Terraformación: construír unha nova Terra nun lugar novo

Un día pode resultar que, en caso de catástrofe global, non será posible restaurar a civilización na Terra nin volver ao estado no que se atopaba antes da ameaza. Paga a pena ter un mundo novo na reserva e construír todo de novo alí, mellor que o fixemos no noso planeta natal. Porén, non sabemos de corpos celestes preparados para asentamento inmediato. Hai que ter en conta que será necesario un traballo para preparar un lugar así.

1. Portada do conto "Colisión en órbita"

Terraformar un planeta, lúa ou outro obxecto é o proceso hipotético, en ningún outro lugar (segundo o noso coñecemento) de cambiar a atmosfera, a temperatura, a topografía da superficie ou a ecoloxía dun planeta ou doutro corpo celeste para parecerse ao medio terrestre e facelo apto para o ambiente terrestre. vida.

O concepto de terraformación evolucionou tanto no campo como na ciencia real. O termo en si foi introducido Jack Williamson (Will Stewart) no conto "Collision Orbit" (1), publicado en 1942.

Venus está frío, Marte está quente

Nun artigo publicado na revista Science en 1961, o astrónomo Carl Sagan proposto. Imaxinou plantar na súa atmosfera algas que converterían auga, nitróxeno e dióxido de carbono en compostos orgánicos. Este proceso eliminará o dióxido de carbono da atmosfera, o que reducirá o efecto invernadoiro ata que as temperaturas baixen a niveis cómodos. O exceso de carbono localizarase na superficie do planeta, por exemplo, en forma de grafito.

Desafortunadamente, descubrimentos posteriores sobre as condicións de Venus demostraron que tal proceso é imposible. Aínda que só sexa porque as nubes consisten nunha solución moi concentrada de ácido sulfúrico. Aínda que teoricamente as algas puidesen prosperar no ambiente hostil da atmosfera superior, a propia atmosfera é simplemente demasiado densa: a alta presión atmosférica produciría osíxeno molecular case puro e o carbono ardería, liberando COXNUMX.₂.

Porén, a maioría das veces falamos de terraformación no contexto dunha posible adaptación de Marte. (2). Nun artigo "Planetary Engineering on Mars" publicado na revista Icarus en 1973, Sagan considera que o Planeta Vermello é un lugar potencialmente habitable para os humanos.

2. Visión para as próximas etapas da terraformación de Marte

Tres anos despois, a NASA abordou oficialmente o problema da enxeñaría planetaria, usando o termo "ecosíntese planetaria". Un estudo publicado concluíu que Marte podería soportar vida e converterse nun planeta habitable. Nese mesmo ano organizouse a primeira sesión das xornadas sobre terraformación, entón tamén coñecida como “modelado planetario”.

Non obstante, non foi ata 1982 cando a palabra "terraformación" comezou a utilizarse no seu sentido moderno. Planetóloga Christopher McKay (7) escribiu "Terraforming Mars", que apareceu no Journal of the British Interplanetary Society. O artigo discutía as perspectivas para a autorregulación da biosfera marciana, e desde entón a palabra usada por McKay converteuse na preferida. En 1984 James Lovelock i Michael Allaby publicou o libro Greening Mars, un dos primeiros en describir un novo método para quentar Marte usando clorofluorocarbonos (CFC) engadidos á atmosfera.

En total, xa se levaron a cabo moitas investigacións e discusións científicas sobre a posibilidade de quentar este planeta e cambiar a súa atmosfera. Curiosamente, algúns métodos hipotéticos para transformar Marte poden estar xa dentro das capacidades tecnolóxicas da humanidade. Non obstante, os recursos económicos necesarios para iso serán moito maiores dos que calquera goberno ou sociedade está disposto a destinar para tal fin.

Aproximación metódica

Despois de que a terraformación entrase nunha circulación máis ampla de conceptos, o seu alcance comezou a sistematizarse. En 1995 Martín J. Fogg (3) no seu libro "Terraforming: Engineering the Planetary Environment" ofreceu as seguintes definicións para varios aspectos relacionados con este campo:

• enxeñaría planetaria - o uso da tecnoloxía para influír nas propiedades globais do planeta;
• xeoenxeñaría - Enxeñaría planetaria aplicada especificamente á Terra. Abarca só aqueles conceptos de macroenxeñería que implican cambiar certos parámetros globais como o efecto invernadoiro, a composición atmosférica, a radiación solar ou o fluxo de choque;
• terraformación - un proceso de enxeñería planetaria, destinado, en particular, a aumentar a capacidade dun ambiente planetario extraterrestre para soportar a vida nun estado coñecido. O logro final nesta área será a creación dun ecosistema planetario aberto que imite todas as funcións da biosfera terrestre, plenamente adaptado para a habitación humana.

Fogg tamén desenvolveu definicións de planetas con diferentes graos de compatibilidade en termos de supervivencia humana neles. Distinguiu os planetas:

• habitada () - un mundo cun ambiente o suficientemente semellante ao da Terra para que as persoas poidan vivir nel con comodidade e liberdade;
• biocompatible (BP) - planetas con parámetros físicos que permiten que a vida floreza na súa superficie. Aínda que inicialmente estean desprovistas del, poden conter unha biosfera moi complexa sen necesidade de terraformación;
• terraformado facilmente (ETP): planetas que poden converterse en biocompatibles ou habitables e poden ser apoiados por un conxunto relativamente modesto de tecnoloxías de enxeñería planetaria e recursos almacenados nunha nave espacial próxima ou nunha misión precursora robótica.

Fogg suxire que na súa mocidade, Marte era un planeta bioloxicamente compatible, aínda que actualmente non encaixa en ningunha das tres categorías: terraformalo é máis aló de ETP, é demasiado difícil e demasiado caro.

Ter unha fonte de enerxía é un requisito absoluto para a vida, pero a idea da viabilidade inmediata ou potencial dun planeta baséase en moitos outros criterios xeofísicos, xeoquímicos e astrofísicos.

De particular interese é o conxunto de factores que, ademais dos organismos máis simples da Terra, soportan organismos pluricelulares complexos. animais. A investigación e as teorías nesta área forman parte da ciencia planetaria e da astrobioloxía.

Sempre podes usar termonucleares

Na súa folla de ruta para a astrobioloxía, a NASA define os principais criterios de adaptación como principalmente "recursos de auga líquida adecuados, condicións propicias para a agregación de moléculas orgánicas complexas e fontes de enerxía para soportar o metabolismo". Cando as condicións do planeta se fan adecuadas para a vida dunha determinada especie, pode comezar a importación da vida microbiana. A medida que as condicións se achegan ás terrestres, tamén se pode introducir alí a vida vexetal. Isto acelerará a produción de osíxeno, o que en teoría fará que o planeta finalmente sexa capaz de soportar a vida animal.

En Marte, a falta de actividade tectónica impediu a recirculación de gases dos sedimentos locais, o que é favorable para a atmosfera terrestre. En segundo lugar, pódese supoñer que a ausencia dunha magnetosfera completa ao redor do Planeta Vermello levou á destrución gradual da atmosfera polo vento solar (4).

4 A magnetosfera débil non protexe a atmosfera marciana

A convección no núcleo de Marte, que é principalmente ferro, creou orixinalmente un campo magnético, pero a dínamo deixou de funcionar hai tempo e o campo marciano desapareceu en gran medida, posiblemente debido á perda de calor do núcleo e á solidificación. Hoxe, o campo magnético é unha colección de campos locais máis pequenos parecidos a un paraugas, principalmente ao redor do hemisferio sur. Os restos da magnetosfera cobren preto do 40% da superficie do planeta. Resultados da investigación da misión da NASA Especialista mostran que a atmosfera está sendo despexada principalmente por execcións de masa coronal solar que bombardean o planeta con protóns de alta enerxía.

A terraformación de Marte tería que implicar dous grandes procesos simultáneos: a creación dunha atmosfera e o seu quecemento.

Unha atmosfera máis espesa de gases de efecto invernadoiro como o dióxido de carbono deterá a radiación solar entrante. Dado que o aumento da temperatura engadirá gases de efecto invernadoiro á atmosfera, estes dous procesos reforzaranse mutuamente. Non obstante, o dióxido de carbono por si só non sería suficiente para manter a temperatura por encima do punto de conxelación da auga; necesitaríase algo máis.

Outra sonda marciana que foi nomeada recentemente Perseverancia e porase en marcha este ano, levará intentando xerar osíxeno. Sabemos que unha atmosfera enrarecida contén un 95,32% de dióxido de carbono, un 2,7% de nitróxeno, un 1,6% de argón e un 0,13% de osíxeno, ademais de moitos outros elementos en cantidades aínda menores. O experimento coñecido como alegría (5) é utilizar dióxido de carbono e extraer osíxeno del. As probas de laboratorio demostraron que isto é xeralmente posible e técnicamente viable. Tes que comezar por algún lado.

5. Módulos amarelos para o experimento MOXIE no rover Perseverance.

xefe de Spacex, Elon Musk, non sería el mesmo se non puxo os seus dous céntimos na discusión sobre a terraformación de Marte. Unha das ideas de Musk é descender aos polos marcianos. bombas de hidróxeno. Un bombardeo masivo, ao seu xuízo, crearía moita enerxía térmica ao derreter o xeo, e iso liberaría dióxido de carbono, que crearía un efecto invernadoiro na atmosfera, atrapando a calor.

O campo magnético ao redor de Marte protexerá aos marsonautas dos raios cósmicos e creará un clima suave na superficie do planeta. Pero definitivamente non podes poñer un anaco enorme de ferro líquido dentro del. Polo tanto, os expertos ofrecen outra solución: inserir w punto de libración L1 no sistema Marte-Sol gran xerador, que crea un campo magnético bastante forte.

O concepto foi presentado no obradoiro Planetary Science Vision 2050 polo Dr. Jim Green, director da División de Ciencia Planetaria, a división de exploración planetaria da NASA. Co paso do tempo, o campo magnético levaría a un aumento da presión atmosférica e das temperaturas medias. Un aumento de só 4 °C derretería o xeo nas rexións polares, liberando CO almacenado₂isto provocará un potente efecto invernadoiro. A auga volverá fluír alí. Segundo os creadores, o tempo real para a posta en marcha do proxecto é 2050.

Pola súa banda, a solución proposta en xullo pasado polos investigadores da Universidade de Harvard non promete terraformar todo o planeta dunha soa vez, pero podería ser un método por fases. Os científicos pensaron erección de cúpulas feita de finas capas de aeroxel de sílice, que sería transparente e ao mesmo tempo proporcionaría protección contra a radiación UV e quentaría a superficie.

Durante a simulación, resultou que unha fina capa de aeroxel, de 2-3 cm, é suficiente para quentar a superficie ata 50 °C. Se escollemos os lugares correctos, entón a temperatura dos fragmentos de Marte aumentará ata -10 ° C. Aínda será baixo, pero nun rango que podemos manexar. Ademais, probablemente mantería a auga destas rexións en estado líquido durante todo o ano, o que, unido ao acceso constante á luz solar, debería ser suficiente para que a vexetación realice a fotosíntese.

Terraformación ecolóxica

Se a idea de recrear Marte para que pareza a Terra soa fantástica, entón a terraformación potencial doutros corpos cósmicos eleva o nivel de fantástico ao enésimo grao.

Venus xa foi mencionado. Menos coñecidas son as consideracións terraformando a lúa. Geoffrey A. Landis da NASA calculou en 2011 que crear unha atmosfera arredor do noso satélite cunha presión de 0,07 atm a partir de osíxeno puro requiriría un abastecemento de 200 millóns de toneladas de osíxeno desde algún lugar. O investigador suxeriu que isto podería facerse usando reaccións de redución de osíxeno das rochas lunares. O problema é que debido á baixa gravidade, perderao rapidamente. No que se refire á auga, os plans anteriores para bombardear a superficie lunar con cometas poden non funcionar. Resulta que hai moito H local no chan lunar₂0, especialmente arredor do Polo Sur.

Outros posibles candidatos para a terraformación -quizais só parcial- ou a paraterraformación, que consiste en crear sobre corpos espaciais alieníxenas. hábitats pechados para os humanos (6) estes son: Titán, Calisto, Ganímedes, Europa e mesmo Mercurio, a lúa de Saturno Encélado e o planeta anano Ceres.

6. Visión artística da terraformación parcial

Se imos máis aló, aos exoplanetas, entre os que cada vez nos atopamos con mundos con gran semellanza coa Terra, de súpeto entramos nun nivel de discusión completamente novo. Podemos identificar planetas como ETP, BP e quizais incluso HP alí a distancia, é dicir. aqueles que non temos no sistema solar. Entón, conseguir un mundo así convértese nun problema máis grande que a tecnoloxía e os custos da terraformación.

Moitas propostas de enxeñería planetaria implican o uso de bacterias modificadas xeneticamente. Gary King, un microbiólogo da Universidade Estatal de Louisiana que estuda os organismos máis extremos da Terra, sinala que:

"A bioloxía sintética deunos un marabilloso conxunto de ferramentas que podemos usar para crear novos tipos de organismos adaptados específicamente aos sistemas que queremos planificar".

O científico describe as perspectivas da terraformación, explicando:

"Queremos estudar microbios seleccionados, atopar xenes que sexan responsables da supervivencia e da utilidade para a terraformación (como a resistencia á radiación e a falta de auga) e despois aplicar estes coñecementos a enxeñaría xenética de microbios especialmente deseñados".

O científico ve os maiores desafíos na capacidade de seleccionar xeneticamente e adaptar microbios axeitados, crendo que poderían levar "dez anos ou máis" superar este obstáculo. Tamén sinala que a mellor aposta sería desenvolver "non só un tipo de microbio, senón varios que traballen xuntos".

En lugar de terraformar ou ademais de terraformar o ambiente alieníxena, os expertos suxeriron que os humanos poderían adaptarse a estes lugares mediante a enxeñaría xenética, a biotecnoloxía e as melloras cibernéticas.

Liza Nip do Equipo de Máquinas Moleculares do MIT Media Lab, dixo que a bioloxía sintética podería permitir aos científicos modificar xeneticamente humanos, plantas e bacterias para adaptar os organismos ás condicións doutro planeta.

Martín J. Fogg, Carl Sagan xaxún Robert Zubrin i Richard L.S. TyloCreo que facer habitables outros mundos, como unha continuación da historia de vida do medio ambiente en transformación na Terra, é completamente inaceptable. deber moral da humanidade. Tamén indican que o noso planeta acabará por deixar de ser viable de todos os xeitos. A longo prazo, debes considerar a necesidade de moverte.

Aínda que os defensores cren que non hai nada que ver coa terraformación de planetas áridos. cuestións éticas, hai opinións que en calquera caso sería pouco ético interferir coa natureza.

Dado o manexo anterior da humanidade da Terra, é mellor non expor outros planetas á actividade humana. Christopher McKay argumenta que a terraformación é éticamente correcta só cando estamos absolutamente seguros de que o planeta alieníxena non esconde a vida nativa. E aínda que consigamos atopalo, non debemos tratar de transformalo para o noso propio uso, senón actuar de tal xeito que adaptarse a esta vida extraterrestre. De ningún xeito ao revés.

Ver tamén: