Terraformación: construir una nueva Tierra en un nuevo lugar

Un día puede resultar que, en caso de una catástrofe global, no sea posible restaurar la civilización en la Tierra o volver al estado en el que estaba antes de la amenaza. Vale la pena tener un nuevo mundo en reserva y construir todo de nuevo allí, mejor que lo que hicimos en nuestro planeta de origen. Sin embargo, no sabemos de cuerpos celestes listos para asentamiento inmediato. Uno tiene que contar con el hecho de que se requerirá algo de trabajo para preparar tal lugar.

1. Portada de la historia "Colisión en órbita"

La terraformación de un planeta, una luna u otro objeto es el proceso hipotético, en ningún otro lugar (que sepamos) de cambiar la atmósfera, la temperatura, la topografía de la superficie o la ecología de un planeta u otro cuerpo celeste para parecerse al entorno de la Tierra y hacerlo adecuado para la vida terrestre. la vida.

El concepto de terraformación ha evolucionado tanto en el campo como en la ciencia real. El término en sí fue introducido Jack Williamson (Will Stewart) en el cuento "Collision Orbit" (1), publicado en 1942.

Venus es fresco, Marte es cálido

En un artículo publicado en la revista Science en 1961, el astrónomo carl sagan propuesto. Imaginó plantar algas en su atmósfera que convertirían el agua, el nitrógeno y el dióxido de carbono en compuestos orgánicos. Este proceso eliminará el dióxido de carbono de la atmósfera, lo que reducirá el efecto invernadero hasta que las temperaturas bajen a niveles confortables. El exceso de carbono se localizará en la superficie del planeta, por ejemplo, en forma de grafito.

Desafortunadamente, descubrimientos posteriores sobre las condiciones de Venus han demostrado que tal proceso es imposible. Aunque solo sea porque las nubes allí consisten en una solución altamente concentrada de ácido sulfúrico. Incluso si, en teoría, las algas pudieran prosperar en el entorno hostil de la atmósfera superior, la atmósfera en sí es simplemente demasiado densa: la alta presión atmosférica produciría oxígeno molecular casi puro y el carbono se quemaría, liberando COXNUMX.₂.

Sin embargo, la mayoría de las veces hablamos de terraformación en el contexto de la posible adaptación de Marte. (2). En un artículo "Ingeniería planetaria en Marte" publicado en la revista Icarus en 1973, Sagan considera que el Planeta Rojo es un lugar potencialmente habitable para los humanos.

2. Visión para las próximas etapas de terraformación de Marte

Tres años más tarde, la NASA abordó oficialmente el problema de la ingeniería planetaria, utilizando el término "ecosíntesis planetaria". Un estudio publicado concluyó que Marte podría albergar vida y convertirse en un planeta habitable. En el mismo año, se organizó la primera sesión de la conferencia sobre terraformación, entonces también conocida como "modelado planetario".

Sin embargo, no fue hasta 1982 que la palabra "terraformación" comenzó a usarse en su sentido moderno. planetólogo christopher mckay (7) escribió "Terraforming Mars", que apareció en el Journal of the British Interplanetary Society. El documento discutía las perspectivas de autorregulación de la biosfera marciana, y la palabra utilizada por McKay se ha convertido desde entonces en la preferida. en 1984 james lovelock i Michael Allaby publicó el libro Greening Mars, uno de los primeros en describir un nuevo método para calentar Marte usando clorofluorocarbonos (CFC) agregados a la atmósfera.

En total, ya se han llevado a cabo muchas investigaciones y discusiones científicas sobre la posibilidad de calentar este planeta y cambiar su atmósfera. Curiosamente, algunos métodos hipotéticos para transformar Marte ya pueden estar dentro de las capacidades tecnológicas de la humanidad. Sin embargo, los recursos económicos necesarios para ello serán muy superiores a los que cualquier gobierno o sociedad está dispuesto a destinar actualmente a tal fin.

Enfoque metódico

Después de que la terraformación entró en una circulación más amplia de conceptos, su alcance comenzó a ser sistematizado. En 1995 Martín j. Niebla (3) en su libro "Terraformación: ingeniería del entorno planetario" ofreció las siguientes definiciones para varios aspectos relacionados con este campo:

• ingeniería planetaria - el uso de la tecnología para influir en las propiedades globales del planeta;
• geoingeniería - ingeniería planetaria aplicada específicamente a la Tierra. Cubre solo aquellos conceptos de macroingeniería que implican cambiar ciertos parámetros globales como el efecto invernadero, la composición atmosférica, la radiación solar o el flujo de choque;
• terraformación - un proceso de ingeniería planetaria, destinado, en particular, a aumentar la capacidad de un entorno planetario extraterrestre para albergar vida en un estado conocido. El logro final en esta área será la creación de un ecosistema planetario abierto que imite todas las funciones de la biosfera terrestre, totalmente adaptado para la habitación humana.

Fogg también desarrolló definiciones de planetas con diversos grados de compatibilidad en términos de supervivencia humana en ellos. Distinguió los planetas:

• poblado () - un mundo con un entorno lo suficientemente similar a la Tierra para que las personas puedan vivir cómoda y libremente en él;
• biocompatible (BP) - planetas con parámetros físicos que permiten que la vida florezca en su superficie. Incluso si inicialmente carecen de ella, pueden contener una biosfera muy compleja sin necesidad de terraformación;
• fácilmente terraformado (ETP): planetas que pueden volverse biocompatibles o habitables y pueden ser respaldados por un conjunto relativamente modesto de tecnologías y recursos de ingeniería planetaria almacenados en una nave espacial cercana o una misión robótica precursora.

Fogg sugiere que en su juventud, Marte era un planeta biológicamente compatible, aunque actualmente no encaja en ninguna de las tres categorías: terraformarlo está fuera de ETP, demasiado difícil y demasiado costoso.

Tener una fuente de energía es un requisito absoluto para la vida, pero la idea de la viabilidad inmediata o potencial de un planeta se basa en muchos otros criterios geofísicos, geoquímicos y astrofísicos.

De particular interés es el conjunto de factores que, además de los organismos más simples de la Tierra, sustentan organismos multicelulares complejos. animales. Las investigaciones y teorías en esta área son parte de la ciencia planetaria y la astrobiología.

Siempre puedes usar termonuclear

En su hoja de ruta para la astrobiología de la NASA, define los criterios básicos para la adaptación, en particular, como "recursos adecuados de agua líquida, un entorno propicio para la agregación de moléculas orgánicas complejas y fuentes de energía para apoyar el metabolismo". Cuando las condiciones en el planeta son adecuadas para cierto tipo de vida, pueden comenzar las importaciones de vida microbiana. Tan pronto como las condiciones se acercan a la tierra, se puede registrar y la vida vegetal. Esto acelerará la producción de oxígeno, lo que en teoría haría que el planeta finalmente pudiera albergar vida animal.

En Marte, la falta de actividad tectónica impidió la recirculación de gases de los sedimentos locales, lo que es favorable para la atmósfera terrestre. En segundo lugar, se puede suponer que la ausencia de una magnetosfera integral alrededor del Planeta Rojo condujo a la destrucción gradual de la atmósfera por el viento solar (4).

4 Débil Magnetósfera no protege atmósfera de Marte

La convección en el núcleo de Marte, que es principalmente hierro, creado originalmente un campo magnético, sin embargo el dínamo ha dejado de función y el campo de Marte en gran medida ha desaparecido, posiblemente debido a la pérdida de calor del núcleo y la solidificación. Hoy en día, el campo magnético es una colección de más pequeño, en forma de paraguas locales campos, sobre todo alrededor del hemisferio sur. Los restos de la cubierta de la magnetosfera alrededor del 40% de la superficie del planeta. Resultados de la NASA Misión de Investigación Especialista muestran que la atmósfera está siendo limpiada principalmente por eyecciones de masa coronal solar que bombardean el planeta con protones de alta energía.

La terraformación de Marte tendría que implicar dos grandes procesos simultáneos: la creación de una atmósfera y su calentamiento.

Una atmósfera más espesa de gases de efecto invernadero como el dióxido de carbono detendrá la radiación solar entrante. Dado que el aumento de la temperatura agregará gases de efecto invernadero a la atmósfera, estos dos procesos se reforzarán entre sí. Sin embargo, el dióxido de carbono por sí solo no sería suficiente para mantener la temperatura por encima del punto de congelación del agua; se necesitaría algo más.

Otra sonda marciana que recientemente obtuvo un nombre Perseverancia y será lanzado este año, tomará tratando de generar oxigeno. Sabemos que una atmósfera enrarecida contiene 95,32 % de dióxido de carbono, 2,7 % de nitrógeno, 1,6 % de argón y alrededor de 0,13 % de oxígeno, además de muchos otros elementos en cantidades aún más pequeñas. El experimento conocido como alegría (5) es usar dióxido de carbono y extraer oxígeno de él. Las pruebas de laboratorio han demostrado que esto es generalmente posible y técnicamente factible. Tienes que empezar en alguna parte.

5. Módulos amarillos para el experimento MOXIE en el rover Perseverance.

jefe spacex, Элон МаскÉl no sería un, si no pusiera su centavo en una discusión sobre la terraformación de Marte. Máscara de una idea: desciende a los polos marcianos. bombas de hidrogeno. Un bombardeo masivo, en su opinión, crearía una gran cantidad de energía térmica por fusión del hielo, y esto sería liberar dióxido de carbono, lo que crearía un efecto invernadero en la atmósfera, atrapando el calor.

El campo magnético alrededor de Marte marsonavtov proteger contra los rayos cósmicos y proporcionar un clima suave en la superficie del planeta. Pero definitivamente no le empujará en un enorme trozo de hierro fundido. Por lo tanto, los expertos sugieren una solución diferente - inserto w punto de libración L1 en el sistema Marte-Sol gran generador, que creará un campo magnético bastante fuerte.

El concepto fue presentado en el taller Planetary Science Vision 2050 por el Dr. jim verde, director de la División de Ciencias Planetarias, la división de exploración planetaria de la NASA. Con el tiempo, el campo magnético provocaría un aumento de la presión atmosférica y de las temperaturas medias. Un aumento de solo 4°C derretiría el hielo en las regiones polares, liberando el CO almacenado₂esto provocará un poderoso efecto invernadero. El agua fluirá allí de nuevo. Según los creadores, el tiempo real para la implementación del proyecto es 2050.

A su vez, la solución propuesta el pasado mes de julio por investigadores de la Universidad de Harvard no promete terraformar todo el planeta de golpe, sino que podría ser un método por fases. Los científicos idearon erección de cúpulas hecho de finas capas de aerogel de sílice, que serían transparentes y al mismo tiempo brindarían protección contra la radiación UV y calentarían la superficie.

Durante la simulación, resultó que una fina capa de aerogel de 2-3 cm es suficiente para calentar la superficie hasta 50 °C. Si elegimos los lugares correctos, la temperatura de los fragmentos de Marte aumentará a -10 ° C. Todavía será bajo, pero en un rango que podamos manejar. Además, probablemente mantendría el agua de estas regiones en estado líquido durante todo el año, lo que, combinado con el acceso constante a la luz solar, debería ser suficiente para que la vegetación realice la fotosíntesis.

Terraformación ecológica

Si la idea de recrear Marte para parecerse a la Tierra suena fantástico, entonces la terraformación potencial de otros cuerpos cósmicos eleva el nivel de fantástica a la enésima potencia.

Venus ya ha sido mencionado. Menos conocidas son las consideraciones terraformar la luna. Geoffrey A. Landis de la NASA calculó en 2011 que la creación de una atmósfera alrededor de nuestro satélite con una presión de 0,07 atm de oxígeno puro requeriría un suministro de 200 mil millones de toneladas de oxígeno de alguna parte. El investigador sugirió que esto podría hacerse mediante reacciones de reducción de oxígeno de rocas lunares. El problema es que debido a la baja gravedad, que va a perder rápidamente. En lo que respecta al agua, los planes anteriores a bombardean la superficie lunar con cometas no funcione. Resulta que hay una gran cantidad de H local en el suelo lunar₂0, especialmente alrededor del Polo Sur.

Otros posibles candidatos a la terraformación -quizás sólo parcial- o la paraterraformación, que consiste en crear sobre cuerpos espaciales extraterrestres hábitats cerrados para los humanos (6) estos son: Titán, Calisto, Ganímedes, Europa e incluso Mercurio, la luna Encelado de Saturno y el planeta enano Ceres.

6. Visión artística de la terraformación parcial

Si vamos más allá, a los exoplanetas, entre los que nos encontramos cada vez más con mundos muy parecidos a la Tierra, entonces entramos de repente en un nivel de discusión completamente nuevo. Podemos identificar planetas como ETP, BP y tal vez incluso HP allí a distancia, es decir. los que no tenemos en el sistema solar. Entonces, lograr ese mundo se convierte en un problema mayor que la tecnología y los costos de la terraformación.

Muchas propuestas de ingeniería planetaria implican el uso de bacterias modificadas genéticamente. gary rey, un microbiólogo de la Universidad Estatal de Luisiana que estudia los organismos más extremos de la Tierra, señala que:

"La biología sintética nos ha brindado un maravilloso conjunto de herramientas que podemos usar para crear nuevos tipos de organismos que se adaptan específicamente a los sistemas que queremos planificar".

El científico describe las perspectivas de terraformación, explicando:

"Queremos estudiar microbios seleccionados, encontrar genes que sean responsables de la supervivencia y la utilidad para la terraformación (como la resistencia a la radiación y la falta de agua), y luego aplicar este conocimiento para modificar genéticamente microbios especialmente diseñados".

El científico ve los mayores desafíos en la capacidad de seleccionar y adaptar genéticamente los microbios adecuados, y cree que podría llevar "diez años o más" superar este obstáculo. También señala que lo mejor sería desarrollar "no solo un tipo de microbio, sino varios que trabajen juntos".

En lugar de terraformar o además de terraformar el entorno alienígena, los expertos han sugerido que los humanos podrían adaptarse a estos lugares a través de la ingeniería genética, la biotecnología y las mejoras cibernéticas.

liza pellizco del equipo de máquinas moleculares de MIT Media Lab, dijo que la biología sintética podría permitir a los científicos modificar genéticamente humanos, plantas y bacterias para adaptar organismos a las condiciones de otro planeta.

Martín j. Fogg, Carl Sagan en ayunas Roberto Zubrín i Richard L. S. tiloCreo que hacer que otros mundos sean habitables, como una continuación de la historia de vida del medio ambiente en transformación en la Tierra, es completamente inaceptable. deber moral de la humanidad. También indican que nuestro planeta eventualmente dejará de ser viable de todos modos. A la larga, debes considerar la necesidad de mudarte.

Aunque los defensores creen que no hay nada que ver con la terraformación de planetas estériles. cuestiones éticas, hay opiniones de que en cualquier caso sería poco ético interferir con la naturaleza.

Dado el manejo anterior de la Tierra por parte de la humanidad, es mejor no exponer otros planetas a las actividades humanas. Christopher McKay argumenta que la terraformación es éticamente correcta solo cuando estamos absolutamente seguros de que el planeta alienígena no esconde vida nativa. E incluso si logramos encontrarlo, no debemos tratar de transformarlo para nuestro propio uso, sino actuar de tal manera que adaptarse a esta vida alienígena. De ninguna manera al revés.

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