O dragão da SpaceX chegou à Estação Espacial Internacional em 6 de maio, 2019, retratado aqui sobre o Oceano Atlântico Norte. SpaceX Se você acha que a ideia de colonizar outros planetas é algo saído de um filme ou livro de ficção científica particularmente rebuscado, Elon Musk, fundador da empresa privada de viagens espaciais SpaceX, tem uma surpresa para você.
Musk disse que há 70 por cento de chance de ele viajar em um foguete para Marte durante a vida, e que ele está pensando em eventualmente se mudar para lá para viver em um posto avançado humano na superfície do planeta vermelho [fonte:Allen and VandeHei].
Ao contrário do protagonista do romance e filme de ficção científica "O Marciano, "Musk provavelmente não ficaria sozinho no planeta vermelho. Em 2012, em uma conferência da Royal Aeronautical Society em Londres, ele esboçou uma visão para uma colônia de Marte que eventualmente cresceria até o tamanho de uma cidade de pequeno a médio porte na Terra, com 80, 000 habitantes [fonte:Coppinger].
Enquanto Musk imagina uma colônia de Marte no setor privado, A NASA tem planos de eventualmente estabelecer uma base em Marte também. A administração Trump está atualmente focada em revisitar a lua até 2024 e construir uma base permanente lá que proporcionaria a oportunidade de "desenvolver as tecnologias para levar astronautas americanos a Marte e além, "nas palavras do vice-presidente Mike Pence [fonte:Wall]. Antecipando-se a esse dia, A NASA já está testando tecnologias, como módulos de habitat espacial - basicamente, Casas móveis para viajantes espaciais que forneceriam suporte de vida para humanos que vivem na superfície de outros mundos [fonte:NASA].
A Agência Espacial Européia também planejou estabelecer sua própria "Vila da Lua" na superfície lunar [fonte:Woerner].
Enquanto isso, os visionários também estão olhando para a eventual colonização de exoplanetas semelhantes à Terra orbitando em torno de outras estrelas [fonte:Ceriotti].
O que os humanos procuram construir novos lares no cosmos? The National Space Society, uma organização do setor privado que promove um futuro de viagens espaciais, cita uma variedade de razões para a construção de colônias no espaço. Uma razão é que outros mundos contêm grandes quantidades de metais e outros recursos naturais e fontes potenciais de energia, e fornecer oportunidades para "indústrias potencialmente lucrativas" [fonte:National Space Society].
Estabelecer postos avançados em outros mundos também pode ser uma forma de evitar a aposta na sobrevivência da humanidade, no caso de nossa existência em nosso planeta natal ser ameaçada por uma guerra nuclear, das Alterações Climáticas, pandemias e crescimento populacional. O falecido físico Stephen Hawking acreditava que a humanidade precisava colonizar outro planeta no próximo século, se for para evitar a ameaça de extinção [fonte:Kharpal].
Mas antes que os humanos se aventurem em mundos distantes, eles provavelmente começarão com uma colônia na lua. Na próxima seção, veremos o que pode ser necessário para morar lá.
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O conceito deste artista mostra um sistema de pouso humano e sua tripulação na superfície lunar com a Terra perto do horizonte. NASA Desde que o programa Apollo colocou a lua ao nosso alcance, estabelecer um posto avançado lunar parece o próximo passo lógico. O satélite natural da Terra oferece várias vantagens sobre destinos mais distantes, como Marte ou a lua de Saturno, Titã. Primeiro, é relativamente perto, o que significa que as tripulações poderiam ir e vir da Terra e da lua em apenas alguns dias. Adicionalmente, uma base lunar permitiria aprender muito sobre os efeitos da baixa gravidade, isolamento, altas doses de radiação cósmica, e ritmos circadianos interrompidos em colonos espaciais humanos - conhecimento que seria inestimável quando eventualmente nos aventurássemos em outros mundos [fonte:Fecht].
Adicionalmente, a baixa gravidade da lua e sua proximidade com a Terra a tornariam um local ideal para um espaçoporto de onde os astronautas poderiam embarcar em missões para Marte e mundos ainda mais distantes. E em termos de possibilidades de longo prazo, a lua é um lugar grande - sua superfície é quase do tamanho da África - e tem muito espaço para colonos humanos [fonte:Gent].
Mas viver na lua não será um piquenique. Sem atmosfera, experimenta grandes extremos de temperatura, oscilando de 298 graus Fahrenheit negativos (183 graus Celsius negativos), à noite, a 224 graus Fahrenheit (106 graus Celsius) durante o dia no equador [fonte:CalTech]. Sua superfície também é salpicada constantemente por micrometeoritos e raios cósmicos [fonte:Redd].
Para sobreviver a essas condições ambientais hostis, alguns especialistas acham que os colonos provavelmente terão que colocar seus habitats sob o solo lunar ou na base de um tubo de lava [fonte:Redd]. Outros imaginam cúpulas construídas por robôs equipados com impressoras 3D, que forneceria proteção [fonte:Gent].
Depois, há a questão da comida e da água. Em 2018, uma equipe de cientistas localizou a primeira evidência definitiva de gelo de água na superfície lunar, uma descoberta que sugere que os futuros colonos lunares podem ser capazes de extrair seu próprio suprimento, que poderia fornecer água para beber e para irrigar plantas em estufas lunares, bem como matéria-prima para combustível de foguete [fontes:NASA, Grush].
O plano atual da NASA para retornar à lua envolve a construção de uma estação orbital lunar, o portão, que servirá como uma área de teste para equipes de astronautas fazerem visitas curtas à superfície lunar. A primeira parte do Portal está programada para ser enviada ao espaço em um foguete particular em 2022 [fonte:NASA].
Continue lendo para descobrir qual é o plano para Marte.
Esboço do artista de como poderia ser o primeiro posto avançado marciano. Você gostaria que este fosse seu jardim da frente? NASA Alguns especialistas espaciais argumentaram que a NASA deveria se concentrar em ir a Marte em vez de retornar à lua. Mas o nomeado do presidente Trump como chefe da NASA, Jim Bridenstine, garantiu aos proponentes de Marte que, apesar da mudança de Trump para priorizar uma missão lunar, a agência espacial ainda pretende ir para o planeta vermelho. Bridenstine disse que o retorno à lua permitirá à agência desenvolver tecnologias para uma eventual missão a Marte, incluindo "sistemas de pouso de precisão, motores de metano, habitação orbital, habitação superficial, mobilidade de superfície, operações de suporte de vida de longa duração e muito mais "[fonte:Smith].
Desde a mudança da NASA em dezembro de 2017 para se concentrar no retorno à lua, não divulgou nenhum plano atualizado para fazer um pouso tripulado em Marte e estabelecer uma colônia humana. Mas em um plano que a agência publicou em 2015, a missão inicial seria complexa. Os astronautas fariam a viagem de 180 dias a Marte em um módulo de habitat da tripulação, um contêiner de dois níveis que funcionaria como habitat na superfície marciana. No momento em que os astronautas pousaram, um módulo de laboratório separado, um veículo rover e outros equipamentos - incluindo um reator nuclear - e suprimentos já estariam esperando por eles na superfície marciana, depois de ser transportado para lá por uma espaçonave robótica. Outra espaçonave, alimentado para um retorno à Terra, seria posicionado em órbita para permitir que a tripulação inicial retornasse à Terra [fonte:NASA]. As missões subsequentes podem expandir essa base original ou configurar outras para formar uma colônia de Marte.
Em Marte, os colonos humanos teriam que cultivar seus próprios alimentos. A NASA tem feito experiências com o cultivo de vegetais na Estação Espacial Internacional, e também desenvolveu solo marciano simulado, que contém nutrientes de que as plantas precisam para sobreviver, para entender melhor como ele pode ser usado no cultivo [fonte:NASA].
Ao longo dos anos, escritores de ficção científica e futuristas especularam sobre a possibilidade de terraformação de Marte, para transformar seu ambiente em algo mais próximo do da Terra. Uma abordagem envolveria a liberação de dióxido de carbono preso dentro da superfície marciana para tornar a atmosfera mais espessa, o que também ajudaria a reter a radiação solar e aquecer a superfície. Contudo, um estudo da NASA publicado em 2018 concluiu que a superfície marciana não contém CO2 suficiente para ser devolvido à atmosfera para criar um efeito estufa, e não seria possível extrair muito do que existe com a tecnologia atual [fonte:NASA].
Na próxima seção, vamos falar sobre a possibilidade de colonizar um asteróide ou planeta anão.
Você acha que poderia viver nesta rocha? Imagens Riser / Getty Asteróides - aqueles objetos rochosos que orbitam o Sol em uma ampla faixa entre Marte e Júpiter - poderiam servir como degraus para os planetas exteriores. Existem apenas 100 asteróides com mais de 200 quilômetros de diâmetro, mas pode existir um bilhão ou mais, tornando-os um dos maiores recursos do sistema solar [fonte:Rees].
Mas colonizar um asteróide seria ainda mais desafiador do que construir uma base em Marte ou na lua. Asteróides não têm muita gravidade, então os astronautas enfrentariam sérios problemas de saúde por viver naquele ambiente, a menos que criassem gravidade artificial dentro da base, possivelmente girando continuamente todo o habitat.
Porque o cinturão de asteróides está tão longe do sol, os painéis solares que moviam essas máquinas teriam que ser gigantescos. Também haveria o problema de proteger os colonos da radiação cósmica. Você pode pensar que o tunelamento na superfície pode fornecer alguma proteção, mas fazer isso seria complicado, porque muitos dos objetos que chamamos de asteróides não são realmente rochas sólidas, mas basicamente um monte de lixo espacial sem muita integridade estrutural [fonte:Allison].
Mas se fossemos colonizar um objeto distante menor, o planeta anão Ceres, o maior objeto no cinturão de asteróides e o único planeta anão no sistema solar interno, pode ter algumas possibilidades. A sonda Dawn da NASA descobriu que o asteróide tem uma camada externa rica em água, na forma de gelo e hidratos [fonte:NASA].
A administração Obama tinha um plano ambicioso, a missão de redirecionamento de asteróide, que exigia a captura de parte de um asteróide e trazê-lo de volta para as proximidades da lua, para que os astronautas pudessem pousar nele e recuperar amostras. Mas o projeto foi cancelado em 2017 pela administração Trump [fonte:Malik].
Você está pronto para ir além do sistema solar?
A espaçonave Dawn começou sua jornada de 1,7 bilhões de milhas em 2007 para estudar asteróides, graças a um trio de motores de propulsão a íons elétricos solares. NASA Se vamos colonizar um planeta em outro sistema estelar, temos que responder a duas perguntas. Primeiro, Algum planeta semelhante à Terra existe fora de nosso sistema solar? Graças ao telescópio Kepler da NASA, a resposta a esta pergunta é sim. Kepler, que foi desativado em 2018, localizado quase 2, 700 planetas - o que os astrônomos chamam de exoplanetas - orbitando estrelas em qualquer lugar a partir de algumas centenas a alguns milhares de anos-luz de distância. Muitos dos exoplanetas são gigantes gasosos semelhantes a Júpiter e Saturno. Mas outros são "super Terras, "planetas rochosos ligeiramente maiores que o nosso [fonte:Howell]. Alguns deles podem ter as condições certas para serem hospitaleiros para os colonos humanos.
A segunda questão é puramente logística:como chegamos a um planeta localizado a trilhões de milhas do nosso? Para responder a esta pergunta, os cientistas terão que repensar as viagens espaciais. Por exemplo, a ideia de que uma única tripulação voará para um planeta remoto é altamente improvável. Em vez de, a espaçonave pode precisar transportar grupos familiares capazes de viver no espaço por gerações [fonte:Feltman].
Os cientistas também terão que criar sistemas de propulsão melhores para reduzir o tempo de viagem. Motores baseados em fusão e fissão nuclear podem ser viáveis, mas os candidatos mais prováveis incluem velas solares, sistemas de propulsão iônica ou foguetes de antimatéria [fonte:Stromberg].
As velas leves funcionam direcionando a luz do laser para uma enorme vela de folha de alumínio. Quando os fótons atingem a vela, eles transferem impulso e empurram a vela para a frente. Os sistemas de propulsão iônica usam painéis solares para gerar campos elétricos que aceleram átomos carregados de xenônio. Esse motor alimentou a missão Dawn, que lançou uma nave espacial não tripulada para dois asteróides, Vesta e Ceres, antes de sua missão ser concluída em novembro de 2018. Os foguetes de antimatéria são os mais eficientes e atingem as velocidades mais altas, mas a tecnologia é relativamente não testada. Esse foguete mistura quantidades iguais de anti-hidrogênio e hidrogênio, que se aniquilam em uma câmara de combustão para liberar enormes quantidades de energia [fonte:Stromberg].
No fim, uma combinação de tecnologias pode ser a solução, provando mais uma vez que a conquista do espaço profundo exigirá cooperação e colaboração entre cientistas de diferentes disciplinas e nacionalidades.
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