Para que la humanidad viva durante mucho tiempo, es posible que tengamos que colonizar otros planetas. O nosotros mismos haremos la Tierra inhabitable, o simplemente llegará a un final natural y no podrá sustentar la vida; un día nos veremos obligados a buscar un nuevo hogar.
Películas de Hollywood como The Martian e Interstellar nos dan una idea de lo que podría depararnos. Marte es, con mucho, el planeta más habitable de nuestro sistema solar. Sin embargo, hay miles de exoplanetas más orbitando otras estrellas que podrían reemplazar a nuestra Tierra. ¿Qué tecnologías necesitamos para que esto sea posible?
Ya tenemos una colonia espacial: la Estación Espacial Internacional (ISS). Sin embargo, se encuentra a solo 350 km de la Tierra y la tripulación de seis, que se encuentra allí, necesita suministrar recursos constantemente. La mayoría de las tecnologías desarrolladas para la ISS, como el blindaje contra la radiación, el reciclaje de agua y aire y la captación de energía solar, sin duda estarán disponibles para futuros asentamientos espaciales. Sin embargo, crear una colonia espacial permanente en la superficie de otro planeta o luna podría causar muchos problemas nuevos.
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Hábitat antinatural
El principal requisito para un asentamiento humano es un hábitat, un entorno aislado que pueda mantener la presión del aire, su composición (cantidad de oxígeno) y temperatura, y proteger a los residentes de la radiación. Es probable que esto sea relativamente difícil de lograr.
Lanzar objetos grandes y pesados al espacio es costoso y difícil. Las naves espaciales de los días de las misiones Apolo, que consistían en varios módulos capaces de separarse y acoplarse, fueron enviadas al espacio en pedazos y ensambladas por astronautas. Sin embargo, dado el impresionante progreso en el control autónomo, las piezas podrán ensamblarse de forma independiente. Hoy en día, maniobras como el atraque del Apollo se realizan de forma completamente automática.
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Recintos 3D
Alternativamente, puede llevarse un pequeño conjunto de herramientas de la Tierra y crear un hábitat utilizando recursos recolectados localmente. En particular, las impresoras 3D se pueden utilizar para transformar minerales del suelo local en estructuras físicas. Por cierto, esto ya ha comenzado a verse como una posibilidad. La empresa privada Planetary Resources demostró cómo funciona la impresión 3D utilizando un asteroide rico en metales que se encontró en la Tierra en el lugar del impacto. La NASA instaló una impresora 3D en la ISS para demostrar que se puede usar en gravedad cero como un método potencial para fabricar componentes para naves espaciales en el espacio.
El agua como ingrediente vital
Una vez que se construye el hábitat, la colonia requerirá un suministro constante de agua, oxígeno, energía y alimentos para sustentar a sus habitantes. Esto será necesario en caso de que la colonia no esté construida en un planeta idílico como la Tierra en términos de abundancia de recursos. El agua, como sabemos, es la base de la vida. También se puede utilizar para fabricar combustible o proteger contra la radiación radiactiva.
El primer asentamiento tendrá que llevar una cierta cantidad de agua y luego eliminar todos los desechos líquidos. Esto ya se practica en la ISS, donde no se desperdicia una sola gota de líquido (agua después del lavado, sudor, lágrimas o incluso orina). Además, es posible que la colonia tenga que extraer agua de las reservas de agua subterránea que pueden existir en Marte o del hielo que se puede encontrar debajo de la superficie de algunos asteroides.
El agua también sirve como fuente de oxígeno. En la ISS, el oxígeno se genera mediante un proceso conocido como electrólisis para separar el oxígeno del hidrógeno en el agua. La NASA también está trabajando para desarrollar métodos para recuperar el oxígeno de la atmósfera por subproductos como el dióxido de carbono, que exhalamos cuando respiramos.
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Producción de energía
La producción de energía es probablemente el aspecto tecnológico de la creación de colonias para el que estamos mejor preparados gracias a los paneles fotovoltaicos (paneles solares). Sin embargo, dependiendo de la ubicación de la colonia en el planeta, es posible que necesitemos mejorar esta tecnología. A la distancia de la Tierra, podemos obtener aproximadamente 470 V de electricidad por cada metro cuadrado de paneles solares. Este número será menor en la superficie de Marte porque se encuentra un 50% más lejos del Sol que la Tierra y tiene una atmósfera espesa que filtra parcialmente la luz solar.
En particular, las tormentas de arena ocurren periódicamente en la atmósfera de Marte, que se sabe que son problemáticas. La arena limita aún más la cantidad de luz recibida y también puede acumularse y cubrir los paneles. Sin embargo, la solución a este problema ya se está resolviendo mediante la actualización de los rovers de Marte existentes que se envían a Marte. Por ejemplo, los dos rovers de la NASA, Spirit y Opportunity, fueron diseñados para 90 días de operación, pero más de 12 años después, todavía están operativos. También se ha encontrado que el viento marciano limpia periódicamente el polvo de los paneles.
Hidroponia
La colonia debe ser autosuficiente para que, incluso sin el Replicador de Star Trek, la agricultura sea de gran importancia para la producción de alimentos. Los cultivos también se pueden utilizar para convertir el dióxido de carbono del aire en oxígeno respirable. Cultivar plantas en la Tierra no es tan difícil porque se han adaptado a este entorno durante miles de años. Sin embargo, cultivar frutas y verduras en el espacio o en otro planeta no es tan fácil.
La temperatura, la presión, la humedad, los niveles de dióxido de carbono, la composición del suelo y la gravedad afectan la supervivencia y el crecimiento de las plantas, en diversos grados en una variedad de especies. Se están realizando varios estudios y experimentos para cultivar plantas en cámaras controladas que imitan el entorno de una colonia espacial. La hidroponía es una posible solución a este problema, como se ha demostrado en la Tierra con rábanos, lechugas y cebolletas. La hidroponía consiste en cultivar plantas en un fluido rico en nutrientes sin tierra.
Cambio de clima
El requisito final para una colonia espacial es un clima adecuado para la vida. La composición de la atmósfera y el clima de otros cuerpos celestes es muy diferente a la de la Tierra. No hay atmósfera en la Luna ni asteroides, y en Marte, la atmósfera es principalmente dióxido de carbono. Aquí, las temperaturas de la superficie oscilan entre 20 ° C y -153 ° C en los polos durante el invierno, y la presión del aire es solo el 0,6% de la de la Tierra. En tales condiciones, los colonos se verán obligados a vivir en hábitats aislados, fuera de los cuales solo será posible con el uso de trajes espaciales.
¿Podemos crear vida en Marte?
Alternativamente, podemos cambiar el clima del planeta a gran escala. La “geoingeniería” ya se está estudiando como una forma de responder al cambio climático de la Tierra. Esto requiere una enorme cantidad de esfuerzo, pero métodos similares pueden extenderse y aplicarse, por ejemplo, a otros planetas como Marte.
Las posibles soluciones también son organismos creados por bioingeniería que pueden convertir el dióxido de carbono en la atmósfera en oxígeno, u oscurecer los casquetes polares de Marte para reducir la cantidad de luz solar que reflejan y, por lo tanto, elevar la temperatura de la superficie. Además, la creación de un gran espejo solar en órbita ayudará a reflejar la luz del sol en regiones específicas, como los polos, para aumentos de temperatura localizados. Algunos creen que cambios de temperatura tan relativamente pequeños podrían afectar el cambio climático, creando una presión de aire mucho mayor. Este podría ser el primer paso hacia la terraformación de Marte.
