Miles de años. Pero hay una gran cantidad para salir mal. Así es como lo imaginan en la Sociedad de Marte: mil años para llegar a los árboles, el agua y un paisaje donde los humanos pueden salir sin un traje espacial, usando equipo de buceo:
Imágenes de la Gran Idea (National Geographic Magazine) Vea también, Cómo terraformaremos Marte – por Jason Shankel y Terraforming Mars por Nicole Willet
- ¿Pueden dos planetas compartir la misma órbita?
- ¿Por qué toda la investigación relacionada con la terraformación se centra en establecer formas de vida basadas en el carbono?
- ¿Hubo alguna vez un momento en que todos los planetas visibles (Mercurio a través de Saturno) estuvieran alineados o hay algún tipo de resonancia que no permita que eso suceda?
- Una vez detenido, ¿comenzaría a rotar la tierra nuevamente en algún momento?
- ¿Cuál es el significado de una luna nueva?
Tenga en cuenta que después de mil años, con los árboles, aún no se puede respirar la atmósfera (es por eso que usan equipo de buceo en la impresión del artista), y todavía no hay animales ni pájaros. Además, si investigas sus planes, descubres que detrás de escena hay una gran cantidad de mega tecnología para hacer esto posible, si funciona. Por un lado, necesitarán tener cientos de fábricas que produzcan constantemente gases de efecto invernadero y / o espejos de película delgada del tamaño de un planeta en el espacio para reflejar la luz solar adicional en el planeta para mantenerlo caliente.
Quizás esto parezca un logro menor al que aspirar, utilizado como estamos para respirar en la Tierra, pero para un posible colono de Marte, es un gran paso adelante. En este momento, el aire en Marte es tan delgado que la humedad que recubre sus pulmones herviría. Esto no es algo a lo que te puedas adaptar. Es una física simple que ninguna criatura de sangre caliente con pulmones puede respirar allí. Si alguien te coloca en la superficie de Marte con equipo de buceo, no podrías tomar una bocanada de aire porque tus pulmones dejarían de funcionar inmediatamente en la baja presión atmosférica del 1% de la Tierra o menos.
¿Podríamos hacer esto? ¿Y vale la pena hacerlo incluso si podemos, o deberíamos apegarnos a las cúpulas de la ciudad, los asentamientos de tubos de lava, los hábitats de espacio libre y similares?
Nuestra biosfera tardó cientos de millones de años en desarrollarse en la Tierra y podría haber ido en muchas direcciones diferentes. La esperanza es que el desarrollo pueda acelerarse hasta unos pocos miles de años, y dirigirse de modo que termine con una biosfera como la de la Tierra al final, prácticamente hasta el planeta que desee.
Supongamos que tenemos otro planeta exactamente como la Tierra, pero con una delgada atmósfera de dióxido de carbono en lugar de una de oxígeno / nitrógeno. Apilemos todas las cartas a nuestro favor y hagamos que sea tan fácil de terraformar como sea posible para un planeta que no tiene vida. Tiene deriva continental, campo magnético, las obras. Ahora imagine que está en el lugar de la Luna, tan cerca y fácil de acceder como eso, sugeriré que no estamos cerca del nivel de comprensión necesario para terraformarlo con ninguna garantía de éxito.
En el caso de Marte, bien puede ser el resultado final de un planeta que tuvo vida en el sistema solar temprano. Si es así, agregar vida no la hará habitable; podría tener el efecto contrario. Quizás la vida fotosintética normal en Marte formaría un “anti Gaia” constantemente alejándolo de la habitabilidad al enfriarlo tan pronto como se calienta lo suficiente como para que la vida florezca.
LOS INTENTOS DE TERRAFORMACIÓN PUEDEN IR MAL – MAL MAL
Habría mucho por lo que salir mal. Y quiero decir muy mal, errores que imposibilitarían que cualquiera pueda terraformarlo en el futuro. Especialmente si involucraban la introducción del tipo de microbio incorrecto, no habría forma de que pudieras revertirlo.
Esto puede ser algo que se acumula lentamente, bajo tierra, o unos pocos microbios que se propagan con el viento y el clima. En el momento en que notas que está yendo mal, o de hecho, puede pasar un tiempo antes de que notes el microbio entre cientos de miles de millones o incluso un billón de especies distintas de microbios, en un mundo parcialmente terraformado. Es posible que ya se haya extendido por todo el planeta antes de que sepas que está allí.
La bióloga Cassie Conley dio un ejemplo simple. Ella es la oficial de protección planetaria de la NASA. Y esto es solo para una expedición ordinaria al actual Marte, en este momento ni siquiera hay ningún intento de terraformar todavía. Algunos microbios de la Tierra, en las condiciones anóxicas en Marte y en presencia de metano (que bien puede estar presente allí), podrían formar calcita en los acuíferos subterráneos, por lo que, básicamente, los convertirían en cemento.
“Conley también advierte que el agua contaminada con microbios de la Tierra podría plantear serios problemas si los astronautas alguna vez establecen una base en Marte. La mayoría de los planes actuales exigen expediciones que dependen de los recursos indígenas para mantener a los astronautas y reducir los suministros que necesitarían para transportar desde la Tierra”.
“¿Qué pasaría si, por ejemplo, una misión avanzada llevara ciertos tipos de bacterias que se sabe que crean calcita cuando se exponen al agua? Si tales bacterias pudieran sobrevivir en Marte, dice Conley, los futuros exploradores que buscan agua líquida podrían descubrir que los acuíferos subterráneos se han convertido en cemento “.
Ir a Marte podría arruinar la búsqueda de vida extraterrestre
Más detalladamente de lo que ella está hablando es de la oxidación anaeróbica de metano que conduce a la formación de carbonato de calcio en condiciones anóxicas. Lo realiza un consorcio de bacterias oxidantes de metano y bacterias reductoras de sulfato. Vea el resumen aquí en wikipedia: Calcita – proceso de formación – que enlaza con este documento técnico que entra en más detalles.
Calcita – carbonato de calcio. En las condiciones anóxicas en Marte, en presencia de metano, una combinación de microbios oxidantes de metano y reductores de sulfato puede causar la formación de calcita y, por lo tanto, básicamente, podría convertir los acuíferos subterráneos en Marte en cemento. El ejemplo de Cassie Conley de una forma en que accidentalmente introdujo microbios podría tener efectos impredecibles en Marte.
Cuando se trata de microbios introducidos en un planeta desconocido que se comporta de manera diferente a la Tierra, con muchas diferencias en la química, la atmósfera, el medio ambiente, pueden ocurrir cualquier cantidad de interacciones inesperadas.
Aqui hay algunos ejemplos mas
- Desea cultivar algas verdes para eliminar el carbono de la atmósfera y generar oxígeno, pero las haloarchaea se hacen cargo . Es probable que estos microbios amantes de la sal se sientan como en casa en Marte, y convierten la luz solar directamente en energía mediante un proceso que utiliza bacteriorrodopsina similar a la forma en que funciona nuestra retina, y no produce oxígeno en absoluto. ¿Cómo cambias el equilibrio a las algas verdes?
- A medida que el clima se calienta y se humedece, pero sin oxígeno, esas son condiciones ideales para los microbios que producen gas de huevo malo (H2S). El sulfuro de hidrógeno huele a alcantarilla: todo el planeta apestaría.
Tal vez lo desee (es un gas de efecto invernadero y esta es una sugerencia para iniciar un proceso de terraformación). Pero tal vez, en cambio, está tratando de obtener una ecología de dióxido de carbono / oxígeno calentada por esos espejos de tamaño planetario, y los productores de sulfuro de hidrógeno se hacen cargo y matan casi todo. O está tratando de producir H2S como gas de efecto invernadero y las cianobacterias se hacen cargo.
Una teoría de muchos para la extinción del Pérmico, la extinción masiva más grande en la historia del mundo, hace 251 millones de años, es que puede haber sido causada por una corriente inicial de sulfuro de hidrógeno que luego fue mantenida por las bacterias de azufre verde y púrpura que prosperaron en el condiciones anóxicas Vea la descripción de su investigación aquí, y el documento aquí. Independientemente de si eso es lo que sucedió en la Tierra al final del período Pérmico, es posible que la Tierra sugiera que algo similar podría suceder al terraformar Marte, que comenzaría naturalmente anóxico.
Luego, existe la posibilidad de que también haya vida nativa con capacidades inesperadas. Podrían interactuar con su ecosistema y pueden no comportarse de la misma manera que el microbio cuyo nicho ocupan. O puede hibridarse con la vida de la Tierra a través de la transferencia de genes. Este es un mecanismo muy antiguo (GTA) que funciona entre organismos tan diferentes como hongos y pulgones. Si Marte tiene una vida que se separó de la vida de la Tierra después del desarrollo del ADN, podría transferir genes en ambos sentidos con los microbios de la Tierra y, de hecho, en entornos adecuados como el agua salada tibia, podría hacerlo rápidamente de la noche a la mañana.
O algún microbio de la Tierra que es inofensivo aquí y que ni siquiera se ha notado encuentra el ambiente diferente e inusual de Marte a su gusto y se extiende por todas partes, y dentro de unos años o una década o dos se convierte en el microbio más importante en Marte, y tal vez de nuevo No te comportes como te gustaría.
MUCHO MÁS FÁCIL CON UN ECOSISTEMA MÁS PEQUEÑO
Con un pequeño espacio libre o hábitat lunar de unos pocos kilómetros cúbicos, estaríamos obligados a cometer muchos errores incluso con un experimento tan pequeño. Pero se invierte fácilmente (comparativamente).
Si hay una acumulación de algún gas problemático, puede limpiar la atmósfera. Si hay una infestación de algunas enfermedades, insectos o moho, por ejemplo, puede tratarlo con productos químicos o combatirlo biológicamente y eliminarlo. En el peor de los casos, si surge algo que no puede solucionar, puede purgar la atmósfera, esterilizarla si es necesario y comenzar de nuevo, aprendiendo de sus errores.
No puedes esterilizar un planeta o purgar su atmósfera y comenzar de nuevo. Tampoco puede limpiarlo de gases problemáticos o eliminar fácilmente algún organismo problemático. Mire lo difícil que es para nosotros revertir un aumento de una fracción de un porcentaje de dióxido de carbono, o evitar las especies invasoras de una isla o continente, incluso para los animales más elevados, sin importar los microbios.
Incluso podría ser una especie introducida deliberadamente, y luego causa problemas que nunca esperó. El estornino europeo en los Estados Unidos, por ejemplo, introducido por los entusiastas de Shakespeare en la década de 1890. Eso no va a suceder en Marte en el corto plazo. Pero las plantas, sí, si tenían éxito. Kudzu podría ser una buena analogía. Animado a plantarlo para el control de la erosión, como alimento para el ganado y para hacer papel. Entonces se convirtió en un problema. Imagina una situación en la que una planta como esa está fuera de control en Marte, ¿qué haces?
Incluso los camellos salvajes son un problema en Australia. Introducido deliberadamente, pero en un continente tan vasto, es difícil deshacerse de ellos. Los conejos también, famoso. Luego, moverse en la otra dirección hacia lo muy pequeño, las enfermedades de los microbios también podrían convertirse en un problema de terraformación. Por ejemplo, los bacteriófagos, virus de bacterias, reducen significativamente la cantidad de sulfuro de hidrógeno producido por las bacterias de azufre. Esto puede usarse como control biológico si el problema es demasiado H2S, pero puede ser una molestia en Marte si su objetivo es producir la mayor cantidad de gas posible para calentar el planeta.
Con un hábitat Stanford Torus o O’Neil, o una cueva de tubos de lava o una cúpula de la ciudad, ninguno de estos es un problema insoluble. No vas a tener un problema con los camellos salvajes, y los conejos tampoco serían difíciles de tratar. Con plantas invasoras como el kudzu, en el peor de los casos, debe tamizar el suelo para eliminar las raíces. Incluso las bacterias de azufre, las cianobacterias o los microbios que podrían convertir su suministro de agua en cemento, ninguno de estos es un problema insoluble. Incluso con bacteriófagos, si no puede controlarlos de otra manera, simplemente presione el “botón de reinicio” para esterilizar el hábitat, analice lo que salió mal y comience de nuevo.
VARIAS VECES DE MILENIA PARA COMPLETAR EL PROYECTO
Con los planes para terraformar Marte, según lo propuesto por la Sociedad de Marte, cuentan con que todo salga bien durante mil años para llegar al punto en que tenga una atmósfera adecuada para los árboles.
Los humanos aún no pueden vivir allí incluso con un suministro de oxígeno. Resulta que el dióxido de carbono es un veneno para nosotros en concentraciones superiores al 10% en la atmósfera (no muchos lo saben, y no estoy mezclando monóxido de carbono con dióxido de carbono). Si el Apolo 13 no hubiera encontrado su solución tipo cinta McGyver para los problemas con sus depuradores de dióxido de carbono, esto corría el riesgo de matarlos a todos, muriendo en una atmósfera rica en dióxido de carbono, con mucho oxígeno disponible.
No se puede vivir en una atmósfera mixta de CO2 / O2. Tendrían que usar respiradores de aire de sistema cerrado como aqualungs en lugar de una máscara de oxígeno.
Entonces, no hay suficiente CO2 en las capas de hielo para hacer más del doble de la presión atmosférica a menos de 2 milibares, demasiado poco para que los humanos se quiten los trajes espaciales de todo el cuerpo. Entonces, para ir más allá, deben asumir una gran cantidad de CO2 en forma de hielo seco mezclado con el suelo a profundidades considerables, pero todavía no hay evidencia de esto.
Por lo general, sugieren usar gases de efecto invernadero para calentarlo hasta el punto de que el hielo seco se sublima a la atmósfera. Ese es un gran proyecto de tecnología de la tecnología, 500 estaciones de energía de medio gigavatio según una estimación, y extrae kilómetros cúbicos de mineral de fluorita en Marte por siglo para producir los gases. Esa es la ‘solución fácil’. La solución más difícil es usar espejos de película delgada del tamaño de un planeta en el espacio para reflejar la luz solar adicional en Marte.
Si esto tiene éxito, mil años después, terminas con una atmósfera que solo los árboles y las plantas pueden tolerar, lo que es venenoso para los humanos. Eso es si todo se rompe a tu favor.
GENERANDO UNA ATMÓSFERA RICA DE OXÍGENO: ¿ES 900 AÑOS (ZUBRIN) O 100.000 AÑOS (MCKAY)?
Luego, si usa la fotosíntesis, son alrededor de 100,000 años para extraer todo el carbono de la atmósfera, según Chris McKay. Quizás eso pueda acelerarse, pero de una forma u otra, debe crear una capa de metros de espesor de materia orgánica promediada en todo el planeta para eliminar el carbono.
Zubrin es mucho más optimista y estima que podría lograrse tan rápido como 900 años, con megaingeniería.
Su propuesta es liberar primero un milibar de oxígeno de los percloratos, lo que estima requiere 2200 años de energía terrestre (eso es el equivalente de 20,000 estaciones de energía de medio gigavatio que operan durante 220 años). Tiene mucha potencia, pero usaría espejos espaciales, y supone un espejo espacial de 3.125 km de radio enfocando el poder del sol como fuente de energía.
Después de eso, imagina plantas superiores genéticamente modificadas con una eficiencia del 1% en todo el planeta. No explica, pero para que esto funcione, para que toda esa fotosíntesis se dedique a aumentar el contenido de oxígeno de la atmósfera: las plantas deben cosecharse y enterrarse y crecer más en la parte superior. Para su objetivo, no es bueno simplemente tenerlos en un ciclo que devuelve el material a la atmósfera cuando mueren, ya que es solo un ciclo oscilante estacional de más y luego menos oxígeno.
Con estos antecedentes escribe:
“… representarían una fuente de energía equivalente productora de oxígeno de aproximadamente 200 TW. Al combinar los esfuerzos de tales sistemas biológicos con quizás 90 TW de reflectores basados en el espacio y 10 TW de potencia instalada en la superficie (la civilización terrestre hoy usa alrededor de 12 TW), se necesitan los 120 mb de oxígeno necesarios para apoyar a los humanos y otros animales avanzados en el abierto podría producirse en unos 900 años. Si se diseñaron fuentes de energía artificial más potentes o plantas aún más eficientes, entonces este programa podría acelerarse en consecuencia … “.
Como él continúa diciendo, si tuviéramos fácil acceso al poder de fusión, tendríamos niveles de poder mucho más altos disponibles que podrían cambiar muchas cosas. Pero como es ahora, es un gran proyecto de tecnología tecnológica.
La fotosíntesis enfría el planeta eliminando dióxido de carbono (un gas de efecto invernadero, por supuesto). Así que ahora tiene que aumentar aún más su producción de gases de efecto invernadero. Usted está comprometido con los gases de efecto invernadero o los grandes espejos de película delgada mientras Marte permanezca habitable.
Una atmósfera terrestre transferida a Marte no sería como la Tierra sin medios artificiales: el agua se congelaría y sería demasiado frío para los árboles, incluso en el ecuador. Eso es física simple, está demasiado lejos del Sol para que la atmósfera de la Tierra funcione allí.
Además, las plantas en Marte tendrán que trabajar tres veces más duro que en la Tierra para mantener el mismo nivel de oxígeno, porque en la baja gravedad se necesita tres veces la masa para la misma presión atmosférica. Pero también tienen que hacer eso con la mitad del nivel de luz solar. Es por eso que Chris McKay dice que tomaría tanto tiempo, 100,000 años, generar una atmósfera de oxígeno allí. En la Tierra, en condiciones similares, podría suceder en una sexta parte del tiempo.
EL ESCUDO MAGNÉTICO NO AYUDA
La idea de un escudo magnético gigante recibió algo de publicidad, pero es útil para proteger la atmósfera de Marte a largo plazo. No va a engrosarlo en el corto plazo. Incluso si tuviera la producción volcánica de CO2 de la Tierra en Marte, tomaría alrededor de un millón de años alcanzar los 6 milibares, que es el punto en el que creen que podría ocurrir un efecto desbocado.
Dado que Marte es apenas activo sin vulcanismo actual o incluso puntos calientes o fumarolas conocidos, tomaría mucho más tiempo, tal vez en miles de millones de años. Esto es más útil para ayudar a estabilizar una atmósfera en escalas de tiempo muy largas. Si tiene éxito en la terraformación, esto podría ayudar a garantizar que su atmósfera terraformada dure miles de millones de años en lugar de millones de años. No es tan fácil crear uno de esta manera.
NITRÓGENO Y AGUA
Finalmente, una atmósfera de solo oxígeno es un peligro de incendio, por lo que debe agregar nitrógeno como gas amortiguador (absorbe parte del calor del fuego y, por lo tanto, actúa como un retardador de fuego). Marte parece ser bastante deficiente en nitrógeno. ¿Quizás su nitrógeno atmosférico original está parcialmente enterrado bajo tierra en nitratos debajo de su mar del norte? Nadie tiene una idea clara de dónde encontrarlo, excepto importarlo golpeando a Marte con cometas ricos en amoníaco.
Hay suficiente hielo en los casquetes polares para unos pocos metros de agua sobre la superficie de Marte, pero eso es asumiendo que tienes un Marte sin casquetes de hielo, ¿qué tan probable es eso?
Sus capas de hielo son mucho más pequeñas que las de la Tierra y un Marte similar a la Tierra tendría capas de hielo más grandes, no más pequeñas.
Capa de hielo del polo norte de Marte – Compuesto de 1000 imágenes de filtro rojo y violeta del Orbitador Vikingo (NASA / JPL / USGS) – lo obtuvo de: Cuando los humanos comienzan a colonizar otros planetas, ¿quién debería estar a cargo?
Un Marte terraformado todavía tendría casquetes polares, más grandes en todo caso. Los terraformadores esperan que haya grandes reservas de hielo en las tierras altas del sur debajo de la superficie. Al menos parte de esto se ha encontrado, por lo que puede haber alguna razón para el optimismo, pero ¿cuánto hay?
Además, las regiones ecuatoriales están secas a una profundidad considerable y cualquier agua tendría que llenar las arenas del desierto a niveles de cientos de metros a kilómetros antes de que haya algo en la superficie.
Si eres optimista, hipotetizas suficiente hielo de los océanos anteriores atrapados en las tierras altas del sur para verter en el área del océano del norte, y tal vez incluso el océano que solía cubrir todo el hemisferio norte todavía está allí en alguna parte, atrapado como hielo bajo tierra.
Si eres pesimista, entonces casi todo ese hielo se perdió en el espacio cuando el vapor de agua se dividió por las tormentas solares con el hidrógeno escapando y el oxígeno reaccionando con la superficie de Marte y oxidándolo, o terminó en la hidrosfera kilómetros debajo de la superficie. Después de la terraformación, a menos que importe hielo de los cometas, a lo sumo tiene algunas corrientes de agua que fluyen y un lago o dos, en un planeta todavía en gran parte seco cubierto principalmente en el desierto.
NO ES UN RESULTADO AUTOMÁTICO
Además de eso, suponiendo que encuentre toda el agua que necesita, la Tierra tardó cientos de millones de años en desarrollar una biosfera microbiana que soporte una atmósfera rica en oxígeno.
Pero además de eso, no sabemos que la biosfera actual de la Tierra es el resultado automático. Probablemente hay miles de formas posibles en que nuestro planeta podría haber ido, con una variedad de ecosistemas, y tal vez solo unos pocos de esos habitables para los humanos. Algunos tal vez totalmente inhabitables como resultado de un efecto desbocado que lo sacó de la habitabilidad.
Y esperamos acelerar esos cientos de millones de años en siglos. Si se puede terraformar tan rápido, es probable que se desestabilice con la misma rapidez.
RESIDUOS DE RECURSOS – CHAUVINISMO PLANETARIO
Es tan increíblemente derrochador de recursos tratar de terraformar un planeta. Toda esa agua, todo ese dióxido de carbono, todos los recursos en Marte para la habitabilidad junto con la recolección de miles de cometas también, probablemente, y aplastarlos en Marte para crear 2-3 metros de espesor de aire respirable (no nos importa el resto) y toda esa agua vertida en las arenas secas para tener una pequeña cantidad en la superficie para la habitabilidad.
Es por eso que en la década de 1970, muchos defensores de los asentamientos espaciales desviaron su atención de Marte y buscaron hábitats espaciales. Calcularon que puedes hacer un asentamiento mucho más rápido, más eficiente, más fácil y con menos recursos si construyes hábitats espaciales. Y si está haciendo eso, no necesita construirlos en una superficie planetaria.
Podemos ser chovinistas planetarios debido a nuestra familiaridad con la vida en un planeta. Isaac Asimov explica aquí que obtuvo el término “chovinismo planetario” de Carl Sagan. No puede decir con certeza que Carl Sagan lo inventó, pero eso fue lo primero que supo. Habla sobre estos 35 minutos en este video:
Los asentamientos en el espacio proporcionan mucha más superficie habitable que los planetas, por mucho menos inversión de esfuerzo y mucho menos uso de recursos. Como él dice en esa entrevista, es probable que nuestro futuro, para la mayoría de la humanidad, se encuentre en hábitats espaciales en lugar de en la superficie de los planetas. De su entrevista en ese video:
“Estoy convencido de que construiremos asentamientos espaciales en el espacio, viviremos dentro de mundos pequeños y eventualmente lo reconoceremos como la forma natural de vivir. Es económico. Tienes una cantidad relativamente pequeña de masa y está todo usado. En el caso de la Tierra, tienes una masa enorme, y casi no se usa. Está en el fondo donde no podemos llegar a ella, y el único propósito es suministrar suficiente masa para producir suficiente intensidad gravitacional para mantener las cosas en el exterior. ¡Y eso es un desperdicio! Con la misma masa puedes construir un billón de estaciones espaciales que transportan a un número increíble de personas adentro. Y esto es a lo que finalmente llegaremos. Estoy seguro de que lo haremos use el cinturón de asteroides para construir cualquier número, miles y miles, cientos de miles de estaciones espaciales, que eventualmente huirán del sistema solar por completo “.
Isaac Asimov
De todos modos, esa es la idea. Que los planetas no están donde están para el futuro del asentamiento espacial. Un cálculo que hicieron en ese entonces es que hay suficientes recursos en el cinturón de asteroides para construir hábitats para mil veces la superficie de Marte (su superficie también es casi la misma que la superficie terrestre de la Tierra).
Para cualquiera que no esté familiarizado con él, la idea de extraer el cinturón de asteroides es convertir los materiales allí en hábitats que giran para crear gravedad artificial. Esta es una idea desarrollada por muchos ingenieros y científicos en la década de 1970, incluidos O’Neil y algunos científicos de la universidad de Stanford que elaboraron planes detallados de ingeniería sobre cómo hacerlo. Esto se ha olvidado bastante recientemente con toda la fanfarria sobre Marte.
No se trata de vivir en Ceres. Tampoco se trata de vaciar un asteroide y girarlo y vivir dentro de él. Se trata de hacer un hábitat con materiales de asteroides y luego girar el hábitat. Y puedes generar cualquier nivel de gravedad. Por lo general, el diseño es tener un hábitat bajo la gravedad total de la Tierra porque los diseñadores suponen que es lo mejor para la salud humana. Si un nivel de gravedad más bajo es mejor, pueden girarlo más lentamente. Podrías tener mil veces la superficie terrestre de Marte como hábitats espaciales con la gravedad de Marte si así lo prefieres. Y puede tener cualquier nivel de luz solar que desee y cualquier duración del día o la noche, utilizando espejos de película delgada para reflejar la luz solar en el hábitat, y luego sombras para simular la noche y el día.
Lo discuto en mis recursos de asteroides podría crear Habs espaciales para billones; Área de tierra de mil tierras
Si lo hace de esa manera, terminará con mil planetas terraformados en términos de área de vida, por mucho menos por tecnología de lo que sería necesario para intentar ‘terraformar’ un solo planeta Marte. También puedes hacerlo más rápido, mucho más rápido, con los primeros hábitats completados en décadas.
Y lo que es más, pueden personalizarse al nivel de gravedad que desee. La atmósfera, la temperatura, la ecología, todo fácilmente regulable y bajo su control.
Si esto no es factible, no hay forma de que la terraformación de Marte sea factible.
Creo que es solo después de haber dominado a fondo el arte de hacer asentamientos espaciales como el de unos pocos kilómetros cúbicos que incluso deberíamos contemplar la terraformación.
Estos son mis artículos al respecto en mi blog Science 2.0:
- Terraformar Marte con tecnología actual – Lejos de los reinos del pensamiento mágico – Artículo de opinión
- Problemas con la terraformación de Marte
- Colores imaginados del futuro Marte: ¿qué sucede si tratamos un planeta como una placa de Petri gigante?
MARTE DE MARSFORMING – Y MARIA GAIA O ANTI-GAIA
¿Quizás el problema con la terraformación de Marte es que estamos luchando contra Gaia? ¿Quizás es por eso que necesitaríamos toda esa tecnología?
Gaia es la idea de James Lovelock de que una biosfera planetaria puede mantenerse por sí misma y, a medida que cambian las condiciones, responde a mantenerse en equilibrio de la misma manera que lo hace un microbio, pero a una escala más amplia.
Esto lleva a una idea para Marte de Chris McKay: si encontramos vida marciana interesante en Marte, tal vez evolucionada de forma independiente, tratamos de “retroceder el reloj” para crear condiciones hospitalarias para la vida en Marte.
Bueno, si hacemos esto, tal vez la respuesta sea establecer un ecosistema con sulfuro de hidrógeno como componente principal de la atmósfera, ya que este es un fuerte gas de efecto invernadero. O metano, o ambos.
Quizás Marte temprano tenía poderosos gases de efecto invernadero para mantenerlo caliente. O tal vez fue habitable solo brevemente cuando su órbita es mucho más excéntrica de lo que es ahora y con su eje inclinado de manera óptima para reducir las capas polares al mínimo. Si fue así o no como lo hizo originalmente, ¿tal vez podríamos establecer un ecosistema como ese hoy?
Entonces, ¿qué pasa si hacemos de esto el objetivo de todos modos, ya sea que haya vida allí o no? Si trabajamos con Marte en lugar de hacerlo en contra, descubra a dónde “quiere ir” el clima de Marte en lugar de tratar de convertirlo en una copia de la Tierra, entonces puede ser más fácil de lograr. Necesitamos encontrar qué tipo de ‘Gaia’ viene naturalmente a Marte. Entonces, en lugar de una pálida sombra de la Tierra, Marte se convierte en lo que sea más adecuado para convertirse. Lo ayudamos a realizar su propio potencial, que también podría beneficiarnos a nosotros también.
Un ecosistema similar a la Tierra, sin tecnología mecánica, en Marte podría incluso ser una especie de “anti Gaia” (mi propia sugerencia aquí, avíseme si ha visto a alguien más sugerirlo).
La vida fotosintética enfriaría el planeta tal como lo hace en la Tierra, al extraer dióxido de carbono de la atmósfera. Pero eso es lo contrario de lo que quieres en Marte para mantener un equilibrio Gaia. Seguirá empujando al planeta a condiciones más frías nuevamente tan pronto como se caliente lo suficiente para la vida.
Es por eso que necesitamos todos los gases de efecto invernadero artificiales y espejos de tamaño planetario en todos los planos de terraformación y por qué ninguno de ellos puede hacerlo todo solo con la biología. Hace demasiado frío, no demasiado calor, por lo que un termostato que ‘Gaia’ puede usar para enfriarlo cuando la vida florece, según la fotosíntesis, no puede funcionar allí.
¿Pero quizás algún termostato basado en bacterias productoras de sulfuro de hidrógeno puede? ¿Quizás los biólogos puedan pensar en una forma en que esto podría funcionar? ¿Que cuanto más frío obtiene, más sulfuro de hidrógeno produce? ¿Alguien tiene alguna idea sobre cómo podría funcionar? ¿O alguna otra forma de ayudarlo a volverse autorregulador?
Si no podemos hacer que se autorregule, es posible que necesite una atención constante y una tecnología de megate para mantenerlo en equilibrio, y tan pronto como nos detenemos, vuelve a su estado actual. Entonces, para obtener un mundo sostenible calentado por los gases de efecto invernadero, necesitaríamos establecer algo más, alguna forma de ‘Gaia’ en el sentido de “Gaia débil”. También necesitaríamos el escudo magnético en una escala de tiempo muy larga, de lo contrario, cualquier intento de “Marsforming” lo hará aún más seco una vez que la tormenta solar elimine la atmósfera durante largos períodos de tiempo.
Para ser claros, no estoy sugiriendo que hagamos esto ahora. Pero puede que no sea demasiado pronto para comenzar a pensar en ello.
PARATERRAFORMANDO LA LUNA COMO PUNTO DE PARTIDA NATURAL
Podemos hacer “paraterraformación” que cubre un cuerpo con hábitats. La principal desventaja en comparación con los asentamientos de espacio libre es que debe usar la gravedad local y también trabajar con los niveles locales de luz.
- Marte tiene la mitad de los niveles de luz solar que obtienes en la Tierra, por lo que la fotosíntesis tiene que trabajar el doble de duro o complementarse con luz artificial,
- Ocasionalmente se bloquea durante semanas durante las tormentas de polvo, que se globalizan cada década más o menos, a veces con mayor frecuencia.
Compare esto con la luna:
- La Luna tiene mucha luz solar y no hay tormentas de polvo.
- Pero un ciclo de una noche de 14 días terrestres y un día igualmente largo
- Aunque tiene luz solar las 24 horas del día, los 7 días de la semana, durante todo el año en algunas áreas favorecidas en los dos polos.
Sugiero que el punto de partida natural es un hábitat en los polos lunares, tal vez incluso una cúpula de la ciudad allí. Aquí es donde la ESA planea construir su “pueblo lunar” en colaboración con otras agencias espaciales, en todo el mundo, y también con muchas empresas privadas. Es mucho más como un pueblo que como la ISS con hábitats separados que comparten algunas instalaciones comunes. Creo que es quizás la idea más emocionante que hemos tenido durante siglos en el campo de los humanos en el espacio.
Después de eso, el mejor punto de partida es paraformar una cueva lunar. Se sabe que existen y en la baja gravedad lunar pueden ser vastas, kilómetros de diámetro y más de 100 km de largo.
La noche larga de 14 días terrestres no es un inconveniente para las cuevas lunares como se podría pensar. La iluminación LED moderna y especialmente las luces púrpuras optimizadas para producir solo la luz necesaria para la fotosíntesis reducen la iluminación que necesita mucho, a solo cien vatios por metro cuadrado.
Recuerde que en Marte debe complementar los bajos niveles de luz de todos modos si desea cultivar cultivos que necesitan mucha luz solar (plantas tropicales) y también debe poder suministrar luz solar durante tormentas de polvo globales de semanas, a menos que solo Detener toda la agricultura cuando eso suceda. No es una gran diferencia de ingeniería si lo hace durante un período impredecible de al menos unas pocas semanas cada pocos años o si lo hace cada 14 días. Todavía necesita alguna forma de suministrar energía durante 2 semanas, y en el caso de Marte, probablemente más tiempo.
Puede cultivar casi todos los alimentos para una persona y también proporcionar todo su oxígeno de 30 metros cuadrados de cultivos, realmente probado en los experimentos de BIOS-3 en Rusia. Además, hay muchos cultivos que pueden resistir 14 días de oscuridad siempre que enfríe las raíces durante la noche lunar y continúe cosechando normalmente con una temporada de crecimiento de doble longitud.
Entonces, las cuevas lunares son mucho más manejables de lo que parecen al principio. Además, la Luna tiene la gran ventaja de que se encuentra dentro de un fácil acceso a la Tierra), tiene potencial turístico y puede tener potencial comercial (los entusiastas luchan por encontrar el potencial comercial para Marte), y en una comparación tras otra resulta mejor que Marte.
Veo que la agricultura de las cuevas lunares involucra luces LED mezcladas con algunas áreas de cultivos que simplemente se oscurecen por la noche y con luz entubada desde la superficie en el día lunar.
Hay muchas maneras de almacenar suficiente energía para la noche. Pero a largo plazo, están obligados a tener paneles solares que están constantemente expuestos a la luz solar, ya que los paneles solares son fáciles de construir en la Luna. En cualquier momento, uno de esos conjuntos estará expuesto a la luz solar y la electricidad se transferirá a los asentamientos en toda la Luna utilizando microondas o, de lo contrario, la transmisión de energía a larga distancia utilizando corriente continua de alto voltaje, que debería ser fácil de hacer con cables colocados sobre la superficie lunar. Bien podrían correr junto a los ferrocarriles lunares que te llevan alrededor de la Luna.
Esto es un poco de ingeniería: grandes conjuntos solares, cables HVDC de larga distancia, eventualmente cúpulas de la ciudad, asentamientos de cuevas de tubos de lava y ferrocarriles lunares, pero no es nada comparado con lo que se necesita para terraformar un planeta.
Por supuesto, también puedes paraterraformar Marte, vivir en cuevas lunares o construir cúpulas de ciudades. Sin embargo, Marte es, con mucho, el más vulnerable de los microbios de la Tierra de cualquier lugar del sistema solar, si está interesado en buscar vida extraterrestre.
¿CUÁL ES EL MODELO DE NEGOCIO PARA MARTE? O la luna?
Marte también tiene muchas otras desventajas. Por ejemplo, cuando se le preguntó cómo su colonia de Marte se mantendrá comercialmente, Elon Musk habla de los ingresos de medio millón de dólares de la venta de las casas de los posibles colonos en la Tierra como la principal forma de sostener la colonia inicialmente. Vea su entrevista en el canal de YouTube SpaceX: ¿Cuál es el modelo de negocio para Marte?
Pero eso no puede durar mucho tiempo con el alto costo de vida en Marte, con trajes espaciales (actualmente de dos millones de dólares cada uno y es bueno para un par de docenas de caminatas espaciales desde la ISS, que también necesitan un servicio constante). Incluso si su costo se reduce diez veces, es de $ 200,000 cada uno, y deberán repararse, y deberán reemplazarse de vez en cuando. Entonces, ¿qué pasa con sus hábitats? Has vendido tu casa en la Tierra, pero ahora tienes que comprar una casa mucho más pequeña y aún más cara en Marte. Eso también tendrá que reemplazar gran parte de su equipo de vez en cuando y habrá muchos suministros que necesitará de la Tierra.
Has llegado a Marte, pero planeas vivir allí por el resto de tu vida y criar una familia allí también, presumiblemente, o no es realmente una colonia. El medio millón de ganancias de la venta de su casa en la Tierra no lo llevará lejos. Algo se ha ido en el boleto para llegar allí, luego pagas los $ 200,000 por tu primer traje espacial de Marte y un depósito sobre el costo de tu hábitat, ¿y qué sigue?
Él dice que una colonia no puede sostenerse a sí misma con las exportaciones de Marte, y la única otra fuente de ingresos que sugiere para la colonia, aparte de la venta de sus casas en la Tierra, son los derechos de propiedad intelectual: los ingresos de sus inventos y otra propiedad intelectual que exportan desde Marte. Presumiblemente, la idea es que algunos de los multimillonarios allí emplean a otros, de sus ganancias de las ventas de sus inventos en la Tierra, y así mantener la colonia en marcha. Pero, ¿qué puede detener a un nuevo multimillonario que ha inventado algo en Marte con solo usar sus miles de millones de dólares para regresar a la Tierra, que es donde es posible que quieran estar atentos al proceso de fabricación? La Tierra les parecerá un paraíso. Y, ¿no necesitaría la colonia al menos tanta IP de la Tierra como puede exportar a la Tierra, sin importar cuán ingeniosa sea?
Lo siento, simplemente no “entiendo” su modelo de negocio.
De todos modos, si funcionaría o no, de una manera tras otra, la Luna realmente gana a Marte. Me sorprendió. Hay mucho trabajo por hacer, pero al menos en papel parece prometedor. Hay varios ingenieros espaciales, geólogos y científicos entusiastas que han escrito libros con un trabajo detallado de lo que parece ser una economía práctica para la Luna en papel, que involucra exportaciones de platino o exportaciones de hielo de los polos lunares a LEO (si esos son fácilmente extraído) o estableciendo hoteles turísticos en la Luna y muchas otras ideas.
Ver por ejemplo:
- El valor de la luna por Paul Spudis
- Moonrush de Dennis Wingo
- The Moon: Resources, Future Development and Settleing por Madhu Thangavelu, David Schrunk y muchos otros científicos contribuyentes
Gran parte del material en estos libros está dedicado a un caso de negocios detallado para la Luna.
Simplemente no obtienes esto para Marte. Lo más cercano que he visto es la idea de David Kuck de la compañía de agua Deimos, y eso podría ser factible si Deimos realmente tiene hielo (como debería), aunque si hay hielo en los polos lunares, es difícil competir ( a excepción de la exportación a Marte, que no puede funcionar a menos que Marte tenga un caso comercial).
Para las exportaciones desde la superficie de Marte, simplemente no mucho. Robert Zubrin habla principalmente sobre la misma idea de exportación de propiedad intelectual. Su idea de exportación de deuterio de su sección sobre Comercio Interplanetario en el capítulo “Caso para Marte” en la página 239 simplemente no funciona, ya que solo está ahorrando un paso en un proceso que en la Tierra se realiza a granel en la fábrica de deuterio de 27,000 toneladas, el tamaño de un rascacielos, y alimentado por un gran esquema hidroeléctrico con una potencia de 128 MW. . Difícil competir con eso en Marte. Él tiene otras ideas especulativas allí, pero ninguno de los detalles de las ideas lunares.
Es mucho más fácil exportar desde la Luna debido al bajo delta v para volver a la Tierra. Luego también tiene la distancia fija, el corto tiempo de viaje de ida y vuelta (especialmente para el turismo), y que puede ir allí cualquier día de la semana, cualquier mes de cualquier año. Incluso existe el sistema de sujeción cislunar Hoyt, que actúa un poco como un sifón que alimenta una rueda hidráulica: toma materiales de la superficie de la Luna y, a través de dos ataduras orbitales giratorias, una en órbita lunar baja y otra en LEO, la transfiere a LEO, más bajo en el gradiente gravitacional de la Tierra, y si cronometra las cosas con cuidado con un flujo neto en la Luna – dirección de la Tierra, en realidad genera energía en lugar de usar energía y combustible.
Por estas y muchas otras razones, sugiero que la Luna es el mejor lugar para comenzar con el asentamiento humano. Pero ese no es el enfoque principal aquí: lo cubro en Case For Moon First: Gateway to Whole Solar System – Exploración abierta, protección planetaria en su corazón
¿Y LOS NIVELES DE GRAVEDAD?
En cuanto a los niveles de gravedad, primero nadie sabe lo que se necesita para la salud. Incluso podemos ser más saludables en la gravedad lunar. Y, aunque no hay forma de saberlo con certeza, al menos parece probable que después de meses o un año en la gravedad lunar sería mucho más fácil adaptarse a la Tierra al regresar a casa que si pasa el mismo tiempo en cero g. No es probable que no puedas pararte y que tengas que sacarte de la nave espacial en una camilla hasta que te adaptes a la gravedad de la Tierra, como sucede con muchos astronautas que pasan mucho tiempo en cero g.
Pero si necesitamos más gravedad, es posible que la necesitemos solo por un corto tiempo por día, por ejemplo, mientras hacemos ejercicio, comamos o dormimos, lo que podríamos hacer girar para la gravedad artificial.
El giro se tolera mucho mejor en cero g que en la Tierra con los astronautas capaces de caer de punta a punta sin ninguna sensación de náuseas o mareos, y este podría ser el caso de la Luna también. Es un conflicto entre los otolitos que perciben la aceleración lineal y el sistema vestibular que detecta el giro que nos hace sentir náuseas mientras gira y en cero g los otolitos no se estimulan, por lo que no hay conflicto. Al menos esa fue la hipótesis que los investigadores de Skylab consideraron más probable para explicar esta observación.
HABITATES DE MANTENIMIENTO MÁS BAJOS Y HABITATS CON MENOS SALIDA
Cualquier hábitat espacial requiere cierto nivel de mantenimiento constante. Si solo las esclusas de aire y los trajes espaciales, ya que los habitantes tienen que poder salir ocasionalmente, sin necesidad de mantenimiento, está adentro.
Sin embargo, recuerde, también lo hace un Marte terraformado con producción constante de gases de efecto invernadero o mantenimiento de los espejos del tamaño del planeta para reflejar más luz solar sobre él. Si logra terraformarlo, entonces en la superficie puede parecer un lugar fácil para vivir, pero usted depende de una gran cantidad de tecnología que funcione “detrás de escena” para mantenerlo en funcionamiento a largo plazo.
También hay muchos ciclos biogeoquímicos que necesita completar, ciclo de carbono, ciclo de nitrógeno, ciclo de oxígeno, ciclo de fósforo, etc. y esos no necesariamente funcionarán automáticamente como lo hacen en la Tierra. Puede ser un desafío constante y constante mantener su ecología en marcha y detenerla “sin terraformación”, si tiene éxito en la terraformación en primer lugar.
También es un compromiso a muy largo plazo. En la Edad Media hubo algunos proyectos para completar catedrales en una escala de siglos. Pero esto supera con creces cualquiera de esos proyectos. Es como si los habitantes de las cuevas de Lascaux comenzaran un proyecto que tomaría tanto tiempo que todavía estaríamos en las primeras etapas de eso 17,000 años después.
Cualquier civilización que pueda contemplar escalas de tiempo tan inmensamente largas debe ser muy madura. Creo que una civilización que asume un proyecto de terraformación con la confianza del éxito, y de llevarlo a cabo hasta su finalización, probablemente tenga al menos miles de años y probablemente millones de años. Probablemente haya completado proyectos de muchos siglos y milenios antes de probar este.
Incluso las casas en la Tierra, por supuesto, toman tiempo para construirse y necesitan mantenimiento. Sin embargo, la Tierra es el único lugar donde los humanos pueden sobrevivir sin ninguna tecnología, como los gorilas, al menos en algunos lugares. Y con una tecnología mínima podemos sobrevivir en cualquier lugar, desde el desierto de Kalahari hasta el Ártico (gente de San, inuit).
Hay algunos lugares fuera de la Tierra donde podemos vivir con tecnología mínima, aunque en ningún lugar podemos vivir sin ninguno, ni en ningún lugar que conozcamos. La superficie de Titán tiene una presión atmosférica mayor que la de la Tierra. Necesita aislamiento térmico y necesita una atmósfera terrestre dentro de su hábitat, pero no necesita mantener la presión interna. Los hábitats en Titán podrían tener cualquier forma y ser cosas livianas y endebles como casas en la Tierra, de hecho más endebles y más fáciles de construir en la gravedad más baja (aparte de cualquier requisito de gravedad artificial si necesita girar para AG para la salud).
Las colonias de nubes de Venus son igualmente livianas y posiblemente de baja tecnología. Estos flotan justo por encima de las nubes al nivel donde la temperatura y la presión son similares a las de la Tierra. Necesita la tecnología de una aeronave + resistencia al ácido sulfúrico. Pero la protección ácida es solo para la piel exterior de un hábitat grande. Podría decirse que la resistencia al ácido es más fácil de diseñar que mantener la presión atmosférica de la Tierra contra el vacío, y al menos es mucho menos masa, solo una capa delgada de teflón o similar.
Cuando se trata de paraterraformación o los grandes hábitats giratorios en el espacio, entonces, en cuanto a las colonias de nubes de Venus, lo que importa es lo fácil que es mantener la piel exterior.
Si lo piensas de esa manera, tal vez las cuevas del tubo de lava también sean fuertes contendientes. La mayor parte de la masa ya está allí, en forma del propio tubo de lava. Quizás solo necesite rellenar grietas y hacerlo impermeable al aire. Si es así, la masa de lanzamiento desde la Tierra podría ser muy baja, incluso más baja que una ciudad de nubes o una vivienda de Titán.
Si puede hacer que cualquiera de las grandes estructuras esté casi libre de mantenimiento y dentro de ella tenga una atmósfera normal en la Tierra, podría terminar siendo un mantenimiento menor que, por ejemplo, vivir en Titán sin una cúpula de la ciudad. Una vez que está construido, eso es. Si el mantenimiento es excepcionalmente bajo, podría ser más fácil que vivir en una casa en la Tierra.
Sin embargo, en ninguna parte del espacio puede haber menos mantenimiento que vivir en una jungla tropical en la Tierra, a menos que encuentre una manera de hacer que el mantenimiento sea totalmente automatizado con maquinaria robótica (como es el caso en muchas historias de ciencia ficción).
Nota: los hábitats de hilatura grandes no necesitan ninguna forma de propulsión para seguir girando. El mantenimiento y el nivel de tecnología necesarios para vivir en un hábitat de este tipo serían similares a una cúpula de la ciudad o una cueva de tubos de lava.
Esa es solo la estructura externa. Es probable que la ecología interna requiera monitoreo y “jardinería” constantes. Pero eso nuevamente es lo mismo para un planeta.
Solo una civilización muy madura tendría confianza en que la ecología de su planeta terraformado podría continuar a largo plazo sin vigilancia y monitoreo constantes, y luego corregir los problemas a medida que surjan, creo. Y probablemente ganaría esa confianza al menos en parte al trabajar con hábitats cerrados más grandes y más grandes, comenzando con ecosistemas de ciclo cerrado a una escala mucho menor de hasta unos pocos kilómetros cúbicos, y gradualmente ganando confianza a través de esas experiencias y también a través del estudio de exoplanetas.
Es decir, a menos que, por supuesto, hagamos contacto de alguna manera con una ETI madura que ya haya resuelto estos problemas hace mucho tiempo. Incluso entonces, sus soluciones pueden necesitar adaptación a la biología terrestre.
¿QUÉ ACERCA DE LOS “NUKES DE TERRAFORM MARS” DE ELON MUSK?
Esto fue solo un comentario de broma que hizo. Habla de eso aquí a los 2 minutos de este video, donde lo llamó un “reparador superior de un planeta”. El dice es
“Hay una manera rápida y una manera lenta … La forma rápida es soltar armas termonucleares en los polos”:
No dio detalles todavía, pero fue recogido en muchas noticias. presentado medio en serio como una forma de terraformar Marte. Esto no se basó en ninguna investigación, solo en un comentario extravagante de un CEO de una compañía espacial. Pronto fue seguido por otras noticias por los periodistas más techy y geek que decían que era imposible hacerlo de esa manera.
¿Podría su comentario basarse en la idea de que si liberas suficiente hielo seco, podrías poner en marcha el invernadero desbocado? Pero de todos modos no hay suficiente hielo seco en los polos marcianos para alcanzar los mágicos 6 mbar para comenzar un invernadero desbocado, a lo sumo podría duplicar los 0.6 mbar actuales. Luego, la cantidad de bombas nucleares que necesitaría si hubiera un gran megaproyecto, difícilmente una solución “fácil”. Estás hablando de cientos de miles de bombas de hidrógeno tan poderosas como el 50 megatón Tsar Bomba , la bomba nuclear más grande jamás probada.
Este fue mi artículo sobre su idea, en respuesta a esas muchas historias de periodistas:
- Por qué las armas nucleares no pueden terraformar Marte: empacar menos golpe que una colisión de cometas
Cuando se le pidió una aclaración, más tarde explicó que se refería a la constante explosión de bombas de fusión nuclear para formar dos “mini soles” sobre ambos polos lunares. Más bien un escenario de ciencia ficción. Ver Elon Musk aclara su plan para “Nuke Mars”.
Probablemente muchos de ustedes vieron esto como el protector de pantalla mientras esperan que comience un video de SpaceX; sin embargo, no ofrece ninguna escala de tiempo.
Hasta donde yo sé, están centrados en la ingeniería espacial y no están investigando activamente la terraformación. Dejan eso a los gustos de la sociedad de Marte y los científicos entusiastas que están investigando de todos modos.
¿QUÉ PASA CON LA TRILOGÍA DE MARTE DE KIM STANLEY ROBINSON?
Esta es una serie de tres libros, Marte rojo, verde y azul que salió a mediados de la década de 1990 junto con un libro de cuentos con la historia como telón de fondo llamado “Los marcianos”. En esto, imagina a Marte terraformado y desarrollando un planeta que abarca la civilización en un par de siglos. El enfoque principal está en los problemas sociales, pero tiene un trasfondo de terraformación con ciencia que suena plausible, y esto ha influenciado a muchas personas a pensar que terraformar Marte sería fácil y logrado tan pronto como un par de siglos. Ver trilogía de Marte – Wikipedia
Los marcianos cubren
Kim Stanley Robinson mismo dice que tomaría mucho más tiempo de lo que sugiere su trilogía, que se basa en ideas de los años ochenta. En un podcast da como sus puntos principales
- Marte parece haber perdido su nitrógeno . Necesitamos nitrógeno
- Podría haber vida en el regolito del sótano a cien metros o un kilómetro bajo tierra y eso será muy difícil de refutar. Entonces podemos estar entrometiéndonos en la vida extraterrestre.
- Su superficie está cubierta por percloratos, venenosos para los humanos en partes por mil millones. Podrían transformarse en algo más benigno para los humanos, introduciendo algo para comerlos, pero eso llevaría tiempo.
- La mejor analogía es la Antártida , hermosa, científicamente interesante y para Marte, especialmente de interés para la planetología comparativa, ir a Marte es una forma de estudiar la Tierra.
- La trilogía de Marte es una especie de alegoría de las personas en la Tierra . Tenemos más de 7 mil millones de personas y podemos terminar con 9 o 10 mil millones. No hay forma de que podamos usar Marte como válvula de escape en menos de miles de años.
- Estaba siguiendo a Carl Sagan , y a Martin Fox, quien sugirió miles de bombas termonucleares tan profundas que calientan el planeta. Luego introduces genomas de la Tierra.
- Él piensa que la terraformación es para más tarde: una vez que tengamos una civilización sostenible en la Tierra y demostremos que no destruiremos esta, podemos considerar el próximo gran proyecto.
- No cree que Marte esté en la misma relación con la Tierra que el Nuevo Mundo con el Viejo Mundo. El Nuevo Mundo no fue realmente una colonización pionera, ya que las primeras personas ya estaban allí. Además, Marte no es habitable sin terraformación, con miles de años necesarios para terraformar. Todo esto hace que la analogía no sea aplicable en su opinión. No va a ser una solución en décadas. Él dice que tiene un profundo desacuerdo con Robert Zubrin sobre la analogía del Nuevo Mundo, y dice que esto no es de lo que se trata Marte.
Él dice que no podemos usar Marte como un ‘planeta de respaldo’. Tenemos que arreglar nuestros problemas en la Tierra para tener alguna esperanza de sobrevivir en las escalas de tiempo del libro. Vea el podcast aquí y el resumen de Io9 aquí aquí
Sin embargo, hay muchos otros problemas con su libro, si lo considera como ciencia en lugar de ciencia ficción:
- Supone que los humanos pueden ser modificados genéticamente para tolerar el dióxido de carbono en lugar del nitrógeno en la atmósfera; supuestamente, al usar hemoglobina de cocodrilo, los humanos pueden tolerar altos niveles de CO2 y convertirse en casi inmortales.
- Acelera enormemente las escalas de tiempo, por ejemplo , los efectos de la fotosíntesis, cien veces o mil veces.
- No explica cómo Marte se mantiene caliente con una atmósfera de CO2 / O2
- Su Mohole no funcionaría : falsifica los números y no hay ningún documento científico serio que sugiera el uso de moholes para terraformar Marte. Propone calentar la atmósfera de un planeta entero usando una serie de radiadores grandes a una temperatura de 50 C más o menos.
Por lo general, tienen un kilómetro de diámetro, llamemos al área un kilómetro cuadrado. Hay diez de ellos, así que llámalo diez kilómetros cuadrados. Con esto, propone calentar un planeta con una superficie de 144.8 millones de km². La atmósfera está en equilibrio térmico con la superficie, por lo que tiene que calentar al menos los primeros milímetros del regolito, no solo la atmósfera. No estoy seguro de cómo hacer los cálculos detallados para ver qué diferencia de temperatura habría, pero será un minuto.
- Su idea de los molinos de viento es una tontería para un físico . Sé que es un engaño para propagar algas ilegalmente, pero ¿cómo podría engañar a los otros científicos en su trama?
El viento se ralentizará de todos modos. Disminuir la velocidad prematuramente usando molinos de viento es solo una forma de concentrar la energía disipada al reducirla a un solo lugar en la superficie. Por lo tanto, no habría entrada de calor neto a la atmósfera como resultado de los molinos de viento. Solo haría una diferencia si la atmósfera se moviera como un fluido ideal sin fricción.
Divertido comentario científico para geeks: esta es una simplificación. En realidad, como Lee Weinstein (ingeniero mecánico e investigador de energía en el MIT) escribió en su blog “Windmills on Mars”, habría un efecto de calentamiento muy breve pero temporal. Al ralentizar los vientos con los molinos de viento, esto reduce la energía cinética de la atmósfera de Marte debido al viento, y por la conservación de la energía, esto tiene que significar un ligero aumento en la temperatura de Marte. Sin embargo, esto es solo un efecto temporal mientras reducen la velocidad del viento. Una vez que la velocidad media del viento ha alcanzado un nuevo equilibrio más bajo, Marte vuelve al equilibrio térmico con el resto del universo. Por lo tanto, habría un aumento muy pequeño de la temperatura por un corto tiempo después de que se despliegan los molinos de viento, después de lo cual la temperatura vuelve a la normalidad. Cuando detiene los molinos de viento, sucede lo contrario, se enfría y luego vuelve a la normalidad.
Podrías usar el mismo argumento para los moholes. La temperatura de Marte solo puede aumentar temporalmente como resultado, porque no se está creando calor. El calor del interior se está perdiendo más rápidamente en ese punto. El resto de la corteza de Marte debe estar recibiendo un poco menos de calor irradiado a través de él, por lo que eventualmente esto hará que Marte se enfríe un poco en otras partes, en pequeñas cantidades inconmensurables, pero probablemente solo en largos períodos de tiempo.
El físico Raymond Pierrehumbert, especialista en climas de la Tierra Tierra, planetas de nuestro sistema solar y atmósferas de exoplanetas lo expresa así en su artículo “Atmósferas de ciencia ficción”:
“Robinson ciertamente ha configurado el rompecabezas correctamente, pero la física detrás de muchas de las soluciones que proponen sus personajes es tonta. Lo más tonto de todo son los molinos de viento, que se supone que calientan el planeta mediante el uso de electricidad generada por el viento para impulsar las bobinas de calentamiento”. No insultaré la inteligencia del lector al explicar por qué esto no funcionaría). Se podría argumentar que los molinos de viento fueron realmente una artimaña para dispersar ilegalmente algas adaptadas a Marte, pero es más que un poco inverosímil que todos Físicos de alta potencia entre los colonos de Marte serían admitidos. Hay otras tonterías. Las capas polares se disipan por las algas reductoras de albedo, y el vapor de agua se agrega a la atmósfera por los impactos cometarios y los “agujeros mopa” sin tener en cuenta las limitaciones. impuesto por Clausius-Clapeyron.
“Por otro lado, hay algunas ideas interesantes y factibles en el libro de Robinson. Hay un espejo espacial para captar la luz solar y convertir la noche marciana en día, pero para llevar la insolación marciana a los niveles de la Tierra se requeriría un espejo con un área de sección transversal igual a Marte mismo; aún así, un espejo más modesto con el 10% de la sección transversal marciana podría ser una contribución útil. La cuestión del microclima de áreas bajas como la cuenca de Hellas, donde la presión superficial será mayor, tiene que pensar acerca de, como lo haría la circulación que uno pasaría por el borde de la cuenca. Sería más bien como el Valle de la Muerte (¡qué alegre!) o un Mediterráneo drenado, solo que más. Si fuera por mí, haría algún uso de algas biotecnológicas para liberar HFC, y quizás también partículas sintéticas de nubes optimizadas para reflejar los infrarrojos mientras dejan pasar mucha luz solar “
Todo esto es aceptable en un libro de ciencia ficción escrito para entretenimiento, especialmente dado que dice que su objetivo principal era reflexionar sobre las condiciones en la Tierra. Pero no es un plan científico para terraformar Marte, y seguramente nunca fue pensado como tal.
Sobre el tema de entrometerse en la vida extraterrestre en Marte, ahora hay muchas sugerencias para los hábitats no solo en la base del regolito, sino también en la superficie o en los cm superiores del suelo. Existe una variedad casi desconcertante de hábitats posibles para la vida superficial, cercana a la superficie y subsuperficial. Ninguno confirmado pero muchos por investigar. Estos son algunos de ellos: ¿los enlaces lo llevan a la sección de mi Touch Mars en línea? libro.
- Las gotas de Nilton Renno que se forman donde la sal toca el hielo: ¿por qué llamó a una gota de agua salada en Marte “una piscina para una bacteria”?
- Linea de pendiente recurrente
- Los líquenes y las cianobacterias pueden absorber el vapor de agua directamente de la humedad nocturna del 100% de la atmósfera de Marte
- Salmueras líquidas debajo de la superficie de las dunas de arena por la noche, debajo de la arena sobre la que Curiosity conduce, se informó que una era inhabitable, pero Nilton Renno no estaba tan seguro, las biopelículas podrían hacerlo habitable
- Biorreactor transgresor de dunas de arena
- Barniz del desierto
- El sol calentó los granos de polvo incrustados en hielo
- Características similares al flujo del hemisferio sur: ¡pueden incluir agua dulce!
- Penachos de metano en Marte y la posibilidad de agua profunda debajo de la superficie en su hidrosfera
- Basalto poroso
- Dos formas en que las espigas de metano de Curiosity podrían generarse en el subsuelo superficial (centímetros de profundidad como máximo)
- Lagos cubiertos de hielo habitables durante miles de años después de grandes impactos
- Lagos cubiertos de hielo por actividad volcánica
- Posibilidad de puntos calientes geológicos en la actualidad Marte
- La vida en torres de hielo escondiendo respiraderos volcánicos
También vea Habitabilidad moderna de Marte en Wikipedia (una de mis contribuciones a la enciclopedia)
LA VIDA NATIVA DE MARTE NO ES NECESARIAMENTE SEGURA PARA NOSOTROS NUESTROS ANIMALES O CULTIVOS
Los planes de terraformación suponen que ya no hay nada en Marte que pueda dañarnos. Si lo hay, o se activa algún microbio antiguo como resultado de la terraformación, no hay nada que decir que tiene que ser seguro para nosotros o nuestros animales o cultivos. No tienen que adaptarse a nosotros para dañarnos. De hecho, los microbios normalmente se vuelven menos dañinos cuando se adaptan a los humanos, y eventualmente pueden convertirse en simbiontes.
Por ejemplo, la enfermedad del legionario infecta las amebas y las biopelículas. Utiliza el mismo mecanismo para atacar los pulmones de los humanos. Entonces, una enfermedad de las biopelículas marcianas también podría atacar fácilmente los pulmones humanos.
Los microbios también pueden dañarnos indirectamente al producir una toxina. Los ejemplos incluyen botulismo, enfermedad del cornezuelo, tétanos y aspergiliosis (un hongo que puede causar reacciones alérgicas como el asma y puede ser fatal para las personas con un sistema inmunitario dañado). Ninguno de estos está adaptado para nosotros.
Para otro ejemplo que es plausible para alguna bioquímica alienígena, la enfermedad de Alzheimer puede ser causada por cianobacterias que producen un BMAA simulado para un aminoácido L-serina que no es exactamente el mismo y se incorpora incorrectamente en las proteínas de nuestro cuerpo. Esta es una investigación en curso, pero destaca algo que podría suceder fácilmente en respuesta a una biología alienígena con productos químicos similares pero no idénticos a los utilizados por la biología de la Tierra.
Del mismo modo, algunas algas florecen en el lago Eyrie en los Estados Unidos para matar vacas. No existe una ventaja evolutiva: las vacas no son su “presa” natural. Es solo una coincidencia. Lo mismo podría suceder con la vida de Marte y con nosotros mismos. Para más información sobre todo esto, vea este estudio, dirigido por David Warmflash del Centro Espacial Johnson de la NASA: Evaluación del potencial de riesgo biológico de los supuestos organismos marcianos para misiones espaciales humanas de clase de exploración y vea la sección Muchos microbios dañinos para los humanos no están “conectados a sus anfitriones” “en mi libro en línea.
ACUERDO DE ESPACIO A LARGO PLAZO EN HABITATOS DE ESPACIO LIBRE
Creo que de una forma u otra es probable que encontremos una manera de poder vivir en grandes hábitats en la Luna. Pero si no, tenemos los grandes hábitats en el espacio libre, como el Stanford Torus. Se pueden colocar en cualquier lugar del sistema solar y tienen los niveles de gravedad que desee y con espejos de película delgada, tanta luz solar como desee cuando lo desee. Creo que son el punto final natural para el asentamiento espacial.
Podría crear un hábitat como este utilizando materiales extraídos de un NEO pequeño de 300 metros de diámetro, como 4660 Nereus
4660 Nereus, 300 metros de diámetro, NEO, más fácil de alcanzar que la Luna, tiene material más que suficiente para el blindaje de radiación cósmica (parte principal de la masa) para un Stanford Torus completo con 10,000 habitantes.
Mucho antes de que tenga la capacidad de terraformar, o pueda haber logrado incluso una fracción del camino hacia la terraformación de su primer planeta, si alguna vez lo logra, tiene la capacidad de estos hábitats de espacio libre.
LOS HABITATOS DE ESPACIO LIBRE PUEDEN LLENAR TODO EL SISTEMA SOLAR MÁS ALLÁ DE PLUTO Y LA PROTECCIÓN GALAXY
Una vez que los tenga, solo usando espejos de película delgada cada vez más grandes para concentrar la luz solar, puede vivir en cualquier parte del sistema solar, mucho más allá de Plutón. La masa para espejos de película delgada más grandes será solo una pequeña fracción de la masa del hábitat.
Es un caso de hacerlo una vez, colonizar todo el sistema solar. De hecho, sería tan fácil colonizar que me preocupa el efecto que podría tener en la galaxia y me pregunto cómo lograremos la protección de la galaxia, un largo camino hacia el futuro que está en la actualidad. Vea mi borrador del artículo: Soluciones de protección Galaxy para la paradoja de Fermi – No hay que tener miedo del ‘Gran filtro’ – Estoy trabajando en eso en este momento y planeo publicarlo en mi blog aquí en un futuro próximo. Tengo una larga sección sobre Protección Planetaria Galaxy en mi Touch Mars. libro y se basa en eso. Ver
- Viaja a otras estrellas
- Protección planetaria para otras estrellas y exoplanetas.
- Protección de galaxias: ¿qué hay de colonizar otros sistemas estelares?
Sin embargo, creo que encontraremos una manera de superarlo y, de ser así, bueno, podríamos terminar con un sistema solar con billones y billones de humanos que viven de manera sostenible si así lo deseamos.
Y tal civilización sería inmune a cualquier cosa. Cuando el sol se pone rojo gigante, solo mueve los hábitats más lejos. O reduzca el tamaño de los espejos de película delgada que reflejan la luz del sol en los hábitats de los asentamientos ya distantes.
Cubro la jardinería lunar en detalle en mi
- Un jardinero astronauta en la luna: cumbres de luz solar y grandes cuevas lunares en baja gravedad
Cubro los hábitats de asteroides en mi
- Los recursos de asteroides podrían crear Habs espaciales por billones; Área de tierra de mil tierras
Mi motivación original para explorar alternativas a Marte fue por razones de protección planetaria. Para alguien interesado en los humanos en el espacio pero también interesado en la ciencia e interesado en la posibilidad de encontrar vida basada en una biología diferente, sería trágico extinguir la vida en Marte en nuestro afán de enviar humanos allí.
Pero luego me di cuenta de que la Luna es muy favorecida de todos modos y que Marte no es el próximo lugar natural para los humanos que parece ser al principio.
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Los otros son
- Case For Moon First: Gateway to Whole Solar System – Exploración de extremo abierto, protección planetaria en su corazón – y encendido
- LUNA PRIMERA ¿Por qué los humanos en Marte en este momento son malos para la ciencia?
Esto incluye a mi jardinero astronauta en la luna
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