Então você quer colonizar Marte. Nós vamos, Marte está muito longe, e para que uma colônia funcione tão longe do suporte terrestre, as coisas devem ser pensadas com muito cuidado. Incluindo quantas pessoas são necessárias para que funcione.

Um novo estudo identifica o número mínimo de assentados em 110.

O estudo é intitulado "Número mínimo de colonos para sobreviver em outro planeta". O autor é Jean-Marc Salotti, professor do Bordeaux Institut National Polytechnique. Seu artigo é publicado em Relatórios Científicos .

Obviamente, há muito o que pensar quando se trata de estabelecer qualquer tipo de presença sustentada em outro planeta. Como as pessoas vão se organizar? Que equipamento eles vão trazer? Como eles extrairão recursos in situ? Que tipo de habilidades são necessárias?

Essas questões foram respondidas antes, claro, e neste relatório, Salotti diz que “o uso de recursos in situ e diferentes organizações sociais têm sido propostas, mas ainda há uma compreensão pobre das variáveis ​​do problema. "

Este estudo concentra-se principalmente em uma pergunta:Quantas pessoas serão necessárias? Salotti escreve:"Eu mostro aqui que um modelo matemático pode ser usado para determinar o número mínimo de colonos e o modo de vida para a sobrevivência em outro planeta, usando Marte como exemplo. "

Pensou-se muito na colonização de Marte. A SpaceX diz que sua nave espacial interplanetária proposta poderia levar 100 pessoas a Marte. Musk falou sobre construir uma frota deles, para que haja um fluxo constante de recursos para Marte. "Contudo, "Salotti escreve, "esta é uma estimativa otimista da capacidade, a viabilidade da reutilização permanece incerta e a qualificação do veículo para pousar em Marte e relançar de Marte pode ser muito difícil e levar várias décadas. "

Uma dinâmica semelhante paira sobre outras partes da discussão sobre a colônia de Marte. Muitos pesquisadores pensaram sobre a utilização de recursos in situ, por exemplo. Os gases podem ser extraídos da atmosfera, e minerais do solo. A extração de recursos in situ pode fornecer compostos orgânicos, ferro e até vidro. Mesmo se concedermos a viabilidade dessas ideias, "a complexidade da implementação é mal compreendida e o número de itens que permaneceriam para serem enviados a cada ano ainda representaria um enorme desafio, "escreve Salotti.

O problema de uma colônia é assustadoramente complexo.

Salotti trabalhou em um modelo matemático que ele acha que pode servir como um bom ponto de partida para pensar sobre uma colônia autossustentável. O ponto central de sua ideia é o que ele chama de fator de compartilhamento, "o que permite alguma redução dos requisitos de tempo por indivíduo se, por exemplo, a atividade diz respeito à construção de um objeto que pode ser compartilhado por vários indivíduos. "

O ponto de partida do assentamento é fundamental para o resto da obra. Que recursos estarão disponíveis? Se houver uma grande quantidade de recursos e ferramentas tecnológicas no início, isso afetará o resto dos cálculos. Mas de certa forma, o ponto de partida pode não ser tão crítico, por dois fatores.

A complexidade, despesa e viabilidade de viagens interplanetárias é uma delas. E a vida útil do equipamento com o qual os colonos começam é outra. Cada equipamento tem uma vida útil.

"Por uma questão de simplicidade, "Salotti escreve, "presume-se aqui que a quantidade inicial de recursos e ferramentas enviadas da Terra será bastante limitada, e como conseqüência, não terá muito impacto na sobrevivência. "Em essência, construir um modelo que dependa de um fácil reabastecimento da Terra não seria tão útil.

Assim, garantindo que o estado inicial da colônia seja viável, Salotti passa para duas variáveis ​​que terão um grande efeito na sobrevivência:

• A disponibilidade de recursos locais. Basicamente, isso significa água, oxigênio e elementos químicos. Esses recursos devem ser fáceis de explorar.
• Capacidade de produção. Pense nisso como uma lista de coisas que devem ser produzidas, como ferramentas, e se um número suficiente deles puder ser produzido no prazo apropriado.

O que Salotti está elaborando aqui é uma equação. Coisas como disponibilidade de recursos e capacidade de produção são variáveis ​​nessa equação.

Mas a ideia de Salotti sempre volta ao conceito de "fator de compartilhamento".

Imagine um indivíduo isolado em uma situação de colonização em Marte. Eles teriam que realizar todas as tarefas sozinhos. Eles precisariam construir e / ou manter seus próprios sistemas para adquirir água potável, oxigênio, e para gerar energia. Não haveria tempo suficiente em cada dia. O fardo para uma única pessoa seria enorme.

Mas em uma colônia maior, sua tecnologia para coisas como obter água potável, oxigênio e para gerar energia é usado por mais pessoas. Isso cria mais demanda, mas também espalha o fardo. O esforço necessário para construir e manter todos esses sistemas agora está distribuído entre mais pessoas. Este, em essência, é o fator de compartilhamento de Salotti.

Fica ainda melhor.

Conforme o número de pessoas aumenta, há espaço para mais especialização. Imagine uma colônia de apenas 10 pessoas. Quantos deles precisariam ser capazes de reparar e manter o sistema de água potável? Ou o sistema de oxigênio? Esses sistemas não podem falhar, portanto, haveria pressão para que uma grande porcentagem dessas pessoas pudesse operar e entender esses sistemas.

Salotti escreve, "If each settler was completely isolated and no sharing was possible, each individual would have to perform all activities and the total time requirement would be obtained by a multiplication by the number of individuals."

But if there are 100 people, how many people need to understand those systems? Not everyone. So that allows others to specialize in something else.

"…a greater number of individuals makes it possible to be more efficient through specialization and to implement other industries, allowing the use of more efficient tools."

Salotti argues that this sharing factor can be calculated and estimated with mathematical functions. Math-interested people can check out that part of the paper for themselves.

There are some constraints and starting points for the sharing factor, claro. "The sharing factor depends on the needs, the processes, the resources and environmental conditions, which may be different depending on the planet, " Salotti writes.

This leads us to Salotti's description of "survival domains." Salotti outlines five domains that need to be considered in these calculations:

• ecosystem management
• produção de energia
• indústria
• edifícios
• human factors/social activities

These are mostly self-explanatory, but human factors refers to things like raising and education children, and some amount of cultural activities like sports, games and perhaps music.

Now Salotti turns to Mars, the primary planet when it comes to this kind of futuristic figuring, and the planet that Salotti addresses in his paper.

Salotti doesn't start from scratch when it comes to Mars. There's already been a lot of scientific thinking into building a sustained human presence on that planet. "The specific utilization of Martian resources for life support, agriculture and industrial production has been studied in different workshops and published in reports and books, " Salotti explains.

Obviously, this is a complex problem, and some assumptions have to be made in order to think about it. For any solution to have merit, those assumptions have to be honest. No place for science fiction here.

The basic assumption Salottti uses is that for whatever reason, the flow of supplies from Earth has been interrupted, and the colony must sustain itself. He borrows a scenario from a contest organized by the Mars Society, where participants were asked to define a realistic scenario for setting Mars.

Basicamente, Salotti's equation comes down to time. How much time is required for survival vs. how much time is available. For Salotti, the effective number of people required to balance the time equation is 110 on Mars. "It is based on the comparison between the required working time to fulfill all the needs for survival and the working time capacity of the individuals, " he writes in the conclusion.

Naturally, work of this nature makes some assumptions, which are spelled out in the paper. "This is obviously a rough estimate with numerous assumptions and uncertainties, " he writes. But that doesn't diminish its usefulness.

If there's ever going to be a human colony on Mars at some point in the future, then we need to develop working models to guide our thinking and our planning. We have a lot of sci-fi talk and flowery announcements from people with large Twitter followings, but that's not real work. "Para nosso conhecimento, it is nevertheless the first quantitative assessment of the minimum number of individuals for survival based on engineering constraints, " Salotti says.

"Our method allows simple comparisons, opening the debate for the best strategy for survival and the best place to succeed, "conclui.

Let the debate begin.