Sauna Marsiin!

Jos ihminen menee Marsiin, niin kyllä saunakin! Tällä hetkellä Marsissa ryömii Nasan Perseverance-mönkijä. Ensimmäiset Marsiin perustettavat pidempiaikaiset asumukset on todennäköisesti suunniteltu niin ikään tutkimuskäyttöön. Marsin oloissa monet maassa arkipäiväiset asiat kuten vesi ovat korvaamattoman arvokkaita ja hyvin rajallisia. Ulkolämpötila on keskimäärin -63C. Näin ollen sauna näyttää täydelliselle ratkaisulle avaruuden valloitukseen!

---

Olen tänä vuonna laajentanut Saunologian palveluita kattamaan erilaisten saunojen suunnittelun ja töitä on tehty ensimmäisenä Pohjois-Amerikkaan. Poikkeuksellisena esimerkkinä tästä tein ajatuskokeen siitä, millainen voisi olla ensimmäinen sauna Marsissa hyödyntäen tarpeettomaan laajaa tieteiskirjallisuuden lukemisen kerryttämää taustaa.

Marsin saunotuksen tausta

Maan asukkaiden mielenkiinto Marsiin edeltää kaukoputken keksimistä. Into maapallon ulkopuolisesta elämästä kohosi korkeuksiin, kun 1700-luvun lopulla kuviteltiin planeetan pinnalta erottuvan jonkinlaisia kanavia kaukoputkessa. Mars on kiehtonut tämän jälkeen kiihtyvällä vauhdilla ihmiskuntaa.

Ajoittain maailman rikkain mies Elon Musk on viime vuosina jaksanut toistella optimismiaan Mars-lennoista. Joulukuussa 2021 Musk ilmaisi odottavansa laskeutumista punaiselle planeetalle viiden vuoden sisällä. Vaikka kaikki Elonin jutut on otettava varauksella, niin teknopohatan menestystä SpaceX:n kaupallisessa toiminnassa ja avaruusmatkailun kustannustehostamisessa ei voi vähätellä. Tällä hetkellä miehitettyä Mars-lentoa vielä vasta suunnitellaan. Amerikkalaisten unelma siintää tällä vuosikymmenellä, kiinalaisten seuraavalla.

Marsin asutusta on myös maalailtu kaunokirjallisuudessa, elokuvissa ja TV-sarjoissa. Kuva planeetasta ja sen asuttamisesta ei ole ruusuinen. Olosuhteet elämälle eivät ole suotuisat. Suomalaisesta näkökulmasta kuulostaa, että tähtikolonialistit ovat unohtaneet suunnitelmista tärkeän elinvoimaisuutta parantavan keksinnön.

Jos Suomi olisi Kiinan kaltainen nouseva suurvalta, olisi Mars-sauna todennäköisesti jo lähtövalmiina. Onhan suomalainen pioneeri yleensä ensimmäisenä aina rakentanut saunan, minne tahansa hän on muuttanutkaan! Esimerkiksi Yhdysvaltoihin immigroituneiden suomalaisten jäljiltä on Montanasta Michiganiin runsaasti muistoja saunarakennuksista.

Miksi sauna on välttämätön avaruuden valloitukselle

Ottaen huomioon Marsin -63°C keskilämpötilan, niin sille varmasti ennemmin tai myöhemmin tulee tarvetta! Joten vaikka saunologin mahdollisuudet päästä nauttimaan marsilaisista löylyistä eivät ole realistiset, haluan osaltani tukea suomalaista avaruusturismia edes tämän ajatuskokeen verran.

Saunasta voisi olla luksuksen lisäksi myös monia todellisia hyötyjä. Lyhyt saunominen saa aikaan hikoilua, joka taas helpottaa perusteellista peseytymistä ja vähentää tarvetta käyttää vettä. Saunomisella on monia välillisiä ja välittömiä terveyshyötyjä. Tärkein ja erityisoloissa merkittävä on varmasti stressin hallinta. Sauna on näin ollen erinomainen vaihtoehto avaruuden uudisasukkaiden hygienian ja terveyden edistämiseen.

Marsin haasteita

Marsin olosuhteet ovat ihmisille epäsuotuisat. Ilmaa ei voi hengittää, vettä ei ole nimeksikään ja ulkolämpötila, sekin on kuin Siperiassa keskitalvella. Ilmakehän puutteen taustalla on magneettikentän puute, joka pitäisi kaasut planeetan ympärillä

Saunasuunnitelmaa varten täytyy tehdä joitakin oletuksia siitä, millaisia teknisiä ongelmia on pitänyt ratkaista ennen kuin saunasta voidaan haaveilla. Lähdetään siitä, että Marsin siirtokunnassa on jo muita pitkäaikaiseen asumiseen soveltuvia tiloja.

Ilmaa, vettä, energiaa

Hengitettävä ilma täytyy tuottaa paikan päällä. Marsissa on pystyttävä tuottamaan happea. Saunassa oleillaan yleensä lyhyesti, joten saunan happijärjestelmän ei tarvitse olla muista rakennuksista riippumaton. Sauna on luonnostaan mitoitettu tietylle henkilömäärälle, joten hapen kulutuksen voi hyvin ennakoida.

Vesi on toinen ongelma. Marsin navoilla tiedetään olevan jäätä, mutta ne ovat päiväntasaajalle suuntautuvan asutuksen ulottamattomissa. Jäätä etsitään Marsista laajemmalti, jotta sitä voitaisiin ottaa talteen muualtakin maaperästä. Nyt oletamme, että erittäin tehokkaaseen kierrätykseen perustuva vesijärjestelmä on jo toiminnassa.  Kansainvälisellä avaruusasemalla useampi haaste onkin jo selätetty, ECLSS niminen järjestelmä vastaa siellä ilman ja veden kierrätyksestä.

Saunassa vettä kuluu saunomistavoista riippuen vaihtelevasti. Peseytyminen ja löylynheitto ovat suurimmat menoerät ja näistä vain jälkimmäinen on todella välttämätön. Uskaltaisin väittää, että saunomisen aikaansaama hikoilu myös vähentää tarvetta veden käyttöön peseytymisessä. Juomavettä tietysti tarvitaan hieman enemmän nestehukan torjuntaan.

Viimeiseksi tarvitaan lämpöä. Marsissa ei ole puuta eikä happea, joten puukiuas jätetään pois laskuista, sähkölämmitteinen sauna on luonnollinen valinta. Sähköntuotanto Marsissa on toistaiseksi ratkaisematon ongelma.

Aurinkovoimainen sähkö tai suora auringonvalon käyttö vaikuttaa vielä utopistiselle auringon vähäisen säteilyenergian takia. Todennäköisesti amerikkalaiset pystyttävät Marsiin ensimmäisenä fissiopohjaisen ydinvoimalan. Tämän jälkeen kohtuullisia määriä sähköä on käytettävissä milloin vain.

Valmiit ratkaisut

Saunan erityisesti tarpeista kiuaskivimateriaalia Marsista onneksi löytyy. Tämä helpottaa tilannetta, sillä esimerkiksi alle 10 kg painoisen verkkosähkökiukaan, kuten Huum Drop, kokonaispainosta kivet muodostavat yli 80 %. Marsin kivien käyttö edellyttää geologisia lisätutkimuksia, mutta avaruuskiviä tutkivan Teemu Öhmanin mukaan käyttökelpoisia kiviä Marsissa varmasti on.

Saunan olennaisista rakenteista Mars-saunan eristäminen on tärkeää, mutta niin on myös koko rakennuksen. Sauna edellyttää vain yhtä lisäeristekerrosta, jos keskimääräinen lämpötilaero ulkoilmaan on n. 80 astetta niin saunan 80 C asteeseen tarvitaan vain 60 asteen pitäminen aisoissa.

Tässä esiteltävä saunakonsepti perustuu amerikkalaisen AI Spacefactoryn NASA:lle suunnittelemaan MARSHA konseptiin, erityisesti sen Majakka-malliin (Beacon). Idea on, että saunatila sijoittuu Majakan ylimpään kerrokseen.

Erityisratkaisuja Marsin lauteille

Marsin saunaan tarvitaan joitakin epätavanomaisia ratkaisuja. Koska tilaa on käytettävissä hyvin rajallisesti ja rakennus on todennäköisesti pyöreä tai geoidi, täytyy sauna pitää kompaktina. Paras saunaratkaisu on tällöin tavalliseen 2 m oven korkuinen lattiamuodoltaan puoliympyrä tai hieman pienempi segmentti. Seinää kiertää yhtenäinen komposiittimateriaalista valmistettu lauderakennelma ja istuinten edessä on pieniä ottomaneja. Katto on kupolimainen.

Saunaa lämmittää tavanomainen verkkokiuas sähkövastuksilla, yksinkertaisesti termostaatin ohjaamana. Kaikki komponentit ovat sellaisia, joita käytetään myös muualla asemalla, jolloin niiden varaosat eivät ole saunaspesifejä.

Kiuasjärjestelmään kuuluu kiertoilmajärjestelmä (vrt. Saunum), joka käynnistyy automaattisesti, kun saunan päällä ollessa tilassa on ihmisiä. Järjestelmä puhaltaa lämmintä ilmaa kiukaan yläpuolelta lattiatasolle. Tämän järjestelyn ansiosta pieni sauna saadaan nopeasti tasalämpöiseksi. Efektin ei tarvitse olla kovin voimakas yhdistettynä löylyä ohjaavaan kattorakenteeseen.

Saunan ilmanvaihto on tarpeen mukaan ilmasto-ohjattu, tarvittaessa manuaalisesta kytkettävällä tehostuksella. Kiukaalle ei heitetä normaalisti vettä, vaan löylyautomaatti kontrolloi veden käyttöä niin ettei pisaraakaan päädy lattialla.

Milloin Marsiin pääsee löylyttelemään?

Marsin valloituksen tulevaisuus on toistaiseksi täysin hämärän peitossa. Nykykehitys näyttää lupaavalle sen suhteen, että seuraavina vuosikymmeninä pääsemme näkemään miehitetyn avaruuslennon planeetalle.

Maapallon ylikansoittumiseen Marsin asuttaminen tuskin vastaa ennen kuin ilmastonmuutos on jo pyyhkäissyt ylitsemme, sen verran suuria haasteita projektin edellä on. Toisaalta, myös Antarktiksella asuu ympäri vuoden yli tuhat ihmistä, joten äärimmäisissä olosuhteissa viihtyjiä riittää kyllä, jos vain asumiskelpoisia ratkaisuja syntyy. Ja kyllä, Antarktiksellakin on sauna ja siihen liittyviä erityisiä rituaaleja.

Watch out Elon and Jeff, the Finns are in the space race!

Kiitokset kirjailija Andy Weirille inspiroivasta tuotannosta sekä Teemu Öhmanille haastattelusta!

https://mars.nasa.gov/mars2020/

https://www.nasa.gov/directorates/spacetech/centennial_challenges/3DPHab/Ai-Spacefactory