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Hacer un invernadero en otro mundo: ¿Dónde podemos formarnos Paraterra en nuestro sistema solar?

Hacer un invernadero en otro mundo: ¿Dónde podemos formarnos Paraterra en nuestro sistema solar?


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Hoy no faltan los soñadores que creen que la humanidad puede, querrá o debe explorar el espacio y establecer una presencia humana entre las estrellas. Para algunos, esto es una cuestión de encontrar nuestro verdadero destino y encontrarnos en el Universo.

Para otros, se trata del deseo de nuevas fronteras, nuevos horizontes y nuevos desafíos. Al dejar la Tierra y migrar a otros planetas y cuerpos celestes, la humanidad estaría regresando a sus raíces, haciendo de nuevas tierras un hogar, como lo hicieron nuestros antepasados ​​hace cientos de miles de años.

Y para otros aún, es una cuestión de supervivencia. Por un lado, tiene sentido no guardar todos los huevos en la misma canasta. Por otro lado, hay mucha evidencia que sugiere que los humanos no sobrevivirán en la Tierra de manera indefinida.

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Ya sea el resultado de un evento cataclísmico (como el impacto de un asteroide), un cambio climático antropogénico o nuestra capacidad bien documentada de destruirnos a nosotros mismos, muchos creen que la humanidad se extinguirá si no coloniza el espacio.

Por supuesto, esto presenta algunos desafíos serios. En este momento, todavía es costoso lanzar cargas útiles y tripulaciones al espacio, sin mencionar enviar sondas robóticas a otros planetas. Enviar seres humanos a colonizar otros planetas sería aún más caro.

Más allá de simplemente llegar allí, también hay muchos problemas a largo plazo que deben abordarse. Por ejemplo, ¿cómo se espera que los seres humanos vivan indefinidamente en mundos que son inhóspitos para la vida tal como la conocemos?

Incluso si pudiéramos confiar en la tecnología avanzada y ser lo más autosuficientes posible, ¡es muy difícil vivir en un entorno que constantemente intenta matarte!

El problema de la vivienda a largo plazo

Aquí es donde entra en juego la ingeniería ecológica. La teoría es que los humanos podrían alterar el entorno local en un planeta o luna para crear una atmósfera y un ciclo de vida hospitalarios que permitirían una habitación a largo plazo.

Este proceso, cuando se realiza a escala planetaria, se denomina "terraformación". Sin embargo, tal proceso podría llevar miles de años y requeriría una cantidad sin precedentes de recursos, avances tecnológicos, mano de obra y un compromiso multigeneracional.

Además, solo hay ciertos lugares en el Sistema Solar que posiblemente se puedan terraformar. Realmente no hay ningún medio plausible para terraformar ningún cuerpo en nuestro Sistema Solar.

Pero, ¿qué hay de convertir solo una parte de un planeta, una luna o un gran asteroide? En lugar de intentar alterar la ecología de todo un mundo, ¿no podríamos simplemente alterar un pequeño rincón de él, creando un jardín y una atmósfera respirable donde solo hay hielo, rocas, polvo y vacío?

¿Sería esto suficiente para establecer asentamientos humanos a largo plazo en todo el Sistema Solar?

Definición

También conocido como el concepto de "casa del mundo", la idea básica aquí es construir un recinto alrededor de cierta parte de un planeta y alterar el medio ambiente en su interior. Este concepto fue acuñado originalmente por el matemático británico Richard L.S. Talyor en un estudio de 1992, "Paraterraforming - The worldhouse concept".

Con este método, las secciones de un planeta que de otro modo serían inhóspitas o que no se pueden terraformar en su conjunto podrían hacerse adecuadas para la habitación humana. Sería especialmente útil en planetas o lunas que tuvieran poca o ninguna atmósfera, y donde gran parte de la superficie está sujeta a niveles letales de calor y radiación.

Algunos ejemplos clave incluyen Mercurio y la Luna, dos cuerpos celestes que tienen atmósferas muy tenues y son bombardeados por intensas cantidades de radiación solar y cósmica.

Si bien estas ubicaciones no podrían hacerse "verdes", se podrían crear colonias cerradas en ciertas ubicaciones. Estas colonias posiblemente podrían tener suficientes recursos a su disposición para que miles (o incluso cientos de miles) de personas pudieran vivir allí.

El concepto de Shell World

Desde una perspectiva más amplia, también existe el concepto de terraformar planetas enteros utilizando la misma idea básica. Esta idea fue propuesta por primera vez en 2009 por Kenneth Roy, un ingeniero del Departamento de Energía de EE. UU., En un artículo publicado con el Revista de ciencias interplanetarias británicas.

Titulado "Shell Worlds: una aproximación a la terraformación de lunas, pequeños planetas y plutoides, "este artículo exploró la posibilidad teórica de usar una gran" capa "para encerrar un planeta, manteniendo su atmósfera contenida para que los cambios a largo plazo puedan echar raíces.

Las cáscaras también podrían usarse para encerrar un planeta entero que no tiene atmósfera, lo que permitiría a los ingenieros crear una lentamente, mediante la minería o el bombeo de gases atmosféricos. El caparazón aseguraría que la atmósfera se retendría hasta el momento en que los ingenieros completaran el proceso.

Sin embargo, esta propuesta se ajusta más al concepto de "megaestructuras" que a la paraterraformación. La cantidad de materiales, la tecnología y el momento en que tal hazaña de ingeniería lo dejaría fuera de su alcance.

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Sin embargo, la paraterraformación a pequeña escala, que implicaría encerrar un trozo de terreno habitable del tamaño de una ciudad o un distrito rural, podría estar dentro del ámbito de la posibilidad. Si bien no debemos esperar que suceda algo como esto pronto, es algo que podemos planificar para un futuro no muy lejano.

Entonces, ¿cómo haríamos para hacer esto, preguntas? Utilizando la tecnología actual, o tecnologías que se espera que estén disponibles en un futuro no muy lejano, hay varias opciones disponibles.

Métodos de paraterraformación

Cuando se trata de planes para colonizar lugares más allá de la Tierra, el nombre del juego es sostenibilidad y autosuficiencia. Para lograr esto, la NASA y otras agencias espaciales están investigando una serie de tecnologías y métodos.

Uno de ellos es la tecnología conocida como fabricación aditiva (por ejemplo, impresión 3D). En los últimos años, este concepto se ha investigado como una forma de posiblemente construir bases en la Luna, Marte y más allá.

Otro método que se considera imprescindible para los asentamientos fuera del mundo se conoce como Utilización de recursos in situ (ISRU). Este proceso implica el uso de recursos locales para fabricar de todo, desde materiales de construcción y energía, hasta aire respirable y agua potable.

"A medida que la exploración espacial humana evolucione hacia viajes más largos más lejos de nuestro planeta de origen, ISRU será cada vez más importante. Las misiones de reabastecimiento son costosas y, a medida que las tripulaciones de astronautas se vuelven más independientes de la Tierra, la exploración sostenida se vuelve más viable. Para viajar en el espacio, como en la Tierra , necesitamos formas prácticas y asequibles de utilizar los recursos a lo largo del camino, en lugar de llevar todo lo que pensamos que será necesario. Los futuros astronautas necesitarán la capacidad de recolectar recursos espaciales y transformarlos en aire respirable; agua para beber, higiene y crecimiento de plantas, propulsores de cohetes, materiales de construcción y más. Las capacidades de la misión y el valor neto se multiplicarán cuando se puedan crear productos útiles a partir de recursos extraterrestres ".

Se teoriza que mediante el uso de impresión 3D e ISRU, los asentamientos cerrados podrían construirse en el sitio sin la necesidad de importar muchas piezas prefabricadas o materiales de construcción. Una vez completados, también podrían alcanzar un grado de autosuficiencia, lo que podría contribuir en gran medida a garantizar la sostenibilidad.

Pero como ocurre con todas las cosas en el sector inmobiliario, el mayor problema de todos es la ubicación. Si queremos construir asentamientos en otros planetas, lunas y cuerpos, las bases deberán ser accesibles, tener suficiente protección contra la radiación y las condiciones extremas, y no demasiado lejos de las fuentes de recursos y energía.

Una forma de hacerlo es construir estos asentamientos en lugares que brinden protección natural contra la radiación y que también sean ricos en recursos. Existen varias opciones, como construir asentamientos debajo de la superficie.

Otra forma de protegerse contra peligros como la radiación es construir recintos con material resistente a la radiación. Por ejemplo, la estructura básica de un asentamiento podría fabricarse con regolito de origen local (depósitos sueltos que cubren la roca sólida).

Alternativamente, esto podría hacerse mediante un proceso conocido como "sinterización", donde el regolito es bombardeado con microondas o láseres para crear una cerámica fundida. Luego, esto podría modificarse, utilizando robots de impresión 3D, para formar los cimientos, las paredes exteriores y la superestructura del asentamiento.

También existe la posibilidad de utilizar blindaje magnético. Este concepto fue propuesto por el ingeniero civil Marco Peroni en el Foro y Exposición SPACE y Astronáutica del Instituto Americano de Aeronáutica y Astronáutica (AIAA) 2018.

El concepto de Peroni incluía una arquitectura de base modular, donde las unidades de forma hexagonal se agrupan en una configuración esférica debajo de un aparato en forma de toro. Este aparato estaría hecho de cables eléctricos de alto voltaje que generan un campo electromagnético para proteger contra la radiación.

Basándose en simulaciones y modelos de prueba, Peroni y sus colegas determinaron que el aparato sería capaz de generar un campo magnético externo de 8 microteslas (0,08 gauss). Dado que el campo magnético protector de la Tierra varía entre 25 a 65 microteslas (0,25 a 0,65 gauss), este aparato debería fortalecerse aún más para mantener seguros a los habitantes, pero aún se encuentra en las primeras etapas de desarrollo.

Esta propuesta es similar en muchos aspectos al concepto de solenoide con base en la Luna que Peroni presentó en el Foro y Exposición de Astronáutica y Espacio AIAA 2017. Este concepto involucró una base lunar que consistía en cúpulas transparentes encerradas por una estructura en forma de toroide de cables de alto voltaje.

Además del blindaje, los campos magnéticos artificiales también permitirían hábitats que brinden vistas del entorno circundante. Esto es clave para prevenir situaciones como la claustrofobia, el aislamiento y la fiebre de la cabina que inevitablemente podrían resultar de los recintos subterráneos o aquellos con paredes opacas.

También hay una cantidad significativa de evidencia de que las plantas podrían cultivarse en suelo lunar y marciano.

Estos incluyen estudios realizados por astronautas a bordo de la ISS, el Proyecto de Invernadero Prototipo Lunar / Marte (PLMGP) financiado por la NASA y el estudio conjunto entre la NASA, la Universidad de Ingeniería y Tecnología de Lima y el Centro Internacional de la Papa.

También se han realizado estudios independientes, como el realizado por ecólogos en la Universidad y Centro de Investigación de Wageningen. Estos experimentos han demostrado que las plantas terrestres se pueden cultivar utilizando regolito marciano y lunar, suponiendo que se proporcionen una irrigación adecuada y nutrientes orgánicos.

Otro aspecto importante a considerar es el hecho de que estos asentamientos tendrían que ser sistemas cerrados. El aire, el agua y otros recursos deberán reciclarse con un alto grado de eficiencia.

Esto conduciría a la creación de un microclima en el que se producen precipitaciones, se produce gas oxígeno, se elimina el dióxido de carbono del aire y el agua se recicla y filtra de forma natural.

El resto podría manejarse mediante una combinación de sistemas de reciclaje. Los desechos orgánicos y los desechos humanos se podrían convertir en abono y utilizar como fertilizante, y otras formas de desechos se podrían reciclar para crear nuevas herramientas y productos básicos.

Entonces, ¿dónde exactamente podrían crearse estas colonias microclimáticas encerradas?

Sistema solar interior

Como la Tierra, todos los planetas del Sistema Solar interior son rocosos y terrestres. Con la excepción de Venus, todos estos podrían ser suficientes como sitios potenciales para futuras colonias. Todos son ricos en minerales y potencialmente en hielo de agua, y algunos incluso tienen moléculas orgánicas. ¡También tienen su parte justa de peligros!

Mercurio:

Puede que te sorprenda saber que Mercurio, el planeta más cercano a nuestro Sol y el segundo más caliente (detrás de Venus) es en realidad un candidato viable para la colonización. Verá, mientras el planeta recibe una cantidad intensa de calor y radiación del Sol, una colonia bien posicionada podría evitar estos y otros peligros.

Por ejemplo, dado que Mercurio tiene una exosfera tenue, el calor no se transfiere del lado que mira al Sol al lado oscuro. Como resultado, cualquier lado que esté experimentando la luz del día alcanza temperaturas tan altas como 427 ° C (800 ° F) mientras que el lado nocturno experimenta un frío extremo (-173 ° C / -279 ° F).

Además, Mercurio experimenta lo que se conoce como 3:2 resonancia orbital. Lo que esto significa es que el planeta completa tres rotaciones sobre su eje (cada una toma 58,6 días) para girar dos veces alrededor del Sol (una sola órbita toma 88 días). En resumen, Mercurio experimenta tres días siderales por cada dos años.

Sin embargo, dado que el planeta viaja rápidamente alrededor del Sol y gira lentamente sobre su eje, la duración real de un día completo, es decir, el tiempo que tarda el Sol en regresar al mismo lugar en el cielo (también conocido como un día solar ) - funciona aproximadamente 176 días terrestres.

En otras palabras, un solo día en Mercurio dura tanto como dos de sus años. Sin embargo, la inclinación axial muy baja de Mercury (0.034°) significa que la gran mayoría de la luz solar que recibe se absorbe alrededor del ecuador. Mientras tanto, sus regiones polares están permanentemente sombreadas y lo suficientemente frías como para contener agua helada.

Esto fue confirmado por la sonda MESSENGER de la NASA en 2012, que encontró evidencia de hielo de agua y moléculas orgánicas en los cráteres que salpican la región polar norte. También se especula que el polo sur podría contener hielo en sus áreas de cráteres permanentemente sombreadas, tal vez tanto como 100 mil millones a 1 billón de toneladas que tendría hasta 20 m (pies) de espesor.

En estas regiones, las cúpulas se podrían construir en el suelo del cráter o cubrir un cráter completo. Algunos posibles candidatos incluyen los cráteres Kandinsky, Prokofiev, Tolkien y Tryggvadottir, todos los cuales se cree que tienen suministros de agua helada.

La luz del sol podría aprovecharse colocando espejos en los bordes de los cráteres, para redirigirla hacia los recintos abovedados. Las temperaturas en el interior aumentarían gradualmente, el hielo de agua se derretiría y el suelo podría formarse combinando el agua y las moléculas orgánicas con el regolito del suelo del cráter.

También se podrían cultivar plantas para producir oxígeno que, combinado con gas nitrógeno, produciría una atmósfera respirable. La región dentro del biodomo se convertiría en un entorno habitable con su propio ciclo del agua y el ciclo del carbono.

Alternativamente, el gas oxígeno podría crearse a través de la disociación química, donde el hielo de agua evaporada se somete a la radiación solar para producir gas hidrógeno (que podría ventilarse o capturarse y almacenarse como combustible) y gas oxígeno.

Alternativamente, los equipos de ingenieros podrían bombear los gases necesarios a un recinto abovedado hasta que la presión atmosférica en el interior alcanzara los 100 kilopascales (o 1 bar). Luego, el hielo podría recolectarse según sea necesario o almacenarse para beber, saneamiento e irrigación.

La luna:

Como el cuerpo celeste más cercano a la Tierra, colonizar la Luna sería relativamente fácil en comparación con otros cuerpos. En muchos aspectos, presenta los mismos peligros potenciales que Mercury, y las estrategias para enfrentarlos son en gran medida las mismas.

Para empezar, la Luna tiene una atmósfera extremadamente tenue, tan delgada que solo puede clasificarse como exosfera. La Luna también es rica en minerales y recursos potenciales como helio-3 y hielo de agua, pero escasos en términos de elementos volátiles que son necesarios para la vida (es decir, amoníaco, metano, dióxido de carbono, etc.)

Además, la superficie de la Luna experimenta rangos extremos de temperatura alrededor de la región ecuatorial. Dependiendo de si una parte de la superficie está expuesta a la luz solar directa o no, las temperaturas varían entre un mínimo de -173 ° C (-280 ° F) a un máximo de 127 ° C (260 ° F).

Sin embargo, en las regiones polares, las temperaturas van desde un mínimo de -123 ° C (-189 ° F) a un máximo de -43 ° C (-45 ° F). Si bien esto todavía es suficiente para que la Antártida parezca templada en comparación, es un rango mucho más estrecho.

Además, como Mercurio, las regiones polares están permanentemente a la sombra y tienen acceso a suministros de agua. Esto es particularmente cierto en la Cuenca Aitken del Polo Sur, una región llena de cráteres donde múltiples misiones orbitales han encontrado evidencia de hielo de agua.

En lugares como el famoso cráter Shackleton, se podría crear un microclima cerrado mediante la construcción de una cúpula y el uso de espejos solares para dirigir la luz solar hacia ella. Por lo tanto, se podría crear un sistema meteorológico, luego se podrían cultivar plantas y crear potencialmente una atmósfera respirable.

Marte:

Marte es otro destino popular en lo que respecta a la exploración y el asentamiento humano del espacio. Al igual que la Luna, mucho de esto tiene que ver con su proximidad a la Tierra y las similitudes entre ella y nuestro planeta.

Cada 26 meses, la Tierra y Marte se encuentran en el punto más cercano de sus órbitas entre sí. Esto se conoce como oposición, donde Marte y el Sol aparecen en lados opuestos del cielo. Esto crea "ventanas de lanzamiento" regulares para enviar colonos y suministros.

Además, un día marciano dura 24 horas y 39 minutos, lo que significa que las plantas, los animales y los colonos humanos disfrutan de un ciclo diurno (ciclo día / noche) que es casi el mismo que el de la Tierra. El eje vertical de Marte también está inclinado de una manera muy similar a la de la Tierra.- 25.19°vs. 23.5° - que da lugar a cambios estacionales en el transcurso de un período orbital.

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Esencialmente, cuando un hemisferio apunta hacia el Sol, experimenta el verano mientras que el otro experimenta el invierno. Sin embargo, dado que un año marciano dura unos 687 días terrestres (668,6 Días marcianos), cada estación dura aproximadamente el doble.

Marte también experimenta variaciones de temperatura que son similares a las de la Tierra, aunque en general son significativamente más bajas. La temperatura media de la superficie durante el transcurso de un año es -63 ° C (-81 ° F), que van desde un mínimo de -143 ° C (-225 ° F) durante el invierno en los polos y un alto de 35 ° C (95 ° F) a lo largo del ecuador durante el verano al mediodía.

Sin embargo, debido a su fina atmósfera, estas cálidas temperaturas superficiales no alcanzan mucho más que el nivel del suelo. Y por la noche, la temperatura puede llegar hasta -73 ° C (-99 ° F). Sin embargo, dado que las variaciones son mucho menos extremas en las latitudes medias, probablemente este sea el mejor lugar para construir un asentamiento.

También hay un suministro abundante de hielo de agua en Marte, que se concentra principalmente en los casquetes polares. Sin embargo, varios estudios han sugerido que también se pueden guardar cantidades significativas de agua debajo de la superficie. Esta agua podría ser extraída y utilizada por los colonos para todo, desde beber y regar hasta saneamiento.

Debido a esto, Marte es adecuado para ISRU. En su libro, El caso de Marte, Robert Zubrin explicó cómo el aire, el agua y el combustible podrían ser fabricados en el lugar por los futuros colonos utilizando nada más que los elementos disponibles en el suelo y la atmósfera marcianos.

Además, se han llevado a cabo experimentos que muestran cómo el suelo marciano se puede hornear en ladrillos que tienen una resistencia considerable. Estos podrían usarse para fabricar los hábitats y estructuras en los que vivirían los colonos. Los experimentos también han demostrado que las plantas terrestres pueden crecer en suelo marciano, lo que produciría oxígeno y eliminaría el carbono del aire.

Por desgracia, todavía existe el problema de la radiación. Según estudios recientes del Mars Odyssey sonda, los residentes en la superficie marciana experimentarán niveles de radiación que son 2 a 3 veces más alto de lo que experimentan los astronautas en la Estación Espacial Internacional.

En la Tierra, las personas que viven en naciones desarrolladas están expuestas a una dosis anual promedio de 0,62 rads. Y aunque los estudios han demostrado que una dosis de hasta 200 radsno es fatal, la exposición a estos niveles de radiación puede aumentar drásticamente los riesgos para la salud (enfermedad aguda por radiación, cáncer, daño al ADN).

La superficie de Marte, por otro lado, está expuesta a un promedio de 22 milirads por día - que funciona para 8000 milirads (8 rads) por año. Eso es casi 13 veces la dosis anual a la que nuestro cuerpo está acostumbrado, y está cerca del límite de exposición recomendado de cinco años. Los efectos a largo plazo de eso siguen siendo desconocidos.

losMars Odyssey también detectó dos eventos de protones solares que causó que los niveles de radiación alcanzaran un máximo 2.000 miliradas en un día y algunos otros eventos que alcanzaron 100 miliradas. Además de eso, una investigación reciente realizada en la Universidad de Nevada, Las Vegas (UNLV) ha indicado que la amenaza que representan los rayos cósmicos puede duplicar el riesgo de cáncer.

Por esta razón, los planificadores de misiones han explorado la idea de construir hábitats ya sea debajo de la superficie o crear hábitats con gruesas capas exteriores de cerámica del regolito local. Una vez más, la idea del blindaje magnético podría usarse para permitir un caparazón transparente y brindar a los habitantes el beneficio de una vista.

De hecho, la NASA ha explorado la idea de colocar un escudo magnético en órbita, alrededor de Marte, para proporcionar la misma protección que una magnetosfera. La propuesta fue presentada por el Dr. Jim Green, Director de la División de Ciencias Planetarias de la NASA, en el Taller 2017 Planetary Science Vision 2050.

El Dr. Green afirmó que este escudo debería desplegarse en Mars-Sun L1 Lagrange Point, donde crearía una cola magnética artificial que abarcaría todo Marte. Esto no solo protegería la vida en la superficie de la radiación dañina, sino que también permitiría que la atmósfera de Marte se espese (brindando así más protección).

Con estas medidas implementadas, una colonia podría protegerse de los elementos, que incluyen tormentas de polvo marcianas y radiación. En el interior, los colonos humanos podrían cultivar plantas en suelo marciano, producir su propio aire y crear efectivamente un microclima autosostenible.

Tal base (o muchas como ellas) podría comenzar el proceso de terraformación de Marte. Después de crear microclimas en ciertas regiones, podrían comenzar a extenderlos hasta llegar a todo el planeta.

El cinturón principal de asteroides

Curiosamente, el cinturón de asteroides es más que una colección suelta de millones de objetos rocosos. También es el hogar del planeta enano Ceres, que es el cuerpo más grande del Cinturón y representa aproximadamente un tercio de la masa del Cinturón Principal.

Ceres mide aproximadamente 946 km (588 mi) de diámetro y tiene una superficie de 2,849,631 km ² (1,100,250 mi ²). Dado su tamaño y densidad, se cree que Ceres está diferenciado que consiste en un núcleo rocoso, un océano líquido al lado y un manto y corteza compuestos por hielos.

Según la evidencia proporcionada por el telescopio Keck en 2002, se estima que el manto es 100 km (62 mi) de espesor y contener hasta 200 millones de km³ (48 millones de mi³) de agua. Eso equivale a aproximadamente el 10% de lo que hay en los océanos de la Tierra y es más que toda el agua dulce de la Tierra.

Por ello, una colonia en Ceres presentaría todo tipo de beneficios y oportunidades de crecimiento. Esto se debe en parte a la forma en que haría accesible el cinturón principal de asteroides y sus abundantes recursos. También están los recursos disponibles en la propia Ceres, que podrían facilitar la paraterraformación.

Por ejemplo, Ceres tiene algunos cráteres impresionantes, los más grandes incluyen los cráteres Occator, Kerwan y Yalode. Dentro de estos, se podrían construir cúpulas y se podría recolectar agua del hielo local, con minerales de silicato utilizados para pavimentar el piso del cráter.

El hielo recolectado localmente podría usarse para riego, pero también para producir oxígeno gaseoso. Dado que se cree que Ceres tiene grandes depósitos de suelos arcillosos ricos en amoníaco, también se podría recolectar amoníaco. Dado que el amoníaco está compuesto principalmente de nitrógeno, podría procesarse para crear gas nitrógeno (un gas tampón importante en nuestra atmósfera).

La luz podría ser proporcionada por una serie de espejos orbitales que enfocarían y dirigirían la luz solar hacia la cúpula, proporcionando una sensación de ciclo diurno y también permitiendo que las plantas crezcan.

Las lunas de Júpiter

La idea de colonizar las lunas de Júpiter ha flotado muchas veces desde la Pionero10 y 11 y Voyager 1 y 2 sondas pasaron a través del sistema. Desde entonces, se ha descubierto que tres de sus cuatro satélites más grandes (Europa, Ganímedes y Calisto podrían tener océanos interiores).

Además, múltiples estudios de Europa y Ganímedes han demostrado que sus océanos podrían ser lo suficientemente cálidos como para albergar vida. Por esta razón, muchos están ansiosos por enviar misiones robóticas para buscar señales de esta posible vida y, finalmente, misiones tripuladas que podrían establecer puestos de avanzada.

Por ejemplo, en 1994, la empresa privada conocida como Proyecto Artemis se estableció con la intención de colonizar la Luna. También elaboraron planes para una colonia en Europa, que pedían que se construyeran estructuras de hielo en la superficie (siguiendo el modelo del iglú).

Los autores también recomendaron la creación de hábitats a largo plazo dentro de "bolsas de aire" contenidas en la capa de hielo. Dada la presencia de abundante agua helada y volátiles como el metano y el amoníaco, la superficie podría aprovechar estos recursos para crear bases con miniclimas.

Una base en una o más de las lunas galileanas también fue defendida por el Dr. Zubin en su libro de 1999, Entrar en el espacio: crear una civilización espacial (1999). Estas bases podrían ayudar a facilitar la minería atmosférica entre los planetas exteriores, es decir, Júpiter y Saturno, para obtener combustible de helio-3.

La NASA también produjo un estudio en 2003 que abogó por la creación de una base en Calisto, que creían que se podría hacer para 2045. Titulado "Conceptos revolucionarios para la exploración humana del planeta exterior" (HOPE), el plan requería el uso de cohetes nucleares. para transportar todos los materiales y robots necesarios para construir una base allí.

El destino fue seleccionado debido a su distancia de Júpiter, lo que significa que está expuesto a mucha menos radiación que sus contrapartes. Se hizo hincapié en que una base allí podría recolectar agua helada para crear combustible para cohetes, lo que convertiría a Callisto en una base de reabastecimiento para todas las misiones futuras en el sistema joviano.

La radiación es de particular interés cuando se consideran las lunas de Júpiter. Debido a la poderosa magnetosfera de Júpiter y la existencia de un cinturón de radiación de alta energía, las lunas de Ío, Europa y Ganímedes están sujetas a cantidades variables de rayos dañinos.

Io, que orbita dentro del cinturón de radiación de alta energía, recibe aproximadamente 3.600 rads de radiación ionizante por día, suficiente para matar muy rápidamente. Combinado con su actividad volcánica, manto suave y flujos de lava subterráneos, ¡Io no es un buen lugar para vivir!

La superficie de Europa se mueve 540 rads por día, que aún se encuentra dentro del rango letal. En Ganímedes, las cosas están un poco mejor debido a su mayor distancia y al hecho de que Ganímedes tiene un campo magnético, lo que lo convierte en el único cuerpo del Sistema Solar (aparte de los gigantes gaseosos) que tiene uno. Pero todavía se pone 8 rads por día, más de un año de radiación aquí en la Tierra.

Solo Callisto cae dentro del rango seguro, recibiendo solo 10 miliradas de Júpiter al día. Por supuesto, esto empeora cuando se agrega radiación solar y rayos cósmicos, pero el hecho es que Calisto es el lugar más seguro para colonizar en el sistema joviano.

Entonces, si bien se podrían construir asentamientos en Ganímedes y Europa, ambos lugares requerirían un blindaje de radiación significativo y los asentamientos solo serían posibles debajo de la superficie helada. En Calisto, posiblemente se podría crear un entorno de superficie, similar al que se podría construir en Ceres.

Esto incluiría un recinto abovedado dentro de uno o más de los muchos, muchos cráteres de impacto de Calisto. Los candidatos incluyen los cráteres anillados Valhalla, Asgard y Adlinda, que miden 3800 km (2360 mi), 1600 km (995 mi) y 1000 km (660 mi) de diámetro, respectivamente.

También hay cráteres como Heimdall y Loftn, que miden 210 km (130 millas) y 200 km (124 millas) de diámetro, respectivamente. En cualquiera o en todos estos, se podrían erigir estructuras abovedadas que se extenderían de un borde a otro o a lo largo del piso del cráter.

Usando minerales de silicato recolectados de los asteroides griegos y troyanos de Júpiter, el suelo podría crearse en el piso de la colonia. Usando agua helada, amoníaco, metano y espejos orbitales recolectados localmente, se podría crear un microclima.

Las lunas de Saturno

Luego, están las lunas del sistema de Saturno. Al abogar por la colonización del Sistema Solar exterior, Zubrin afirmó que Saturno, Urano y Neptuno podrían convertirse en el "Golfo Pérsico del Sistema Solar" debido a su rica base de recursos.

Zubrin identificó a Saturno como el más importante de ellos debido a su relativa proximidad a la Tierra, baja radiación y un excelente sistema de lunas. Por un lado, el sistema es una de las mayores fuentes de deuterio y helio-3, que podrían usarse como fuentes de combustible para reactores de fusión en el futuro.

Las lunas de Saturno también están expuestas a cantidades de radiación considerablemente menores que el sistema de satélites de Júpiter. Esto se debe a que los cinturones de radiación de Saturno son significativamente más débiles que los de Júpiter. 0,2 gauss (20 microteslas) comparado con 4.28 gauss (428 microteslas).

Este campo se extiende desde el centro de Saturno hasta una distancia de aproximadamente 362.000 km (225.000 millas) de su atmósfera. Esto lo hace mucho más estrecho para el planeta que el cinturón de radiación de Júpiter, que alcanza distancias de aproximadamente 3 millones de km.

Titán también fue designado como una buena ubicación para un asentamiento humano porque es el único cuerpo celeste, además de la Tierra, que tiene una atmósfera densa de nitrógeno. También están las grandes cantidades de metano líquido y atmosférico y otros hidrocarburos de los que se jacta la luna.

Otra posible ubicación es Encelado, que periódicamente experimenta actividad de columnas alrededor de su región polar sur. En marzo de 2006, elCassini-Huygens La misión obtuvo una posible evidencia de agua líquida en Encelado, que fue confirmada por la NASA en 2014.

Esta agua emerge de chorros que probablemente estén conectados a un océano interior que se encuentra a solo decenas de metros por debajo de la superficie en algunos lugares. Esto haría que recolectar agua sea considerablemente más fácil que en una Europa similar a la luna, donde el agua tendría que ser recolectada del hielo sólido.

Datos obtenidos por Cassini También sugirió la presencia de moléculas orgánicas y volátiles en el interior, reforzando el caso de vida dentro de Encelado. Las lecturas de densidad también sugieren que debajo de su capa exterior de hielo se encuentra un núcleo de roca de silicato y metal.

Estos recursos serían invaluables cuando se trata de crear una colonia, especialmente si estuvieran involucrados los paraterraformadores. Lo mismo ocurre con Titán, que tiene abundante hielo de agua en su manto, así como muchos volátiles como el amoníaco y (en particular) el metano.

Gracias a Cassini-Huygens misión, los astrónomos han descubierto que Titán tiene lagos de metano en su superficie y un ciclo de metano que se parece mucho al ciclo hidrológico de la Tierra. Los estudios de la luna también encontraron que tiene un entorno rico en química orgánica y condiciones prebióticas.

Titán también orbita de manera segura más allá del alcance del cinturón de radiación de Saturno, y su atmósfera espesa puede ser suficiente para protegerse de los rayos cósmicos. Si bien Encelado tiene una atmósfera muy tenue y orbita dentro del cinturón de radiación de Saturno, los niveles bajos (en comparación con Júpiter) significan que podrían mitigarse.

In short, on both Titan and Enceladus (and possibly other moons within the system), self-contained colonies with mini-climates could be built that take advantage of this natural resource base. Water harvested from the icy surface could also be converted into fuel, making the Saturn system a stopover point for exploratory missions to Uranus, Neptune and beyond.

Along with the rich supply of deuterium and helium-3 from Saturn's atmosphere, the resources of the Saturn system could also be a major source of exports. In this way, a colonizing of the Saturn system could fuel Earth’s economy, and facilitate exploration deeper into the outer Solar System.

Looking Beyond

When it comes right down to it, there is no limit to where human beings could conceivably colonize in our Solar System. In addition to all the aforementioned examples, people could create habitats out of hollowed-out asteroids, on the moons of Uranus and Neptune, on Pluto and Charon, and even in the Kuiper Belt.

The farther we get from the Sun, the more heavily we are going to have to rely on technology to produce air and food. For example, in the outer Solar System and Kuiper Belt, settlers will probably have to rely on things like UV lighting to grow plants and process volatiles into breathable gases.

But even though increasingly artificial means might have to come into play, the name of the game remains the same. Through the creation and maintenance of natural environments, humanity could extend its presence further throughout space.

In the end, the limits are really only those imposed by our imaginations, finances, and the state of our technology. And considering that advances are being made all the time, the latter limitation probably won't remain an issue for long!

  • Paraterraforming - The Worldhouse Concept
  • Paul Glister - Terraforming: Enter the ‘Shell World’
  • Lunar Bases and Space Activities of the 21st Century: Chp. 11 Mars
  • NASA - Science in Orbit: The Shuttle & Spacelab Experience, 1981-1986
  • Space.com - Incredible Technology: How to Use 'Shells' to Terraform a Planet
  • JBIS - "Shell Worlds - An Approach To Terraforming Moons, Small Planets and Plutoids"
  • Lunar Bases and Space Activities of the 21st Century: Chp. 2 Lunar Base Concepts (LPI, 1985)


Ver el vídeo: Invernadero en clima frío. La Finca de Hoy (Julio 2022).


Comentarios:

  1. Magar

    Quiero decir que no tienes razón.Escríbeme en PM, discutiremos.

  2. Crandall

    Pero, ¿qué es el ridículo aquí?

  3. Byrne

    Estoy de acuerdo, el muy buen mensaje

  4. Juri

    ¡Es sorprendente! ¡Increíble!

  5. Gotzon

    la respuesta comprensible

  6. Tocho

    Estoy de acuerdo, gran información

  7. Ogdon

    Lo siento, pero creo que te equivocas. Puedo defender mi posición. Envíame un correo electrónico a PM, lo discutiremos.



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