Colonização de Marte

Marte.

A colonização de Marte é atualmente o foco de muitos estudos sérios e especulativos. Marte é considerado o planeta de colonização mais fácil de ser realizada em termos de tempo e gasto de energia, embora com a tecnologia atual, uma viagem até este planeta exigiriam meses de percurso. Alguns cientistas defendem mesmo a ideia que a colonização espacial é um inevitável passo no futuro da humanidade, inclusive no tocante à sua existência como espécie.

Comparações à Terra

Semelhanças

Representação realista de Marte Terraformado.

Embora o vizinho mais próximo da Terra seja Vênus considerando a distância no espaço, Marte é muito mais similar à Terra. As razões incluem:

• O dia Marciano é mais parecido como o da Terra. Um dia solar em Marte tem 24 horas, 39 minutos e 3til5.244 segundos.
• www.giss.nasa.gov Procure por Horário de rotação de Marte.

• Marte tem uma área de superfície similar em 28.4% a da Terra, somente menor no quesito porção de terra arenosa (que são de 29.2% da superfície da Terra).
• Marte tem uma inclinação axial de 25.19°, comparada com os 23.44° da Terra. Por causa disto, Marte tem estações muito parecidas como a Terra, embora elas durem o dobro por causa do ano marciano durar cerca de 1.88 vezes o ano terrestre. Um calendário foi criado para ser usado no planeta (o calendário dariano). O pólo norte Marciano aponta para Cygnus, em vez da Ursa Menor como a Terra.
• Marte tem uma atmosfera. Embora muito menor, cerca de 0,7% da atmosfera terrestre, isto permite alguma proteção contra a radiação solar e a radiação cósmica e tem sido usada com sucesso como aero freio para espaçonaves.
• Recentes observações feitas pelo Mars Exploration Rover (carro robô de exploração de Marte) da NASA e do Mars Express da ESA confirmam a presença de água em Marte. Marte parece ter uma significante quantidade de todos os elementos Químicos necessários para o suporte à vida.

Diferenças

Porém, Marte também apresenta diferenças ao nosso planeta:

• A gravidade superficial em Marte é apenas um terço a da Terra. Não se sabe se este nível é bastante alto para causar problemas de saúde associados a perda de peso.
• Marte é mais frio que a Terra, isto significa temperaturas entre 18°C e -140°C.
• Não há nenhum lençol de água na superfície de Marte.
• Por causa de Marte estar mais longe do Sol, o nível de energia solar que alcança a superfície (a chamada constante solar) é apenas a metade da Terra ou da Lua.
• A órbita de Marte é mais excêntrica do que a Terra, exacerbando a temperatura e constantes variações solares.
• A pressão atmosférica em Marte é inferior à necessária para humanos sobreviverem, sendo necessário trajes de descompressão (controle da pressão); e as estruturas habitacionais em Marte necessitariam de câmeras de descompressão similares as das espaçonaves, capazes de suportar a pressão de um bar.
• A atmosfera marciana consiste principalmente de dióxido de carbono. Entretanto a pressão parcial de CO₂ na superfície de Marte é 52 vezes mais alta do que na Terra, possivelmente permitindo o suporte a vida em Marte.
• Marte tem dois satélites e eles são muito menores e mais próximos do planeta em relação a distancia da Lua à Terra. Fobos e Deimos podem provar serem úteis como testes para a conceituação da colonização de asteróides.
• Marte não tem esfera Magnética para refletir o Vento Solar.

Habitabilidade

Bandeira do planeta Marte aprovada e proposta pela Sociedade Planetária e pela Mars Society.

Fisiologicamente, a atmosfera de Marte pode ser considerada vácuo. Um ser humano desprotegido perderia a consciência em cerca de 20 segundos e não sobreviveria mais do que um minuto na superfície sem um traje espacial.

As condições em Marte são mais habitáveis do que outros planetas que têm temperaturas mais altas e baixas que ele, como Mercúrio, ou a superfície superaquecida de Vênus, ou o frio criogênico do espaço sideral. Somente a uma altitude acima da malha de nuvens, Vênus é melhor em condições de habitabilidade do que Marte.

Há condições na Terra exploradas por humanos próximas às condições de Marte. As altitudes mais altas atingidas por um balão em ascensão, como um registro em maio de 1961, onde foi atingido 34,668 metros (113,740 pés). A pressão nesta altitude é a mesma da superfície de Marte. O frio extremo no Ártico e Antarctica são semelhantes à mais extrema temperatura em Marte. Também há desertos na Terra muito similares ao terreno marciano.

Terraformação de Marte

Marte é um fortíssimo candidato à terraformação. Em sua terraformação, o desafio será adensar a atmosfera de 0,008 atm a 1 atm, que corresponde a um aumento de efeito estufa, nivelando a temperatura diurna de -50°C a 20°C, logo após um breve aumento de escudo contra radiação solar.

Mesmo assim não podemos esquecer que a terraformação é um processo com alto risco de erro, extremamente caro, e demorado (neste caso, uma visão otimista engloba dois séculos), mas cálculos apontam que a terraformação de Marte será a mais fácil do Sistema Solar, por exemplo, a da Lua e de Ceres, será preciso criar a atmosfera, a de Mercúrio, engrossar a atmosfera com gases que ajudam ao máximo o resfriamento da superfície, e a de Vênus (a mais difícil), será preciso diminuir a pressão da atmosfera de 92 atm para 1 atm, isso provavelmente pode durar até um milênio numa visão realista.

Mas vale lembrar que a terraformação é um passo muito posterior a colonização, tendo que sua necessidade só ocorrerá, ao término do povoamento de toda a Lua e de habitações espaciais.

Radiação

Marte não tem nenhum campo geomagnético global parecido com o da Terra. Combinado com a sua fina atmosfera, isto permite que uma significante porção de radiação ionizada atinja a superfície de Marte. A espaçonave 2001 Mars Odyssey levou um instrumento, o Mars Radiation Environment Experiment (MARIE), para medir quanto isto seria perigoso para humanos. MARIE descobriu que os níveis de radiação na órbita de Marte são 2.5 vezes maiores do que na Estação Espacial Internacional.

A dose média foi de 22 milirads por dia (220 micrograys por dia ou 0.8 gray por ano). Uma exposição de três anos em tais níveis atingiria os limites de segurança adotados pela NASA. Os níveis na superfície de Marte podem variar significativamente para diferentes locais dependendo da altitude e do campo magnético local.

Ocasionais SPEs (solar proton events) produzem altas doses de radiação. Astronautas em Marte podem ser avisados do SPEs por sensores próximos ao Sol e presumivelmente se abrigar durante estes eventos. Alguns SPEs foram observados por MARIE que não foram observados por sensores próximos da Terra confirmando o fato dos SPEs serem direcionais. Isto implicará na necessidade de uma rede de espaçonaves em órbita do Sol para assegurar que todas as SPEs que ameacem Marte sejam detectadas.

Falta muita informação sobre a radiação espacial. Em 2003, O Lyndon B. Johnson Space Center da NASA abriu uma instalação, a NASA Space Radiation Laboratory, no Brookhaven National Laboratory que emprega aceleradores de partículas para simular a radiação espacial. A instalação estudará os efeitos em organismos vivos juntamente com técnicas de proteção as mesmas.

Há algumas evidências que este tipo de radiação de baixo nível, ou radiação crônica não é perigosa como se pensava; e do que a radiação hormesis.

O consenso geral entre aqueles que estudam o assunto é que os níveis de radiação, com a exceção do SPEs, que seriam experimentados na superfície de Marte, e enquanto se viaja para lá, são certamente preocupantes, mas não são instransponíveis se for usada a tecnologia atual.

Comunicação

A comunicação com a Terra é relativamente direta até meio-dia quando a Terra está acima do horizonte Marciano. A NASA e A ESA incluem equipamentos de comunicação para retransmissão em vários de seus equipamentos que orbitam Marte, assim Marte já tem satélite de comunicação. Entretanto, eles se tornaram gastos e necessitam ser substituídos durante a preparação da expedição de colonização.

A Comunicação pode ser dificultada em alguns dias no período sinódico, e parcialmente pela conjunção superior(planetas formando um a linha aparente) quando o Sol está diretamente entre a Terra e Marte. A viagem de ida e volta para a retransmissão da comunicação na velocidade da luz varia em cerca 6.5 minutos na aproximação mais próxima à 44 minutos na conjunção superior. A conversação em tempo-real com a Terra como o telefone ou a mensagem instantânea não é possível com o presente conhecimento cientifico. Deve ser lembrado que a grande maioria das colonizações e explorações da Terra foram conduzidas sem o beneficio das comunicação em tempo-real com o "lar".

Normalmente os rádios de duas vias podem funcionar em pequenas distâncias (limite da visão). Marte tem uma ionosfera, mas ela não poderá ser usada em toda a sua extensão para refletir comunicações de grande distância Alta freqüência entre pontos muitos distantes na superfície marciana.

De qualquer forma, uma constelação de satélites de comunicação, talvez incluindo um satélite convenientemente localizado possam evitar dificuldades durante a conjunção superior, teria um menor dispêndio no contexto de um programa de colonização de Marte.

Possível localização das colônias

Marte pode ser dividido em extensas regiões para discutir o local da possível colônia.

Região Polar

O pólo norte e sul de Marte atraíram grande interesse como locais para a colônia por causa da variação periódica da calota de gelo polar muito observada por telescópios da Terra. A Mars Odyssey achou uma grande concentração de água perto do pólo norte, mas foi encontrada água também em latitudes mais baixas, fazendo dos pólos competidores pobres como local da colônia. Como na Terra, em Marte se vê o sol da meia-noite nos pólos durante o verão e a noite polar tem a duração do seu inverno.

Terra média

A exploração da superfície de Marte esta em plena marcha. Os dois Rovers de Exploração para Marte, Spirit e Opportunity, encontraram solos bem diferentes e rochas características. Isto sugere que a aterrisagem é muito variável e a localização ideal para uma colônia será melhor determinada quando se tiver mais dados disponíveis. Como na Terra, quanto mais próximo do equador, menor é a variação climática.

Valles Marineris

Valles Marineris, o "Grand Canyon" de Marte, tem cerca de 3,000 km de distância e em média 8 km de profundidade. A pressão atmosférica no fundo deve ser 25% mais alta do que a média na superfície, 0.9 kPa contra 0.7 kPa.

O cânion se estende para o meio oeste, assim as sombras de suas encostas não devem interferir na coleta de energia solar. Canais de rios dirigem-se para o cânion, indicando que ele já foi submerso em algum momento da história geológica de Marte.

Satélites Marcianos

Embora eles não sejam estritamente parte do próprio Marte, os satélites têm a sua atração para a colonização. O delta-v das luas para uma trajetória de retorno a Terra é menor, e as luas possuem propelentes de foguetes tais como a rochas de gelo seco. Desta forma, elas podem se tornar pontos de reabastecimento para veículos de volta para a Terra, e podem ser economicamente viáveis em recargas periodicas de propelente e outros materiais. Isto poderá pagar a colonização da superfície Marciana.

Problemas

Além das várias críticas contra a colonização espacial humana (veja colonização espacial), há preocupações específicas a respeito da colonização de Marte:

• Alguns se preocupam sobre a contaminação do planeta com a vida terrestre. A questão de se a vida existiu alguma vez ou existe agora em Marte não foi totalmente esclarecida. Veja vida em Marte.
• Os níveis de radiação para viagens para e de Marte são muito altos, além de significativamente aumentarem o risco de câncer, e se mulheres gravidas forem enviados haveria possibilidade de surgirem defeitos de nascimento.
• Muitos acreditam que seria mais econômico explorar Marte com robôs, embora argumentem que isto não necessariamente leve à colonização posterior.
• Outros sugerem a Lua com um local mais lógico para a primeira colonização planetária, talvez usando-a como uma área de passagem para futuras missiões para Marte, a despeito da pobreza da Lua em vários elementos-chaves requeridos para a vida, sendo o mais notável o hidrogênio, nitrogênio e carbono (50 - 100 ppm).
• É desconhecido se a gravidade marciana pode suportar a vida humana por longo prazo (todas as experiências são ou em 1g ou na gravidade zero). Os pesquisadores de Medicina espacial teorizam sobre se há benefícios na saúde com aumento lento ou rápido da gravidade, do sem peso à gravidade total da Terra. A experiência no Bio satelite de gravidade Marciana se tornou a primeira experiência para testar os efeitos da gravidade parcial, gerada artificialmente na 0.38 g comparável a gravidade de Marte, sobre a vida dos mamíferos, especificamente os ratos, por um ciclo de vida (concepção até a morte).
• A velocidade de escape de Marte é de 5 km/s, razoavelmente alta. Isto faz a comercialização com os outros planetas mais cara e mais dificil para uma colônia.

Ver também

• Exploração de Marte
• Marte
• Carros em Marte
• Programa de estação espacial em Marte
• A ficção científica sobre Marte
• sociedade Marciana
• A visão da exploração espacial pela NASA
• Colônia Vermelha
• Sistema Solar
• Cultura popular da explorar especial
• Terraformação
• Habitação espacial

Referências

• Frank Crossman e Robert Zubrin, publicaram, On to Mars: Colonizing a New World. Apogee Books Space Séries, 2002, ISBN 1896522904.
• Robert Zubrin, The Case for Mars: The Plan to Settle the Red Planet and Why We Must, Simon & Schuster/Touchstone, 1996, ISBN 0684835509

Ligações externas

• Sociedade Planetária
• Site da Colônia Vermelha
• O Caso Marciano
• Consorcio de MarsDrive
• 4Frontiers Corporation
• Fundação Marciana
• Sociedade Marciana
• Google Marte