¿Por qué es imposible la vida en Marte? Truco de Vida y Tiempo Feliz Lifehacker

1. frío

Usted estaría de acuerdo en que el centro de la Antártida en invierno es frío, ¿no es el mejor lugar para instalar su hogar? Bueno, Marte es mucho más frío. En el sitio Curiosity, que está cerca del ecuador, las temperaturas nocturnas típicas son de -70 ° C. Ocasionalmente cae por debajo de -100 ° C. A menudo hace suficiente frío para el CO

en la atmósfera para congelarse como hielo seco. Un humano no podría sobrevivir a esas temperaturas sin tecnología.

Las temperaturas medias en Marte son similares a las de la Antártida. La única razón por la que todo el planeta no está cubierto de hielo es porque tiene muy poca agua para convertirse en hielo, y como la atmósfera está casi al vacío, el hielo se sublima en vapor de agua (como hielo seco) y se acumula en los polos.

Se calienta al mediodía, brevemente, puede superar los 0 ° C. Por lo tanto, no hace frío todo el tiempo, pero la temperatura promedio es similar a la Antártida, y tiene estos enormes cambios de temperatura de 70 ° C, a veces más, entre el día y la noche, casi todos los días. Puede consultar el clima actual de Marte para Curiosity.

Temperatura máxima para el sol en rojo, mínimo en azul, datos de la estación meteorológica REM Curiosity Rover en Marte. La línea azul claro (cian) muestra la temperatura -78 ° C a la que el hielo seco se sublima en gas de dióxido de carbono. en las regiones ecuatoriales a menudo están muy por debajo de esta temperatura Y las temperaturas del mediodía de invierno, la parte más cálida del día, por lo general, están muy por debajo de -20 ° C. Las temperaturas medias varían de alrededor de -30 ° C a muy por debajo de -50 ° C.

No es demasiado sorprendente si piensas en nuestro Monte Everest, que también está cerca del ecuador, pero con un aire más delgado (un tercio del nivel del mar aunque todavía cincuenta veces más denso que el “aire” de Marte), tiene temperaturas medias de cumbre que varían de -35 ° C en el mes más frío a -20 ° C en el mes más cálido. Desde finales de diciembre hasta principios de enero, la cumbre del Monte Everest nunca se eleva por encima de -33C.

Consulte también las temperaturas del panel solar de Opportunity: por la noche, estas temperaturas eran muy bajas, por debajo de la temperatura de sublimación del hielo seco todas las noches, invierno o verano marciano. La oportunidad está casi en el ecuador, aterrizó 1.95 grados sur (Spirit aterrizó 14.57 grados sur y Curiosity aterrizó 4.5 grados sur).

Es posible que Marte no se vea tan frío como la Antártida, porque solo tiene hielo en sus polos. Pero eso se debe a la delgada atmósfera. Sobre la mayor parte de la superficie, el hielo se sublima directamente al vapor de agua sin volverse líquido. Tampoco hay mucho vapor de agua. Como resultado, está extremadamente seco cerca del ecuador, lo suficientemente frío como para tener una cubierta de hielo permanente, como la Antártida, excepto que está demasiado seco y la atmósfera es demasiado delgada para soportarlo.

Si solo está buscando nuevas tierras para que los humanos vivan, hay muchas áreas deshabitadas de la Tierra que podrían hacerse habitables con los niveles de tecnología propuestos para Marte. Tiene mucho más sentido colonizar Canadá, o Siberia, o las Hébridas Interiores de Escocia (donde vivo) o los desiertos de Arizona o Sahara, o incluso el lecho marino, que Marte.

Si está especialmente interesado en establecer una colonia espacial, en lugar de una en la Tierra, entonces una colonia cercana a la Tierra, más cercana al sol y sin el efecto de protección nocturna de un planeta sería como los trópicos en comparación con Marte. ¿Por qué colonizar la Antártida primero, cuando puedes colonizar los trópicos?

2. Vacío

Sí, Marte tiene una atmósfera, es verdad. Pero es tan delgado que contaría como un vacío de laboratorio en la Tierra. Para la mayoría de los propósitos, también podrías estar en el espacio o en la Luna.

Un humano necesitaría ponerse un traje espacial para sobrevivir a la baja presión, sin importar la falta de oxígeno. La presión es tan baja que la saliva y la humedad que recubre el interior de los pulmones herviría. La presión promedio en la superficie de Marte está muy por debajo del límite de Armstrong del 6%, que es absolutamente el límite para la supervivencia humana. La presión superficial promedio es de aproximadamente 0.6% del nivel del mar en la Tierra. Una fuga en tu traje espacial te mataría rápidamente. No hay oxígeno para hablar tampoco.

La atmósfera tiene algunos beneficios, como fuente de CO2, pero aun así, es de baja presión, por lo que debe presurizarse para que sea útil. En una colonia espacial, entonces podrías producir CO2 a partir de los asteroides carbonosos cercanos a la Tierra; No es tan difícil encontrar formas de hacerlo en el espacio si expande su hábitat, por ejemplo, con invernaderos y necesita más atmósfera. Y nuestra atmósfera es principalmente nitrógeno y oxígeno, solo 0.04% CO2 y niveles de CO2 superiores al 1% son peligrosos para los humanos. El CO2 en Marte tiene cierto valor para fabricar combustible para cohetes, utilizando hidrógeno importado como materia prima. Pero, de nuevo, el combustible para cohetes en forma de agua es abundante en muchos lugares, incluso disponible en los polos de la Luna, por lo que esta no es una gran ventaja de Marte sobre ningún otro lugar.

De nuevo, eso no es un beneficio importante sobre el espacio o la Luna.

3. El síndrome de “se ha hecho”

Bien, sé que Marte aún no se ha “terminado”. Pero muchos exploradores que quieren colonizar Marte tienen como principal motivación que es nuevo. No están interesados en colonizar la Luna, porque ya “se hizo”. Solo quieren ser las primeras personas en un nuevo planeta. Si esa es su motivación, recuerde, tan pronto como los primeros colonos lleguen a Marte, ya estará “listo”. Para que una colonia sobreviva necesitaría un apoyo masivo de la Tierra, miles de millones de dólares cada pocos años.

Aquellos de nosotros que vivimos a través de los aterrizajes del Apolo recordaremos cuánta emoción hubo sobre los primeros aterrizajes, y luego, en solo dos o tres años, se volvió aburrido para el público ver astronautas en la Luna, porque “se ha hecho”. ya”. Además de momentos ocasionales de interés humano, como la primera vez que una pelota de golf fue golpeada en la Luna, el público en general perdió el interés por completo y las noticias cayeron a las páginas posteriores de los periódicos.

Eventualmente, el público perdió interés en la Luna, excepto por momentos destacados, como el primer golpe de pelota de golf en la Luna, que probablemente viajó una milla más o menos, lo que lo hace extraoficialmente probablemente el recorrido de golf más largo de la historia.

Para los científicos, las misiones Apolo se detuvieron inmediatamente después de la misión más interesante a la Luna, el Apolo 17, una vez que fue lo suficientemente seguro como para enviar a un geólogo, no solo a los pilotos de prueba, la primera verdadera “misión de campo” geológica en la luna. Aún se desconoce mucho sobre la Luna y solo se puede descubrir en el suelo.

Lo mismo probablemente le ocurriría a Marte, si los astronautas son enviados allí principalmente con un objetivo político, ser los primeros en llevar humanos a Marte. Las misiones realizadas por razones científicas como los asentamientos en la Antártida pueden durar indefinidamente, produciendo continuamente descubrimientos nuevos e interesantes.

Lo mismo seguramente sucedería con los colonos en Marte. Así como la Luna puede parecerles aburrida ahora, lo mismo sería cierto para Marte después de unos años.

4. Polvo y tormentas de polvo

Cada verano marciano, aproximadamente cada dos años terrestres, tienes una mayor probabilidad de tormentas de polvo globales. Estos pueden durar semanas, y la luz del sol cae en más del 99%. Aquí hay una foto que muestra la progresión de una tormenta de polvo vista por Opportunity.

En medio de esta tormenta de polvo, menos del 1% de la luz que llega a la parte superior de la atmósfera de Marte llegó al suelo donde Opportunity la fotografió.

Estas tormentas a menudo continúan durante semanas y la temporada de tormentas de polvo ocurre cada dos años terrestres. En tormentas de polvo como esta, se necesita luz artificial para cultivar plantas, la energía solar no funcionará y el polvo también es potencialmente peligroso para los humanos. Y no verás lejos de tu hab o si intentas viajar.

Aunque los vientos no son peligrosos, el polvo es tan fino como el polvo de talco o el humo del cigarrillo, o no se levantarían en absoluto, y la atmósfera es casi un vacío. Los vientos más fuertes apenas moverían una hoja de otoño.

Esta animación gif de Emily Lakdawalla muestra cómo el sol se desvaneció durante la tormenta de polvo como se ve desde Opportunity. Hay una gran brecha al final donde el sol estaba demasiado oscuro para hacer estas imágenes.

Durante las tormentas de polvo, se necesita luz artificial a mitad del día para cultivar, y no podrá ver nada. La energía solar no funcionará.

Como un punto menor, el polvo en sí mismo puede ser peligroso para los humanos. Algunos estudios mostraron que el polvo de la luna puede ser algo peligroso, no tanto como el asbesto, pero lo suficiente como para ser motivo de preocupación. El polvo de Marte puede ser similar (todavía no conocemos bien su constitución). También tiene altos niveles de percloratos, y también puede tener rastros de yeso, que podrían ser peligrosos para los humanos si se inhalan.

Sin embargo, este último problema puede ser abordado. La superficie de Marte está cubierta de polvo. Sin embargo, el traje debe ayudar a evitar que los exploradores lo traigan al hábitat. Normalmente, el polvo entra en los trajes y luego se llevaría al hábitat. Los astronautas del Apolo descubrieron que el polvo llegaba a todas partes. También podría arriesgarse a obstruir la maquinaria. Pero con la idea del traje, el traje nunca se lleva al hábitat, por lo que se reduce este riesgo.

Sin embargo, no es mucho lo que puedes hacer con la oscuridad durante las tormentas de polvo, excepto la iluminación artificial, y simplemente siéntate.

5. Contaminación

Es casi inevitable que una colonia en Marte eventualmente contamine el planeta con microorganismos de la Tierra. En los niveles actuales de tecnología, no veo cómo se puede evitar eso. Un ser humano alberga alrededor de 100 billones de microorganismos en 10,000 especies diferentes. Un hábitat también tendría muchos otros microorganismos, en la comida, en el suelo, otros suministros y flotando en el aire.

Algunos de ellos pueden reproducirse en la superficie, particularmente líquenes, y algunos microorganismos resistentes, poliextremófilos que pueden sobrevivir en hábitats marginales de salmuera fría y salada que pueden formarse alrededor de sales desecantes en la mañana y la tarde. Algunos de estos pueden funcionar bien en hábitats humanos, pero tienen sorprendentes capacidades ocultas para sobrevivir en condiciones extremas. Los rovers están esterilizados para evitar la contaminación, los humanos no pueden serlo.

Ahora, si no eres un científico, eso podría no molestarte mucho. Pero de vuelta en la Tierra, serían conocidos como las personas que contaminaron irreversiblemente a Marte. Probablemente obtendrías un poco de presión negativa por hacer eso, y a lo largo de todo el futuro de la historia humana probablemente se conocería tanto como los humanos que contaminaron Marte como los primeros en colonizar el planeta.

Esto haría difícil o imposible saber si alguna de las formas de vida que encuentra en el planeta son introducidas en la Tierra o nativas (muchos microorganismos en la Tierra están pobremente caracterizados). También complicaría los experimentos buscar rastros de biofirmas en los depósitos en Marte, algunos de ellos lo suficientemente sensibles como para detectar un solo aminoácido en un gramo de suelo.

La contaminación también podría afectar sus suministros de agua. También existe la posibilidad de que pueda evolucionar en la superficie a través de la radiación adaptativa a nuevas formas peligrosas para los humanos, porque las condiciones son muy diferentes (rayos UV fuertes, radiación cósmica, etc.). Estos podrían regresar a los hábitats algunos años después, aún conservando sus habilidades para sobrevivir en un hábitat humano, pero con capacidades adicionales de su evolución en la superficie de Marte.

Algunas fuentes de contaminación incluyen

El hábitat no está completamente autocontenido , por ejemplo, tal vez necesite deshacerse de los desechos humanos fuera del hábitat, o algunas acumulaciones químicas que deben ventilarse al exterior.
Los trajes espaciales tienen fugas . El problema es que cuanto más flexible es el traje espacial, más articulaciones tiene, y estos pierden aire continuamente. ¿Podría contener microorganismos dentro del traje espacial sin que se escapen de las articulaciones?
Esclusa de aire . Puede ser posible hacer algo al respecto, pero nadie ha diseñado aún una esclusa de aire que no expulse aire de la nave espacial. El maletero se acerca a esto, pero está diseñado más para evitar que el polvo ingrese a la cabina que para evitar que salga el aire. Todavía se escaparía algo de aire, aproximadamente un pie cúbico en el diseño actual del traje.
Accidentes Por ejemplo, traje espacial roto en un accidente en la superficie. O una de las naves espaciales se estrella durante el aterrizaje. Incluso si la tripulación sobrevive, el casco puede romperse y contaminar Marte con los microorganismos dentro del hábitat. Si alguien muere, entonces eso es una contaminación importante de inmediato.

Suitport: el astronauta se mete en este traje a través del orificio en la espalda, luego se cierra la esclusa de aire y luego camina en la superficie llevando esta esclusa de aire portátil en la espalda.

Esto reduce la cantidad de aire liberado desde el interior de la nave espacial con cada EVA, pero aún así perderías un pie cúbico cada vez. Es difícil ver de alguna manera que el aire pueda ser esterilizado en condiciones típicas de naves espaciales.

Los trajes espaciales también pierden aire constantemente a través de los cojinetes flexibles en las articulaciones, de otra manera los microbios podrían escapar a la superficie.

¿Y qué pasa si el astronauta tiene un accidente en la superficie que rompe el traje o, de hecho, el barco tiene un aterrizaje fuerte y se estrella en Marte con el contenido esparcido en la superficie? Después de un accidente como ese, podría ser imposible revertir la contaminación de Marte con la vida de la Tierra, ya que los microbios incrustados en los granos de polvo están protegidos de la luz ultravioleta y pueden propagarse a cualquier parte de Marte en las tormentas globales.

Lo que significa es que para contener la contaminación necesitaríamos aterrizar un laboratorio de riesgo biológico en Marte, con la tripulación y todo su contenido como el riesgo biológico que se debe contener y mantener alejado de la superficie de Marte.

Todavía no tenemos la tecnología para hacerlo a un costo razonable. De hecho, no estoy seguro de que sea posible con la tecnología actual cuando se tienen en cuenta las posibilidades de accidentes y aterrizajes duros.

También existe la posibilidad de vida en el planeta. Algunos científicos piensan que puede haber vida en la superficie incluso ahora en las duras condiciones allí. Si es así, existe una remota posibilidad de que pueda ser peligroso para los humanos. Podría ser un patógeno como la enfermedad del Legionario al que no somos inmunes. Podría ser que infecta a otros microorganismos, por lo que infecta a los microorganismos dentro del hábitat. O podría ser un alérgeno para los humanos, por ejemplo, cuando inhalas los microorganismos en tus pulmones. Esta posibilidad es probablemente muy baja, pero no imposible. Los biólogos lo han revisado muchas veces, y hasta ahora, nadie puede decir con certeza, no pueden ir tan lejos como para decir que es imposible según el conocimiento científico de Marte hasta el momento.

6. Tecnología no probada para hábitats autónomos.

Esto también se aplica a las colonias espaciales también, pero sugiero que lo mejor es trabajar en esto en las colonias espaciales cercanas a la Tierra primero, donde puedes lidiar con emergencias más fácilmente.

La ISS no es en absoluto autónoma . Ni siquiera pueden lavar su ropa, pero reciben ropa nueva cuando necesitan ropa limpia. Todos los sucios se eliminan en los recipientes de suministro que se queman en la atmósfera.
Los productos de desecho humanos pueden ser problemáticos en un hábitat pequeño. Aunque la orina se puede reciclar, sin demasiados problemas, las heces son mucho más difíciles de manejar y en la EEI se eliminan nuevamente en los recipientes de suministro.
La regulación de la atmósfera es difícil en un hábitat cerrado . En la ISS hay un complejo sistema de regulación ambiental que filtra muchos gases dañinos diferentes que pueden acumularse en un sistema humano cerrado (que incluye amoníaco, cianuro de hidrógeno, acetona, cloruro de hidrógeno, óxido nítrico, monóxido de carbono, así como dióxido de carbono y muchos otros) y mantiene los niveles de oxígeno correctos. Si esto sale mal en la EEI (como ha sucedido varias veces), puede enviar componentes de reemplazo u oxígeno de emergencia desde la Tierra, pero en Marte estaría en problemas.
Los microorganismos son problemáticos en un hábitat cerrado . Esto es algo que los rusos descubrieron con Soyuz. En la EEI se toman muchas medidas para mantener baja la cantidad de microorganismos, incluida la atmósfera muy seca y su filtración. Todavía tienen acumulaciones ocasionales de biopelículas. (Para una visión general de este tema, véase Colonización microbiana de estaciones espaciales
La ISS no es en absoluto autónoma . Ni siquiera pueden lavar su ropa, pero reciben ropa nueva cuando necesitan ropa limpia. Todos los sucios se eliminan en los recipientes de suministro que se queman en la atmósfera.
Los productos de desecho humanos pueden ser problemáticos en un hábitat pequeño . Aunque la orina se puede reciclar, sin demasiados problemas, los excrementos son mucho más difíciles de manejar y en la EEI se eliminan nuevamente en los recipientes de suministro.
La regulación de la atmósfera es difícil en un hábitat cerrado . En la ISS hay un complejo sistema de regulación ambiental que filtra muchos gases dañinos diferentes que pueden acumularse en un sistema humano cerrado (que incluye amoníaco, cianuro de hidrógeno, acetona, cloruro de hidrógeno, óxido nítrico, monóxido de carbono, así como dióxido de carbono y muchos otros) y mantiene los niveles de oxígeno correctos. Si esto sale mal en la EEI (como ha sucedido varias veces), puede enviar componentes de reemplazo u oxígeno de emergencia desde la Tierra, pero en Marte estaría en problemas.
Los microorganismos son problemáticos en un hábitat cerrado . Esto es algo que los rusos descubrieron con Soyuz. En la EEI se toman muchas medidas para mantener baja la cantidad de microorganismos, incluida la atmósfera muy seca y su filtración. Todavía tienen acumulaciones ocasionales de biopelículas.

Todo esto es solucionable pero requiere maquinaria compleja para que siga funcionando. Hay ideas para hábitats autónomos que utilizan métodos naturales, como Biosphere 2, Mellisa de la ESA y el BIOS-3 ruso, pero estos son más grandes que los primeros hábitats, y de nuevo aún no es una tecnología 100% probada para el espacio.

Biosphere 2, primer intento a gran escala en un hábitat de tipo biosphere auto cerrado. El experimento fue un fracaso, pero se aprendió mucho y en el futuro es posible establecer hábitats totalmente autónomos en el espacio. Sin embargo, la tecnología aún no está madura.

7. Difícil de hacer autosuficiente: necesidad de piezas y suministros de la Tierra

Sí, hay muchos recursos disponibles en Marte. Pero también están disponibles en el espacio, explotando los NEO. Minar en Marte será difícil de hacer, tanto como en el espacio. Aún necesita usar trajes espaciales debido a las condiciones de vacío. Y por mucho que pueda hacer con materiales nativos de Marte, al menos en los niveles actuales de tecnología, muchos componentes y piezas de repuesto tendrán que venir de la Tierra.

Rover de oportunidad en el cráter Endurance: el rover más longevo de Marte. Ha estado funcionando desde 2004 y (al momento de escribir esto) todavía se está ejecutando. Todos los otros rovers han durado menos de una década. Aunque los hábitats humanos estarían diseñados para durabilidad, eventualmente también fracasarían.

Ninguno de nuestros rovers en Marte ha durado mucho tiempo, excepto Opportunity, que ha estado activo desde 2004 (su hermano rover Spirit dejó de funcionar en 2010).

Los hábitats humanos presumiblemente serían clasificados para durar más que eso. Sin embargo, los hábitats serían extremadamente complejos tecnológicamente. Las cosas irían mal eventualmente, y necesitarías partes de la Tierra.

Además, los módulos para la ISS llegan al final de su vida útil de diseño después de algunas décadas y la mayoría de la estación probablemente se desorbitará en la década de 2020, con los módulos degradados más allá de la posibilidad razonable de reparación, y lo mismo sería cierto en Marte .

Parece poco probable que realmente pueda suministrar toda la comida de las plantas cultivadas en Marte, y si fuera capaz de hacerlo, sin embargo, a veces seguramente se producirían fallas en los cultivos, especialmente al principio. Nuevamente, esto necesita alimentos para ser suministrados desde la Tierra.

También se necesitarían medicamentos y otros suministros que necesitan altos niveles de tecnología.

Los trajes espaciales también son mecanismos complejos que podrían fallar, y que la colonia seguramente no podría hacer, y solo podría hacer algunas reparaciones por ellos.

Es mejor pensar en los trajes espaciales como más como mini naves espaciales que aqualungs. Un traje espacial típico de la NASA costaría alrededor de $ 2 millones de dólares para construir desde cero (sin incluir los costos de diseño). Requiere alrededor de 5,000 horas de trabajo y tomaría a alguien que tuviera todas las habilidades necesarias unos dos años y medio para construir, dado el suministro de todas las piezas y materiales necesarios.

Especialmente, usted depende totalmente de la regulación ambiental de la composición del aire y la temperatura del hábitat, y nuevamente si esta maquinaria se descompone y no puede repararse, muere.

No hay forma de que una colonia de Marte pueda ser totalmente autosuficiente en el futuro cercano, excepto con algunas tecnologías que cambian el juego, como la impresión 3D a nanoescala o la nanotecnología autorreplicante.

8. Paisaje aburrido para los ojos humanos sin asistencia

El paisaje en Marte puede parecer bastante impresionante en algunas de las fotos. Pero estos se han mejorado digitalmente con el cambio de balance de blancos, para ayudar a los geólogos a reconocer los tipos de rocas. Para los ojos humanos es un gris rojizo o marrón opaco. El cielo también es del mismo color. Será difícil distinguir diferentes colores y todo se verá muy parecido.

Probablemente no tendrías muchas posibilidades de explorarlo directamente por razones de seguridad y porque lleva tanto tiempo ponerte el traje espacial. Principalmente solo verías la vista desde tu ventana, sea lo que sea. Pronto te cansarías del aburrido paisaje gris y los cielos.

9. Accidentes

Bien, entonces ocurren accidentes. En Marte, pueden ser fatales si dañan su traje espacial o hábitat.

Además, en el vacío, puedes morir solo porque has olvidado un paso en tu lista de verificación mientras te pones el traje espacial, o porque te interesas en lo que estás haciendo y olvidas dejar suficiente tiempo para volver a estar dentro de tus reservas de oxígeno. O simplemente retrasarse, por ejemplo, un esguince de tobillo en Marte podría matarlo porque no puede volver a su suministro de oxígeno a tiempo para recargar.

Y si queda atrapado en una tormenta solar, eso podría ser mortal nuevamente si está lejos del hábitat o el vehículo blindado más cercano en ese momento.

En el futuro, podemos usar robots para explorar la mayor parte del tiempo en lugar de humanos por razones de seguridad, incluso cuando haya humanos cerca que puedan ir. Especialmente para EVA de varios días de muy larga duración, los rovers controlados por telerobóticos pueden convertirse en la norma en lugar de los humanos. No es necesario llevar comida, oxígeno o agua. Capaz de detenerse en cualquier lugar y trabajar en algo durante días o simplemente pasar días o semanas en un solo experimento al aire libre. Las personas que los operan a través de telerobotics pueden cambiar de uno a otro, como lo hace con la civilización del juego, haciendo todas las cosas interesantes, mientras que los robots hacen las cosas aburridas.

“Los robots lo hacen mejor” puede ser un eslogan muy utilizado en futuros asentamientos espaciales.

10. Marte es demasiado pequeño para que valga la pena colonizarlo.

Sí, sé que la superficie de Marte es grande, comparable a la de la Tierra. Pero hay varias otras consecuencias de un planeta tan pequeño.

Radiación cósmica : los niveles altos tendrían que limitar la cantidad de tiempo que pasa en la superficie o cerca de ella sin protección contra la radiación cósmica; de lo contrario, tiene una alta probabilidad de contraer cáncer.
Baja gravedad : hasta ahora no se sabe si los humanos pueden mantenerse saludables a largo plazo en una gravedad de Marte. Lo mismo es cierto para la Luna, pero es más fácil devolver a los astronautas enfermos de la Luna a la Tierra, por ejemplo, si se descubre que la pérdida ósea es tan mala en baja gravedad como en cero g. Ha habido muchos resultados biológicamente sorprendentes para cero g, y también puede haber sorpresas para bajo g.
El cuerpo humano es complejo e imposible de simular en detalle en un modelo de computadora. No puede simplemente dibujar una línea recta desde cero g hasta gy completa e interpolar para encontrar el efecto de g bajo. Por lo que sabemos, incluso podría ser peor que cero go mejor que completo g en sus efectos sobre la salud humana.

Los problemas que los astronautas encuentran en cero g incluyen, pérdida ósea (en cero g es aproximadamente 1% por mes), atrofia muscular (aproximadamente 5% por semana para comenzar), pérdida de sangre (aproximadamente 22% en unos pocos días, podría ser una contribución factor de atrofia del corazón). Muchos de estos se aclaran al regresar a la Tierra; Como regla general, lleva un día recuperarse por cada día en órbita. Pero la evidencia hasta ahora sugiere que es posible que no se recupere de la pérdida ósea por completo. Puede perder fácilmente el 20% de su masa ósea en un vuelo espacial de larga duración. A largo plazo, también puede tener problemas de visión graves, un tercio de los astronautas que regresan del espacio tienen problemas de visión y, en un caso, la discapacidad fue permanente.

No tenemos forma de simular realmente menos de 1 g durante largos períodos de tiempo en la Tierra. Puede ser completamente seguro para los humanos, pero nuevamente puede causar problemas a largo plazo como cero g. Además de los efectos en los adultos, también podría ser, por ejemplo, que los huesos de los niños no crecen en baja gravedad, o que es imposible dar a luz de forma segura.
Radiación UV : tiene niveles peligrosos de radiación UV, de nuevo hay que tener cuidado con la exposición.
Atmósfera no reciclada a través de la deriva continental . Esto es principalmente relevante para las perspectivas a largo plazo. En la Tierra, el CO2 que se captura en los mares finalmente se recicla a la superficie a través de la deriva continental y los volcanes. Si de alguna manera encontrasemos una manera de introducir una atmósfera en Marte, probablemente no duraría mucho en escalas de tiempo geológicas, a menos que se pueda establecer un ciclo alternativo.
El área de superficie es mucho menor que para las colonias espaciales : si pensabas que la superficie de Marte era grande, los hábitats del espacio potencialmente tienen mucho más espacio disponible. Vea mi publicación Los recursos de asteroides podrían crear Habs espaciales por billones; Área De Tierra De Mil Tierras. Por lo tanto, no deberíamos obsesionarnos demasiado con la gran superficie de Marte, ya que no es el único lugar donde podríamos colonizar.

De acuerdo, todos pueden abordarse, la protección contra la radiación cósmica, los cuartos de dormir de la centrífuga y, de hecho, todo el hábitat podría girar para aumentar la gravedad que se siente en el interior, y la radiación UV es lo suficientemente fácil de proteger. El área de colonización es comparable a la Tierra, por lo que solo parece pequeña en comparación con el potencial de colonias espaciales.

Pero todo contribuye a que Marte no sea tan atractivo como parece al principio.

Colonizando más cerca de la Tierra primero

Pero en resumen, la cantidad de recursos disponibles para construir colonias espaciales solo a partir de los Objetos Cercanos a la Tierra (NEO) es sorprendente. Hay fácilmente material suficiente en los NEO para construir hábitats con muchos kilómetros cuadrados de área habitable, y con casi todos los materiales que necesitamos para hacerlos.

A largo plazo, las colonias espaciales tienen más potencial para la habitación humana que las superficies planetarias, y eso incluye a la Tierra misma. Hay suficiente material en el cinturón de asteroides para construir colonias con una superficie de mil Tierras.

Nerius es un objetivo probable para obtener materiales para una colonia espacial, ya que es uno de los NEO más grandes y más fácil de alcanzar que la Luna. Aunque solo tiene 300 metros de diámetro, tiene suficiente material para el blindaje contra la radiación cósmica durante tres kilómetros cuadrados. de hábitats espaciales siguiendo el diseño del Stanford Torus. La pequeña luna de Marte, Deimos, tiene suficiente para proteger un área de más del doble del tamaño de Suiza (por ejemplo, como muchos toros de Stanford). Luego, cuando llegas al cinturón de asteroides, hay suficiente material allí para proteger la radiación cósmica mil veces la superficie de la Tierra. Esta es una idea diferente de la idea de vaciar los asteroides que crea mucho menos espacio vital, Nerius solo podría crear un hábitat de 300 metros de diámetro si lo ahuecas.

En el término más cercano, las áreas de superficie más habitables de cualquier cuerpo celeste en el sistema solar fuera de la Tierra son probablemente los polos de la Luna, donde hay “picos de luz (casi) eterna” que reciben luz constante durante todo el año. Esto proporcionaría energía solar y luz casi constantes para los invernaderos, excepto durante los eclipses. También están justo al lado de los cráteres de la noche eterna, que se cree que tienen depósitos de hielo y son los lugares más fríos del sistema solar interior. Un lugar fascinante para explorar y vivir, y con casi todos los materiales que necesita para construir una pequeña colonia cercana a la autosuficiente.

Es posible que sea necesario explorar científicamente los picos de la luz (casi) eterna utilizando primero rovers para minimizar la contaminación, por ejemplo, tal vez haya depósitos de hielo en capas que conservan un registro de la historia del sistema solar temprano y los vientos solares. Sin embargo, esa exploración también podría ser realizada por humanos, por telepresencia. La luna está lo suficientemente lejos de la Tierra como para que valga la pena explorar la telepresencia desde L1 o L2.

Obra de la NASA de la década de 1970 para el diseño de Stanford Torus

Esto era algo que ya podríamos construir con la tecnología de los años 70 y sería mucho más fácil construir hoy. Además, tendríamos recursos suficientes para construir esto utilizando materiales de un solo NEO pequeño como Nereus (quizás el más accesible de todos, 300 metros de ancho y más fácil de alcanzar que la Luna en términos de delta v). Tiene suficiente material para proporcionar protección contra rayos cósmicos para aproximadamente 3 kilómetros cuadrados de área habitable del hábitat. Hay muchos otros NEO comparables en tamaño o más grandes.

Por supuesto, uno comenzaría más pequeño, pero eventualmente se podrían construir colonias de este tamaño y mayores, principalmente con el uso de los recursos disponibles en el espacio con fácil acceso desde la Tierra.

Otras colonias podrían estar en otras ubicaciones de Lagrange, orbitar la Tierra o coorbitar el sol con la Tierra. A largo plazo, una ubicación cercana a la Tierra hace que el comercio sea más rápido en ambos sentidos y permite visitas de turistas espaciales. A corto plazo, también facilita la asistencia y el respaldo en caso de emergencias, y los astronautas pueden, si es necesario, regresar a la Tierra en un día o dos.

Además, la asistencia técnica para las colonias cercanas a la Tierra puede ser brindada por expertos en la Tierra casi en tiempo real sin los retrasos en la velocidad de la luz de Marte. En el corto plazo, solo debido a los inevitables retrasos en la comunicación de la Tierra durante las emergencias, creo que los exploradores que viajan hasta Marte probablemente tendrían la mejor oportunidad de éxito si son expertos que han “escrito el manual” en los sistemas de naves espaciales, junto con expertos científicos capaces de tomar decisiones rápidas en tiempo real sobre experimentos en la superficie.

Solución a todo esto para Marte: telepresencia

Por lo tanto, no estoy “en contra de la colonización de Marte”. Sería genial si estos problemas pudieran resolverse y tal vez con alguna tecnología futura podrían serlo. ¿Quizás trajes espaciales y naves espaciales autocurables, capaces de contener la contaminación incluso en un aterrizaje brusco o accidente? ¿Quizás algún sucesor del traje que se autolimpia y no deja escapar aire? O podríamos descubrir cosas sobre Marte que nos llevan a decidir que está bien introducirle microorganismos de la Tierra.

Pero mientras tanto, las colonias espaciales parecerían tener mucho más sentido que una colonia de superficie de Marte. Pero Marte es un lugar tan interesante para explorar especialmente para los científicos. Con una visión mejorada, el paisaje aburrido se volvería interesante de ver y explorar. Y nuestros rovers mecánicos en Marte son muy lentos, los experimentos tardan meses en completarse, y hacen en un mes lo que un humano podría hacer probablemente en una hora.

¿Entonces, qué podemos hacer? Bueno, la respuesta es la telepresencia. La tecnología se está desarrollando rápidamente, tanto a través de la industria de los juegos como a través de diversas aplicaciones, como la cirugía remota de telepresencia (cirujanos en los EE. UU. Que operan en pacientes en Francia, por ejemplo) y la geología de campo, especialmente los pozos profundos.

Con los humanos en órbita alrededor de Marte, podrían explorar la superficie con telepresencia. También obtienes habilidades súper humanas, ya que puedes construir telerobots capaces de volar (difícil para un humano pesado en la delgada atmósfera de Marte), o más pequeños o más fuertes que los humanos.

En Marte, podría ser más fácil para las máquinas volar con vuelo de tipo insecto con alas que batían rápidamente, utilizando el efecto vórtice de alas de abejorro para elevar. En Marte, eso puede funcionar a escala de alas de un metro de diámetro debido a la delgada atmósfera también asistida por la baja gravedad. Esa es la idea del entomóptero. Una forma en que podrías construir telerobots capaces de volar en Marte.

Con varios rovers extendidos en la superficie de Marte, puedes “saltar” de uno a otro en realidad virtual, realizar experimentos, configurarlos para que vuelvan a ellos más tarde, o conducir por la superficie de Marte en tiempo real. Los robots serían semiautónomos, no solo sentados sin hacer nada, sino un poco como el juego de la civilización, los pones en marcha haciendo varias tareas y luego te acercas a otro lugar en Marte para hacerse cargo de otro robot, y así sucesivamente.

Imagen del Simposio de Telerobótica realizado en 2012, una de las recomendaciones fue que la telepresencia se utilizara para explorar Marte durante las primeras misiones orbitales.

Eventualmente podríamos tener una colonia considerable en órbita alrededor de Marte y una “colonia” considerable de telerobots en la superficie que podría fabricar materiales para exportar a la colonia orbital o, de hecho, a la Tierra.

Los telerobots podrían hacer minería, y todas las cosas previstas para una colonia de superficie humana, con casi ningún riesgo de contaminación, ya sea de Marte o de regreso a la Tierra de cualquier microorganismo en Marte.

Como astronauta, puede explorar la superficie dentro de su nave espacial en un entorno de mangas de camisa, sin necesidad de ponerse su traje espacial. La nave espacial orbital giraría por gravedad, probablemente utilizando un sistema de sujeción en las primeras versiones de la colonia. Con una plataforma onmidireccional y telerobots en la superficie, también podría caminar y correr sobre la superficie, como si estuviera allí pero con una visión y capacidades mejoradas.

En realidad, también podríamos cultivar plantas en la superficie de Marte por telepresencia, ya que las semillas se pueden esterilizar. Hay dos tipos de hidroponía, y la hidroponía estéril no utiliza microorganismos, sino que proporciona todos los nutrientes que las plantas necesitan en el agua. Aeroponics es una versión de hidroponía especialmente útil para misiones espaciales que utiliza un mínimo de agua a medida que las raíces crecen en el aire húmedo.

Podríamos tener invernaderos en la superficie y exportar los alimentos a la órbita utilizando combustible también creado en la superficie de Marte.

El rover “Principito” (concepto de Martin Miklica) para soportar una sola planta en Marte. Dado que las semillas pueden esterilizarse (a diferencia de los humanos o los animales), las plantas en Marte podrían cultivarse sin ningún riesgo de contaminarlas con microorganismos de la Tierra.

Lleva el nombre del “Principito” que cuidaba una sola rosa en su asteroide en el libro ficticio de Antoine de Saint-Exupéry

Es posible que las plantas sean los primeros colonos terrestres vivos de otro planeta.

Más tarde, si se toma la decisión de enviar humanos a la superficie, ya tiene los telerobots allí y cualquier tecnología asociada con ellos, para que los humanos los usen en sus hábitats.