¿Es posible crear un nuevo satélite entre la Luna y la Tierra con un ecosistema autosustentable?

Esta es una pregunta realmente interesante para investigar.
Tengo dos preguntas para que consideres:

  1. ¿Cuál (además de la curiosidad) sería el propósito de este satélite? ¿Una estación de investigación como la Estación Espacial Internacional? ¿Un lugar de residencia fuera del campo para una gran cantidad de humanos? ¿Una estación de transición para los viajeros que salen del sistema a planetas en otros lugares? ¿Una fuente de alimento para la Tierra? Una vez que se determina el “propósito”, podemos preguntar sobre la escala o el tamaño del proyecto y todo lo que implicaría satisfacer esas necesidades.
  2. ¿Desea que este satélite sea más o menos “natural”? es decir, que no requiere una administración constante por parte de los humanos para mantenerlo estructuralmente sano y ecológicamente equilibrado? Si todo lo que quiere es un gran invernadero, se puede construir, pero siempre requerirá mantenimiento y reparación constantes y diligentes, para siempre.

Si desea construir tal como un satélite construido, eso es ciertamente posible. Se han incorporado pequeños ecosistemas de solo 1 o 2 organismos en una serie de proyectos que se volaron en misiones Shuttle o se cargaron en la EEI. Estas algas principalmente unicelulares se cultivan bajo luz artificial. Estos produjeron carbohidratos comestibles o utilizables, una pequeña cantidad de proteínas y pequeñas cantidades de otros nutrientes, al tiempo que ayudaban a eliminar el medio ambiente del dióxido de carbono y liberan un poco de oxígeno. Cultivados en algo parecido a las celdas de combustible, estos sistemas funcionaron bastante bien en las pequeñas escalas en las que estaban empaquetados. Una versión a mayor escala necesitaría un trabajo serio antes de ser considerada una fuente de alimento o un sistema para el ciclo de gases atmosféricos.

Se han realizado experimentos con plantas vasculares, principalmente con pastos. Estos sistemas requieren muchos cuidados “prácticos” para mantenerlos en funcionamiento y hasta ahora los aportes en tiempo, esfuerzo, energía y nutrientes aún no han sido compensados ​​por la productividad útil neta de las plantas. Sin embargo, sigo pensando que podría hacerse a gran escala, pero la escala necesitaría ser muy grande, de hecho, antes de que podamos ver un beneficio.

Un satélite muy grande, por ejemplo, del tamaño de una gran granja en la Tierra, podría construirse de tal manera que tenga una iluminación casi constante, un entorno interno relativamente bien controlado que sea seguro para las plantas, pero que requeriría un gran mantenimiento personal para la estructura y un personal adecuado, si no considerable, para el cuidado del cultivo, el suelo, el agua, etc. Pero, de nuevo, ¿con qué propósito y cuán “equilibrado debe ser?

Considere comenzar desde cero arrastrando un gran asteroide metalo-mineral y colocándolo en una órbita adecuada entre la luna y la Tierra, como sugiere. Vamos a terraformarlo un poco. ¿Por qué no obtener uno con una capa de hielo agradable y gruesa y colocarlo en una posición donde sepamos que el hielo se derretirá en agua líquida, pero no sublimará o liberará el gas como vapor? Si la porción mineral del cuerpo tiene suficientes carbonatos, podríamos sembrar esa agua con algas. ¡Las algas viejas usan los carbonatos inorgánicos disueltos para construir los carbohidratos que necesitan para alimentar las células a través de la fotosíntesis y nos vamos! Más tarde, agregue algunos pequeños camarones marinos parecidos al krill o camarones de hadas de “agua dulce” si el agua no era lo suficientemente rica en minerales y tiene las características de un ecosistema que puede ser equilibrado en su ganancia y tal vez mantener una cosecha suave por los humanos. Si el cuerpo fuera lo suficientemente grande, incluso podría existir la posibilidad de que pudiera desarrollar una atmósfera poco profunda basada en dióxido de carbono, oxígeno y pequeñas cantidades de algunos otros gases.

Mucho en qué pensar. Un buen problema de ciencia especulativa.

La idea viable más cercana a este concepto es L2, un llamado Punto de Lagrange donde un satélite podría mantener una órbita estable, un poco más alejado del sol que la Tierra y su luna.

Más información sobre puntos lagrangianos.

Sí, es posible crear una gran estación espacial en algún lugar de la órbita terrestre (o en uno de los puntos lagrangianos de la Tierra-Luna que sea lo suficientemente grande como para tener un ecosistema autosustentable)

El bit del ecosistema es difícil. Los intentos de crear ecosistemas cerrados medianos a grandes aquí en la tierra han fallado hasta ahora, IIRC.