissa ”Avaruusinfrastruktuuri: reittejä kohti taivasta”.
Voisiko siellä olla elämää?
Vettä sisältävä kivi on kiinnostava ympäristö elämän mahdollisuuksien tutkimiseen. Maassa jotkin mikrobit saavat energiaa mineraalireaktioista. Tämä ei todista, että Marsissa olisi elämää tai että sitä olisi siirtynyt maan alle.
”Vesi on tuntemamme elämän edellytys. Maassa elämää tavataan syvissä kaivoksissa ja merenpohjassa.
Marsista ei ole löytynyt todisteita elämästä, mutta tutkimus viittaa ympäristöön, joka voisi periaatteessa ylläpitää sitä.”
Elämän mahdollisuuden arviointi vaatii lisää havaintoja ja tutkimusta. Syväkairaus on yksi mahdollinen lähestymistapa, ei ainoa tutkimusmenetelmä.
Sijoittaminen Marsiin
Marsin kiinteistöt tai planeetan muuttamishankkeet eivät ole vakiintunut sijoitusmarkkina. Jotkin yritykset kuitenkin kehittävät tulevassa syväavaruustutkimuksessa tarvittavia raketteja ja järjestelmiä.
Yksi tärkeä teknologia on rakettien uudelleenkäyttö, joka voi alentaa laukaisukustannuksia. Vuonna 2024 SpaceX (SPCX ) oli yksityinen yhtiö, ja muut yritykset kehittävät omia uudelleenkäyttötekniikoitaan.
Avaruusalan pörssiyhtiöihin voi sijoittaa välittäjien kautta. securities.io-sivustolla on arvioita välittäjistä Yhdysvalloissa, Kanadassa, Australiassa, Britanniassa, ja monissa muissa maissa.
Yksittäisten yhtiöiden sijasta voi tutkia esimerkiksi seuraavia teema-ETF:iä: ARK Space Exploration & Innovation ETF (ARKX), iShares U.S. Aerospace & Defense ETF (ITA) tai SPDR S&P Aerospace & Defense ETF. Niiden painotukset avaruus-, ilmailu- ja puolustusalalla eroavat. Hajauttaminen ei poista markkina- tai tappioriskiä.
Yhtiöitä esitellään myös artikkelissa ”Kymmenen ilmailu-, avaruus- ja puolustusalan osaketta”.
Sijoittaminen avaruusyhtiöihin
1. Rocket Lab
RKLB Hintakaavio
Rocket Lab (RKLB ) kehittää laukaisuliiketoimintaansa Electronilla ja suunnitteilla olevalla Neutronilla. Electronin ensimmäistä vaihetta pyritään tekemään osittain uudelleenkäytettäväksi. Mainitut 44 laukaisua ja 177 satelliittia ovat vanhan ajankohdan lukuja, eivät vuoden 2024 tai nykyhetken kokonaismäärä.
Vuonna 2024 Neutron oli kehitteillä oleva keskikokoinen raketti. Uudelleenkäyttö koskee erityisesti ensimmäistä vaihetta, joten sitä ei pidä kuvata jo toimivaksi täysin uudelleenkäytettäväksi raketiksi. Moottori- ja hyötykuormatiedot ovat kehitystavoitteita.
Rocket Lab valmistaa satelliitteja ja monia niiden komponentteja. Integraatio voi auttaa kustannusten ja aikataulujen hallinnassa, mutta ei poista kaikkea ulkoista toimitusriippuvuutta.
Sopimuksiin kuuluvat Yhdysvaltain Space Development Agencyn noin 515 miljoonan dollarin satelliittisopimus ja Globalstarin noin 143 miljoonan dollarin kaupallinen sopimus. Jälkimmäinen ei ole NASAn tai Yhdysvaltain hallituksen sopimus.
Yhtiö laajensi satelliittien aurinkokenno- ja paneeliliiketoimintaansa ostamalla SolAero Technologiesin vuonna 2022. Tiedot yli tuhannesta satelliitista ja yhteensä neljästä megawatista ovat historiallisia yhtiön ilmoittamia lukuja.
Lähde: Rocket Lab
Osa tarvikkeista ja palveluista tulee ulkopuolelta. Strategiset yritysostot ovat laajentaneet sisäistä osaamista, mutta eivät takaa kaikkien toimitusongelmien poistumista.
Yhtiö on tarkastellut myös matalan kiertoradan viestintämahdollisuuksia. Se tarjoaa palveluja muun muassa Varda Space Industriesin avaruudessa tapahtuvaan valmistukseen ja avaruusromun tarkastukseen.
Rocket Lab on yhdistänyt tutkimuksen, kehityksen ja yritysostot. Vertailussa SpaceX:ään on erotettava laukaisukapasiteetti, uudelleenkäytön taso, rahoitus ja liiketoiminnan laajuus.
Electron ja avaruusjärjestelmät tarjoavat kasvumahdollisuuksia. Sopimusten arvo, liikevaihto, kassavirta ja voitto ovat kuitenkin eri asioita, eikä SpaceX:n etumatkan saavuttaminen ole varmaa.
2. Virgin Galactic
SPCE Hintakaavio
Richard Bransonin perustama Virgin Galactic keskittyy alikiertoradalla tehtävään avaruusmatkailuun ja tutkimuslentoihin. Sen nykyinen palvelu ei kuljeta asiakkaita Marsiin tai Kuuhun.
Aiemmin myytyjen lippujen hinnat ovat olleet noin 250 000–450 000 dollaria, ja yhtiöllä on ollut odottavia asiakkaita. Hinnat ja ehdot vaihtelevat ajankohdan mukaan. Seuraavat kuvaukset ovat matkustajien henkilökohtaisia kokemuksia:
”Tiesin, että siitä tulisi elämäni poikkeuksellisin kokemus. Todellisuus oli silti aivan eri tasolla kuin olin kuvitellut, ja sitä on vaikea selittää.”
”Tämä oli elämäni paras päivä ja vaikuttavin kokemus. Se ylitti hurjimmatkin odotukseni.”
Aiemmin käsittelimme ajatusta, että avaruusmatkailu voisi olla yksi tulevan Mars-talouden mahdollisuus.
Sen toteutumista tai taloudellista merkitystä ei kuitenkaan tiedetä. Marsin huomattavia pinnanmuotoja ovat:
- Valles Marineris -kanjonijärjestelmä: noin 4 000 kilometriä pitkä, 200 kilometriä leveä ja paikoin seitsemän kilometriä syvä.
- Olympus Mons -tulivuori: korkeus noin 21,9 kilometriä vertailutasosta riippuen, ja hyvin laaja tulivuorirakenne.
Lähde: Wikipedia
Virgin Galactic (SPCE ) esitteli Delta-aluksille kuuden matkustajan ja jopa kahdeksan kuukausittaisen lennon tavoitteen. Nämä olivat suunniteltua kapasiteettia, eivät jo saavutettuja käyttölukuja.
Suurempi kapasiteetti ei takaa 12-kertaista liikevaihtoa tai alle puolen vuoden takaisinmaksuaikaa. Vuonna 2024 yhtiö tavoitteli Deltan kaupallisten lentojen aloitusta vuonna 2026.
Lähde: Virgin Galactic
Sijoittajia huolestuttivat uutiset, ettei Branson sijoittaisi lisää rahaa yhtiöön, sekä henkilöstövähennykset ja lentojen keskeytys vuonna 2024. Yhtiö pyrki keskittämään varoja Deltaan ja pienentämään kassankulutusta.
Kassan riittävyys riippui kehityskuluista, aikataulusta ja rahoituksesta. Kaupalliset lennot tai positiivinen kassavirta vuonna 2026 olivat tavoitteita ja ennusteita, eivät varmoja tuloksia.
Lähde: Virgin Galactic
Virgin Galactic ja Virgin Orbit ovat eri yrityksiä. Pienten satelliittien laukaisuja tarjonnut Virgin Orbit haki konkurssisuojaa huhtikuussa 2023, ja Rocket Lab osti osan sen Long Beachin tiloista ja valmistuskalustosta.
Virgin Orbitin epäonnistuminen ja Bransonin lisäsijoituksia koskevat kommentit liittyivät sijoittajien huoliin. Yhtiöiden oikeudellinen ja toiminnallinen erillisyys on silti säilytettävä, eikä osakekurssin syitä voi tiivistää yhteen tekijään.
Lähde: Virgin Galactic
Asiakastyytyväisyys ja odottava kysyntä voivat tukea liiketoimintaa, mutta eivät takaa elinkelpoisuutta. Tulos riippuu Deltan kehityksestä, hyväksynnöistä, tuotannosta, käytöstä ja rahoituksesta. Kaiken valmistumista vuoden 2025 loppuun mennessä ei voitu pitää varmana.
Matala osakekurssi voi kuvastaa riskejä. Suunnitelman mahdollinen onnistuminen ei osoita osaketta varmasti aliarvostetuksi eikä takaa sijoitustuottoa.
