Colonización de Marte

La colonización de Marte por humanos , es decir la instalación de una comunidad humana autónoma en este planeta es un tema clásico de ciencia ficción y constituye un proyecto que en la década de 2010 experimentó una moda popular. Marte es de todos los planetas del sistema solar (excepto, obviamente, la Tierra ), el que presenta las condiciones más favorables para la instalación del ser humano . La température en surface présente des extrêmes moins élevés, une atmosphère ténue fournit une certaine protection contre les rayonnements nocifs et constitue une source potentielle notamment d'oxygène tandis que l'eau est présente sous forme soit de glace soit de vapeur ou encore sous forme liquide a fondo. Después de Venus , es el planeta menos difícil de alcanzar desde la Tierra en términos de energía y proximidad con un tránsito de 7 a 8 meses. El proyecto de colonización de Marte está impulsado por un movimiento liderado por empresarios de New Space y, para algunos, parece una respuesta a la creciente preocupación por el futuro de la humanidad en la Tierra.

Durante las próximas décadas, la instalación en suelo marciano de una tripulación de astronautas, durante un período de tiempo limitado, enfrenta problemas técnicos (aterrizaje y regreso a la Tierra en condiciones aceptables, producción de consumibles en tierra) y problemas financieros no resueltos. Una instalación permanente, por otro lado, plantea el problema de la viabilidad económica y la adaptación de la fisiología humana a una gravedad mucho menor y una irradiación significativamente mayor . Además, parece débil el atractivo de un mundo completamente estéril en el que los seres humanos se ven severamente obstaculizados en su libertad de movimiento y condenados a un estilo de vida austero.

Comparación de Marte y la Tierra

Similitudes con la Tierra

Si bien la Tierra se parece mucho a su vecino Venus en términos de tamaño, las similitudes entre Marte y la Tierra son mucho más interesantes desde la perspectiva de la colonización:

el día (o sol ) marciano tiene una duración muy cercana al día terrestre con 24 horas 39 minutos y 35,244 segundos;
la superficie de Marte representa el 28,4% de la de la Tierra, es decir un poco menos que la superficie de las superficies terrestres de nuestro planeta (29,2% de la superficie terrestre);
Marte tiene una inclinación del eje de 25,19 ° y la Tierra tiene 23,44 °. Como la Tierra, Marte tiene estaciones ; sin embargo, dado que el año marciano es de 1,88 años terrestres, duran significativamente más;
Marte tiene una atmósfera: aunque es muy pequeña (alrededor del 0,7% de la atmósfera de la Tierra ), puede proporcionar cierta protección contra la radiación solar y los rayos cósmicos ; la atmósfera marciana también se ha utilizado con éxito para el frenado aerodinámico de sondas espaciales;
las observaciones del Mars Exploration Rover de la NASA y Mars Express de la ESA confirmaron la presencia de agua en Marte en forma de hielo, vapor y profundidad líquida. Marte contiene en cantidades significativas todos los elementos químicos necesarios para la vida. Hoy, el agua está presente en los casquetes polares y en el subsuelo. Las observaciones satelitales han detectado flujos esporádicos de agua salada líquida (salmueras) en la superficie del planeta.

Diferencias

Existen grandes diferencias entre la Tierra y Marte:

la energía solar que llega a la atmósfera superior de Marte (la constante solar ) es solo la mitad de la que llega a la Tierra. Sin embargo, en tierra, la cantidad recibida en promedio es del mismo orden, porque la atmósfera marciana filtra menos la radiación (menos reflexión atmosférica y menos nubes);
la gravedad de la superficie de Marte es sólo el 38% de la de la Tierra (3,71 contra 9,81 m / s 2 ). Aunque se sabe que la microgravedad causa problemas de salud como la pérdida de masa muscular y la desmineralización, no se ha establecido que la gravedad marciana tenga el mismo efecto. El biosatélite Mars Gravity fue un proyecto para aprender sobre los efectos de la baja gravedad de la superficie marciana en los humanos;
aunque los organismos extremófilos sobreviven a condiciones hostiles en la Tierra, incluidas las simulaciones de la atmósfera marciana, pocas plantas y animales pueden sobrevivir a las condiciones existentes en la superficie de Marte;
la presión atmosférica en Marte es demasiado baja para permitir la supervivencia de seres humanos sin traje espacial presurizado;
la atmósfera de Marte es mucho más frío que la Tierra con una temperatura media de -63 ° C y un mínimo de -140 ° C . La temperatura más fría registrada en la Tierra es de -93,2 ° C en la Antártida ;
la presencia de agua en la superficie es solo transitoria y solo bajo ciertas condiciones. De hecho, se requieren condiciones de presión satisfactorias, así como una distancia del Sol que no sea ni demasiado alta ni demasiado baja para que el agua líquida sea posible en la superficie de un planeta;
la excentricidad orbital marciana es mayor que la de la Tierra, aumentando las variaciones de temperatura según la posición del planeta en su órbita;
La atmósfera de Marte tiene una presión parcial de dióxido de carbono de 0,71 kPa contra 0,037 kPa en la Tierra. La intoxicación por CO 2 ( hipercapnia ) comienza en los seres humanos alrededor de 0,10 kPa. Incluso para las plantas, la presencia de más de 0,15 kPa de CO 2 es tóxica. Esto significa que el aire marciano es tóxico para las plantas y los animales incluso bajo presión reducida;
Marte no tiene una magnetosfera para minimizar los efectos del viento solar . Según la sonda Mars Odyssey , la radiación en la órbita marciana es 2,5 veces más fuerte que la que llega a la Estación Espacial Internacional . Sin embargo, a nivel de superficie, la radiación es atenuada por el planeta en el lado no expuesto al sol y por la atmósfera en el otro. En el caso de una llamarada solar , las dosis de radiación pueden ser muy elevadas pero podrían detectarse a tiempo gracias a una red de satélites. El nivel de nocividad de la radiación está mal medido. El consenso es que, con la excepción de las erupciones solares de protones, no hay riesgos importantes inmediatos para un viaje a Marte o una colonización.

Riesgos asociados con viajar a Marte

Según un estudio de la NASA publicado en la revista Science en 2013, que se basa en información recopilada por la nave espacial Mars Science Laboratory , un vuelo a Marte sometería a los astronautas a dosis de radiación dentro del límite, o incluso más allá, de lo aceptable: sin nuevas , un medio de propulsión más rápido, por lo que para un viaje de ida y vuelta estimado en 360 días, los astronautas sufrirían una dosis estimada de 662 mili sieverts (mSv), sabiendo que un astronauta no puede estar expuesto a más de 1000 mSv a lo largo de su carrera, y que el hombre en La Tierra recibe una dosis de 1 a 30 mSv por año, o incluso, ocasionalmente, hasta 50 mSv. Esta dosis de 660 mSv corresponde, por ejemplo, a las dos dosis más altas sufridas por los trabajadores de la central nuclear de Fukushima Daiichi durante el accidente que la afectó en 2011, siendo la máxima 678 mSv (frente a 20 mSv de la dosis aceptada para una central nuclear). trabajador por año en Francia). Según Cary Zeitlin, uno de los autores principales de este estudio, esto "es como tener un escaneo de cuerpo completo cada cinco o seis días" . El estudio también subraya que esta valoración debería incrementarse mucho en caso de que se produzca, durante el viaje, una fuerte llamarada solar dirigida hacia el vehículo, sabiendo que son impredecibles durante varios meses. Cary Zeitlin añade, sin embargo, que nuestra comprensión de los efectos de los rayos cósmicos en el cuerpo humano sigue siendo "limitada" .

Restricciones para la instalación humana

Instalación

Las condiciones en la superficie de Marte son más cercanas a las condiciones en la Tierra en términos de temperatura y presión atmosférica que las de otros planetas o lunas, con la excepción de la región de nubes superior de Venus . Sin embargo, la superficie sigue siendo inhóspita para los humanos y la mayoría de los organismos vivos debido a la presión atmosférica reducida y al poco oxígeno (0,1% de oxígeno).

En 2012, los experimentos parecieron demostrar que ciertos líquenes y cianobacterias habían sobrevivido y demostraron una notable adaptabilidad a la fotosíntesis después de 34 días simulando las condiciones de vida en Marte en el laboratorio de simulación de Marte del Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt . Algunos científicos creen que las cianobacterias podrían desempeñar un papel en el desarrollo de una base autónoma en Marte. Proponen que las cianobacterias se utilicen directamente para una variedad de propósitos, incluida la producción de alimentos, combustible y oxígeno; pero también, indirectamente, el producto de su cultivo podría permitir el crecimiento de otros organismos, abriendo el camino a un conjunto de procesos biológicos que permitan la vida a partir de recursos marcianos.

Los seres humanos han explorado regiones de la Tierra que comparten las mismas condiciones que Marte. Según datos de la NASA, las temperaturas en Marte a bajas altitudes son similares a las de la Antártida. La presión atmosférica medida por globos estratosféricos tripulados (35 km en 1961 y 38 km en 2012) es similar a la de la superficie de Marte.

Posibles sitios de colonización

Dos tipos principales de sitios atraen la atención como sitios potenciales para la colonización: cuevas en regiones ecuatoriales y túneles de lava.

Mars Odyssey descubrió lo que parecía ser la entrada a las cuevas de Arsia Mons . Se ha especulado que los pobladores podrían beneficiarse del refugio que estas cuevas o estructuras similares podrían ofrecer de la radiación y los micrometeoritos. La energía geotérmica también podría estar presente en regiones ecuatoriales.

Varios de los túneles ubicados están en Arsia Mons. Ejemplos similares en la Tierra muestran que podrían ser pasajes largos que ofrezcan protección total contra las radiaciones y sean relativamente fáciles de sellar utilizando el material disponible en el sitio, especialmente en secciones pequeñas.

Terraformación

Se habla mucho sobre la posibilidad de terraformar Marte para permitir que una variedad de organismos, incluidos los humanos, sobrevivan en la superficie de Marte sin la ayuda de la tecnología.

Este proceso requeriría dos pasos principales: un aumento de la presión atmosférica y la temperatura en la superficie, luego un aumento en el nivel de oxígeno ambiental para alcanzar la presión parcial de 120 hectopascales de O 2 necesaria para la supervivencia de un mamífero de tamaño humano.

Comunicación

Las comunicaciones por radio entre la Tierra y Marte se ven gravemente obstaculizadas por la distancia entre estos dos cuerpos y los límites impuestos a la propagación de la señal de radio por la velocidad de la luz . La duración del viaje de ida y vuelta de una comunicación va desde 6,5 minutos cuando los dos planetas están más cerca (distancia de unos 60 millones de km), hasta 44 minutos cuando están en conjunción superior (unos 400 millones de km). La comunicación puede ser difícil, si no imposible, durante unos días en cada período sinódico , en el momento de la conjunción superior cuando el Sol está directamente entre Marte y la Tierra.

Astronautas genéticamente modificados

La modificación genética de los colonos marcianos es una vía que se está considerando para hacer posible la colonización de Marte. Entre las mejoras previstas se encuentran la síntesis de aminoácidos que el cuerpo humano normalmente no produce, la capacidad de resistir la radiación, una mejor regeneración ósea, la capacidad de ingerir exclusivamente agua azucarada, etc.

Proyectos de instalación en Marte

En 2012 , el proyecto Mars One invitó a todos a postularse para convertirse en colonos marcianos, con el objetivo de establecer una colonia para 2032 . La empresa se declaró en quiebra el 15 de enero de 2019.

El principal objetivo planteado por Elon Musk para su empresa SpaceX es hacer posible la colonización de Marte proporcionando medios de transporte para "ayudar a la humanidad a establecer una colonia permanente y autónoma en Marte durante los próximos 50 a 100 años". El proyecto Red Dragon (sonda espacial) sería una demostración tecnológica de la posibilidad de viajar. En 2016, Elon Musk dio a conocer su visión para colonizar Marte, con cientos de lanzadores reutilizables, cada uno con entre 100 y 250 colonos.

Galería

Concepción artística de una instalación en Marte, Nasa, 2005.
Diferentes elementos de una misión humana a Marte.
El polvo es una preocupación para las misiones a Marte.
Rendezvous, la nave de transporte interplanetario y el módulo de aterrizaje se encuentran en órbita alrededor de Marte.
Varias instalaciones y dispositivos de una base marciana.
Los astronautas se acercan a la sonda de aterrizaje Viking 2 .

Fuentes

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