Terraforming - construindo uma nova Terra em um novo lugar

Um dia pode acontecer que, no caso de uma catástrofe global, não seja possível restaurar a civilização na Terra ou retornar ao estado em que estava antes da ameaça. Vale a pena ter um mundo novo reservado e construir tudo de novo lá - melhor do que fizemos em nosso planeta natal. No entanto, não sabemos de corpos celestes prontos para assentamento imediato. É preciso contar com o fato de que algum trabalho será necessário para preparar tal local.

1. Capa da história "Colisão em Órbita"

A terraformação de um planeta, lua ou outro objeto é o processo hipotético, em nenhum outro lugar (até onde sabemos) de alterar a atmosfera, temperatura, topografia da superfície ou ecologia de um planeta ou outro corpo celeste para se assemelhar ao ambiente da Terra e torná-lo adequado para uso terrestre. vida.

O conceito de terraformação evoluiu tanto no campo quanto na ciência real. O próprio termo foi introduzido Jack Williamson (Will Stewart) no conto "Collision Orbit" (1), publicado em 1942.

Vênus é frio, Marte é quente

Em artigo publicado na revista Science em 1961, o astrônomo Carl sagan proposto. Ele imaginou plantar algas em sua atmosfera que converteriam água, nitrogênio e dióxido de carbono em compostos orgânicos. Esse processo removerá o dióxido de carbono da atmosfera, o que reduzirá o efeito estufa até que as temperaturas caiam para níveis confortáveis. O excesso de carbono será localizado na superfície do planeta, por exemplo, na forma de grafite.

Infelizmente, descobertas posteriores sobre as condições de Vênus mostraram que tal processo é impossível. Mesmo porque as nuvens ali consistem em uma solução altamente concentrada de ácido sulfúrico. Mesmo que as algas pudessem, teoricamente, prosperar no ambiente hostil da atmosfera superior, a própria atmosfera é simplesmente muito densa – a alta pressão atmosférica produziria oxigênio molecular quase puro, e o carbono queimaria, liberando COXNUMX.₂.

No entanto, na maioria das vezes falamos sobre terraformação no contexto da potencial adaptação de Marte. (2). Em um artigo "Planetary Engineering on Mars" publicado na revista Icarus em 1973, Sagan considera o Planeta Vermelho um lugar potencialmente habitável para humanos.

2. Visão para os próximos estágios da terraformação de Marte

Três anos depois, a NASA abordou oficialmente o problema da engenharia planetária, usando o termo "ecossíntese planetária". Um estudo publicado concluiu que Marte poderia sustentar a vida e se tornar um planeta habitável. No mesmo ano, foi organizada a primeira sessão da conferência sobre terraformação, então também conhecida como "modelagem planetária".

No entanto, não foi até 1982 que a palavra "terraforming" começou a ser usada em seu sentido moderno. planetólogo Christopher McKay (7) escreveu "Terraforming Mars", que apareceu no Journal of the British Interplanetary Society. O artigo discutiu as perspectivas para a autorregulação da biosfera marciana, e a palavra usada por McKay desde então se tornou a preferida. Em 1984 James Lovelock i Michael Allaby publicou o livro Greening Mars, um dos primeiros a descrever um novo método de aquecimento de Marte usando clorofluorcarbonos (CFCs) adicionados à atmosfera.

No total, muitas pesquisas e discussões científicas já foram realizadas sobre a possibilidade de aquecer este planeta e alterar sua atmosfera. Curiosamente, alguns métodos hipotéticos para transformar Marte podem já estar dentro das capacidades tecnológicas da humanidade. No entanto, os recursos econômicos necessários para isso serão muito maiores do que qualquer governo ou sociedade está atualmente disposto a alocar para tal propósito.

Abordagem metódica

Depois que a terraformação entrou em uma circulação mais ampla de conceitos, seu escopo começou a ser sistematizado. Em 1995 Martin J. Fogg (3) em seu livro "Terraforming: Engineering the Planetary Environment" ele ofereceu as seguintes definições para vários aspectos relacionados a este campo:

• engenharia planetária - o uso da tecnologia para influenciar as propriedades globais do planeta;
• geoengenharia - engenharia planetária aplicada especificamente à Terra. Abrange apenas os conceitos de macroengenharia que envolvem a alteração de certos parâmetros globais, como efeito estufa, composição atmosférica, radiação solar ou fluxo de choque;
• terraformação - um processo de engenharia planetária, visando, em particular, aumentar a capacidade de um ambiente planetário extraterrestre para sustentar a vida em um estado conhecido. A conquista final nesta área será a criação de um ecossistema planetário aberto que imita todas as funções da biosfera terrestre, totalmente adaptado para a habitação humana.

Fogg também desenvolveu definições de planetas com vários graus de compatibilidade em termos de sobrevivência humana neles. Ele distinguiu os planetas:

• habitado () - um mundo com um ambiente semelhante ao da Terra o suficiente para que as pessoas possam viver nele com conforto e liberdade;
• Bio-compatível (BP) - planetas com parâmetros físicos que permitem que a vida floresça em sua superfície. Mesmo que sejam inicialmente desprovidos disso, eles podem conter uma biosfera muito complexa sem a necessidade de terraformação;
• facilmente terraformado (ETP) - planetas que podem se tornar biocompatíveis ou habitáveis ​​e podem ser apoiados por um conjunto relativamente modesto de tecnologias de engenharia planetária e recursos armazenados em uma espaçonave próxima ou missão precursora robótica.

Fogg sugere que em sua juventude, Marte era um planeta biologicamente compatível, embora atualmente não se enquadre em nenhuma das três categorias - terraformação é fora do ETP, muito difícil e muito caro.

Ter uma fonte de energia é um requisito absoluto para a vida, mas a ideia de viabilidade imediata ou potencial de um planeta é baseada em muitos outros critérios geofísicos, geoquímicos e astrofísicos.

De particular interesse é o conjunto de fatores que, além dos organismos mais simples da Terra, sustentam organismos multicelulares complexos. animais. Pesquisas e teorias nesta área fazem parte da ciência planetária e da astrobiologia.

Você sempre pode usar termonucleares

Em seu roteiro para a astrobiologia, a NASA define os principais critérios de adaptação como principalmente "recursos hídricos líquidos adequados, condições propícias à agregação de moléculas orgânicas complexas e fontes de energia para apoiar o metabolismo". Quando as condições do planeta se tornam adequadas para a vida de uma determinada espécie, a importação da vida microbiana pode começar. À medida que as condições se aproximam das terrestres, a vida vegetal também pode ser introduzida lá. Isso acelerará a produção de oxigênio, o que, em teoria, tornará o planeta finalmente capaz de sustentar a vida animal.

Em Marte, a falta de atividade tectônica impediu a recirculação de gases dos sedimentos locais, o que é favorável para a atmosfera da Terra. Em segundo lugar, pode-se supor que a ausência de uma magnetosfera abrangente em torno do Planeta Vermelho levou à destruição gradual da atmosfera pelo vento solar (4).

4 Magnetosfera fraca não protege a atmosfera marciana

A convecção no núcleo de Marte, que é principalmente ferro, criou originalmente um campo magnético, no entanto, o dínamo deixou de funcionar há muito tempo e o campo marciano desapareceu em grande parte, possivelmente devido à perda de calor e solidificação do núcleo. Hoje, o campo magnético é uma coleção de campos menores, semelhantes a guarda-chuvas, principalmente ao redor do hemisfério sul. Os remanescentes da magnetosfera cobrem cerca de 40% da superfície do planeta. Resultados da Pesquisa da Missão da NASA Especialista mostram que a atmosfera está sendo limpa principalmente por ejeções de massa coronal solar que bombardeiam o planeta com prótons de alta energia.

A terraformação de Marte teria que envolver dois grandes processos simultâneos - a criação de uma atmosfera e seu aquecimento.

Uma atmosfera mais espessa de gases de efeito estufa, como o dióxido de carbono, interromperá a radiação solar recebida. Como o aumento da temperatura adicionará gases de efeito estufa à atmosfera, esses dois processos se reforçarão. No entanto, o dióxido de carbono por si só não seria suficiente para manter a temperatura acima do ponto de congelamento da água - seria necessário algo mais.

Outra sonda marciana que foi recentemente nomeada Perseverança e será lançado este ano, levará tentando gerar oxigênio. Sabemos que uma atmosfera rarefeita contém 95,32% de dióxido de carbono, 2,7% de nitrogênio, 1,6% de argônio e cerca de 0,13% de oxigênio, além de muitos outros elementos em quantidades ainda menores. O experimento conhecido como alegria (5) é usar dióxido de carbono e extrair oxigênio dele. Testes de laboratório mostraram que isso é geralmente possível e tecnicamente viável. Você tem que começar em algum lugar.

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

chefe do espaçox, Máscara do ego, ele não seria ele mesmo se não colocasse seus dois centavos na discussão sobre a terraformação de Marte. Uma das ideias de Musk é descer aos pólos marcianos. bombas de hidrogênio. Um bombardeio maciço, em sua opinião, criaria muita energia térmica ao derreter o gelo, e isso liberaria dióxido de carbono, o que criaria um efeito estufa na atmosfera, retendo o calor.

O campo magnético em torno de Marte protegerá os marsonautas dos raios cósmicos e criará um clima ameno na superfície do planeta. Mas você definitivamente não pode colocar um pedaço enorme de ferro líquido dentro dele. Portanto, os especialistas oferecem outra solução - inserir w ponto de libração L1 no sistema Marte-Sol ótimo gerador, o que cria um campo magnético bastante forte.

O conceito foi apresentado no workshop Planetary Science Vision 2050 pelo Dr. Jim Green, diretor da Divisão de Ciência Planetária, divisão de exploração planetária da NASA. Com o tempo, o campo magnético levaria a um aumento da pressão atmosférica e das temperaturas médias. Um aumento de apenas 4°C derreteria o gelo nas regiões polares, liberando CO armazenado₂isso causará um poderoso efeito estufa. A água vai fluir lá novamente. Segundo os idealizadores, o tempo real para a implantação do projeto é 2050.

Por sua vez, a solução proposta em julho passado por pesquisadores da Universidade de Harvard não promete terraformar todo o planeta de uma vez, mas pode ser um método em fases. Os cientistas chegaram a montagem de cúpulas feito de finas camadas de aerogel de sílica, que seriam transparentes e, ao mesmo tempo, forneceriam proteção contra a radiação UV e aqueceriam a superfície.

Durante a simulação, descobriu-se que uma fina camada de 2-3 cm de aerogel é suficiente para aquecer a superfície em até 50°C. Se escolhermos os lugares certos, a temperatura dos fragmentos de Marte aumentará para -10 ° C. Ainda será baixo, mas em uma faixa que podemos lidar. Além disso, provavelmente manteria a água dessas regiões em estado líquido durante todo o ano, o que, aliado ao constante acesso à luz solar, deveria ser suficiente para a vegetação realizar a fotossíntese.

Terraformação ecológica

Se a ideia de recriar Marte para se parecer com a Terra parece fantástica, então a potencial terraformação de outros corpos cósmicos eleva o nível do fantástico ao enésimo grau.

Vênus já foi mencionado. Menos conhecidas são as considerações terraformando a lua. Geoffrey A. Landis da NASA calculou em 2011 que criar uma atmosfera em torno de nosso satélite com uma pressão de 0,07 atm de oxigênio puro exigiria um suprimento de 200 bilhões de toneladas de oxigênio de algum lugar. O pesquisador sugeriu que isso poderia ser feito usando reações de redução de oxigênio de rochas lunares. O problema é que, devido à baixa gravidade, ele a perderá rapidamente. No que diz respeito à água, planos anteriores de bombardear a superfície lunar com cometas podem não funcionar. Acontece que há muito H local no solo lunar₂0, especialmente em torno do Pólo Sul.

Outros possíveis candidatos à terraformação - talvez apenas parcial - ou paraterraformação, que consiste em criar em corpos espaciais alienígenas habitats fechados para os humanos (6) são eles: Titã, Calisto, Ganimedes, Europa e até Mercúrio, a lua de Saturno Encélado e o planeta anão Ceres.

6. Visão artística de terraformação parcial

Se formos mais longe, aos exoplanetas, entre os quais cada vez mais nos deparamos com mundos com grande semelhança com a Terra, de repente entramos em um nível completamente novo de discussão. Podemos identificar planetas como ETP, BP e talvez até HP lá à distância, ou seja, aqueles que não temos no sistema solar. Então, alcançar tal mundo torna-se um problema maior do que a tecnologia e os custos da terraformação.

Muitas propostas de engenharia planetária envolvem o uso de bactérias geneticamente modificadas. Gary King, um microbiologista da Louisiana State University que estuda os organismos mais extremos da Terra, observa que:

"A biologia sintética nos deu um conjunto maravilhoso de ferramentas que podemos usar para criar novos tipos de organismos que são especificamente adaptados aos sistemas que queremos planejar".

O cientista descreve as perspectivas de terraformação, explicando:

“Queremos estudar micróbios selecionados, encontrar genes responsáveis ​​pela sobrevivência e utilidade para a terraformação (como resistência à radiação e falta de água) e, em seguida, aplicar esse conhecimento a micróbios especialmente projetados para engenharia genética”.

O cientista vê os maiores desafios na capacidade de selecionar e adaptar geneticamente micróbios adequados, acreditando que pode levar "dez anos ou mais" para superar esse obstáculo. Ele também observa que a melhor aposta seria desenvolver "não apenas um tipo de micróbio, mas vários que funcionem juntos".

Em vez de terraformar ou além de terraformar o ambiente alienígena, os especialistas sugeriram que os humanos poderiam se adaptar a esses lugares por meio de engenharia genética, biotecnologia e aprimoramentos cibernéticos.

Liza Nip da equipe de máquinas moleculares do MIT Media Lab, disse que a biologia sintética pode permitir que os cientistas modifiquem geneticamente humanos, plantas e bactérias para adaptar os organismos às condições de outro planeta.

Martin J. Fogg, Carl Sagan em jejum Robert Zubrin i Ricardo L. S. TyloAcredito que tornar outros mundos habitáveis ​​- como continuação da história de vida do ambiente em transformação na Terra - é completamente inaceitável. dever moral da humanidade. Eles também indicam que nosso planeta acabará por deixar de ser viável de qualquer maneira. A longo prazo, você deve considerar a necessidade de se mover.

Embora os proponentes acreditem que não há nada a ver com a terraformação de planetas estéreis. problemas éticos, há opiniões de que, em qualquer caso, seria antiético interferir na natureza.

Dado o manejo anterior da Terra pela humanidade, é melhor não expor outros planetas às atividades humanas. Christopher McKay argumenta que a terraformação é eticamente correta apenas quando temos certeza absoluta de que o planeta alienígena não está escondendo vida nativa. E mesmo que consigamos encontrá-lo, não devemos tentar transformá-lo para nosso próprio uso, mas agir de tal forma que adaptar a esta vida alienígena. De forma alguma o contrário.

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