Terraformação de Marte

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Uma concepção artística de como seria o processo de terraformação de Marte.

A terraformação de Marte é um processo hipotético pelo qual o clima, atmosfera, superfície e outras propriedades naturais conhecidas do planeta Marte seriam deliberadamente alteradas com o objetivo de tornar o ambiente de grandes áreas de Marte mais favoráveis aos assentamentos humanos, e assim tornando muito mais segura e sustentável a colonização humana daquele planeta.

O conceito baseia-se no pressuposto de que o ambiente de um planeta pode ser alterada por meios artificiais. A atmosfera seria alterada até possuir uma composição e pressão atmosféricas semelhantes à da Terra, permitindo a colonização de vida oriunda da Terra. Porém a factibilidade de se criar uma biosfera em Marte é indeterminável até então. Vários métodos têm sido propostos, alguns dos quais envolvem custos econômicos e ambientais proibitivos, enquanto outros são tecnologicamente viáveis.[1]

Motivação e ética[editar | editar código-fonte]

O futuro crescimento da população e o consequente aumento da demanda por recursos naturais poderá requisitar a colonização humana de outros corpos celestes do Sistema Solar, tal como Marte, a Lua e os outros planetas internos, além do cinturão de asteróides. A colonização espacial facilitaria a coleta e extração da energia e dos recursos naturais do Sistema Solar.

Além disso, no caso de uma catastrófica extinção em massa, tal como em um evento de impacto, as espécies terrestres, incluindo os seres humanos, poderiam viver nesse segundo planeta habitável.

Em muitos aspectos, Marte é o mais semelhante à Terra entre todos os outros planetas do Sistema Solar. Acredita-se[2] que Marte, no início de sua história geológica, teve um ambiente mais parecido com o da Terra, com água abundante e uma atmosfera mais espessa que foi perdida ao longo de centenas de milhões de anos. Considerando-se a semelhança e a proximidade, Marte seria o alvo mais eficiente e eficaz de terraformação dentro do Sistema Solar.

Considerações éticas de terraformação envolvem o potencial deslocamento da vida nativa de Marte, se tal vida existir, ainda que em formas microbianas.

Desafios e limitações[editar | editar código-fonte]

O ambiente de Marte apresenta vários desafios para o processo de terraformação. Mesmo sendo o mais propício ao processo em todo o Sistema Solar, Marte apresenta peculiares limitações, determinadas por fatores ambientais relevantes.

Baixa gravidade[editar | editar código-fonte]

A gravidade superficial em Marte é equivalente a 38% da gravidade da Terra. Não é conhecido se esta quantidade é suficiente para prevenir problemas de saúde decorrentes da ausência de peso sobre o sistema muscular e ósseo[3] .

Além disto, a baixa gravidade (e sua consequente baixa velocidade de escape) em Marte pode oferecer maior dificuldade para o planeta reter sua atmosfera, e não perdê-la para o espaço através de escape atmosférico, em constraste a outros planetas telúricos mais massivos como a Terra ou Vênus[4] . A Terra e Vênus são ambos capazes de sustentar espessas atmosferas, apesar de sofrerem maior efeito do vento solar, o principal agente removedor de atmosferas voláteis. Devido a ação do vento solar, pode-se ser necessário abastecimentos periódicos de gases na atmosfera de Marte para assim garantir uma atmosfera suficientemente densa para os seres humanos viverem a longo prazo.

Combate aos efeitos do clima espacial[editar | editar código-fonte]

Marte carece de uma magnetosfera, que coloca desafios para atenuar a radiação solar e mantendo a atmosfera. Acredita-se que campos detectados no planeta são remanescentes de uma magnetosfera que desabou no início da história do planeta.

Vantagens[editar | editar código-fonte]

Hipótese de Marte terraformado

De acordo com os teoristas modernos, existe na borda externa da zona habitável de Marte, uma região do sistema Solar, onde a vida pode existir. Marte está na fronteira de uma região conhecida como zona habitável estendida onde gases de efeito estufa concentrados poderiam suportar água líquida suficiente em sua superfície devido à pressão atmosférica. Marte tem o potencial para sustentar uma hidrosfera e biosfera.

Métodos propostos e estratégias[editar | editar código-fonte]

Sublimação do dióxido de carbono[editar | editar código-fonte]

Existe atualmente quantidade suficiente de dióxido de carbono em estado de gelo no pólo sul de Marte, e este tem sido absorvido pelo solo marciano em ciclos de sublimação e vaporação que ocorrem com as mudanças de temperatura entre as estações. Aumentando a temperatura do planeta, fará com que a este gelo de dióxido de carbono vaporize, aumentando assim a concentração de dióxido de carbono na atmosfera e também aumentando a pressão atmosférica, esta última aproximadamente até 30 quilopascals (0,3 atm, ou seja, quase 1/3 da atmosfera da Terra)[5] , o que é comparável a altitude no pico do Monte Everest, onde a pressão atmosférica gira em torno de 33,7 quilopascals (0,337 atm). Embora este gás não seja respirável pelos seres humanos, sua liberação na atmosfera fará a pressão atmosférica ser superior ao limite de Armstrong, permitindo assim a presença de seres humanos sem a necessidade de estes vestirem trajes espaciais, mas ainda assim máscaras de oxigênio serão necessárias.

Fitoplâncton geneticamente modificado pode também ser inserido em Marte, a fim de converter este dióxido de carbono em oxigênio, processo no qual reduzirá o efeito estufa de Marte, embora transforme-o em um lugar mais habitável. De acordo com a lei de Henry, a passagem do oxigênio da água (onde viverão os fitoplânctons) para a atmosfera se dará muito mais rápido do que se ocorresse na Terra.

Importação de amônia[editar | editar código-fonte]

Outro método mais complicado usa amônia como um poderoso gás de efeito estufa. É possível que grandes quantidades de amônia existam sob forma de gelo em vários corpos celestes menores, assim como em cometas ou luas do Sistema Solar externo. Pode ser possível transportar estas quantidades (ou arremessá-las, no caso dos cometas) para a atmosfera de Marte[6] , devido ao fato da amônia ter quase metade da massa do gás nitrogênio ou oxigênio (apenas um átomo de nitrogênio e três de hidrogênio, o que o faz ter massa atômica de 17 u.m.a., enquanto o N2 tem 28 u.m.a., e o O2 32 u.m.a.), mas tendo um potencial grande para reter calor, contribuindo assim para o efeito estufa. Com uma grande importação de amônia para Marte, pode-se aumentar sua temperatura assim como a massa e composição de sua atmosfera.

A necessidade de um gás que ocupe o mesmo papel que o gás nitrogênio ocupa na atmosfera da Terra é um desafio que todos os potenciais construtores de atmosferas vão enfrentar. Há uma grande lacuna na composição atmosférica para algum gás que não interfira ou atrapalhe de modo algum na vida terrestre. No caso da Terra, este gás é o nitrogênio, constituindo 78% da atmosfera. Marte também exigiria algo similar, embora não seja necessário que este chegue a ocupar quase 4 quintos de sua atmosfera. A amônia, ao sofrer eletrólise, gera gás nitrogênio e gás hidrogênio, sendo um dos candidatos a fonte do nitrogênio requerido para a atmosfera marciana, além de servir como gás estufa.

Importação de hidrocarbonetos[editar | editar código-fonte]

Importação de hidrogênio[editar | editar código-fonte]

Hidrogênio pode ser importado para a atmosfera, com a finalidade de colaborar para a formação da hidrosfera[7] . Por exemplo, o hidrogênio poderia reagir com o óxido de ferro da superfície desértica de Marte, o que produziria água de acordo com a equação abaixo:

H2 + Fe2O3H2O + 2FeO

Dependendo da concentração de dióxido de carbono na atmosfera, a importação e reação do hidrogênio com o óxido de ferro das areias marcianas produziria calor, água e grafite através da reação de Bosch. Alternativamente, a reação do hidrogênio com a atmosfera de dióxido de carbono, de acordo com a reação de Sabatier, produziria água e metano.

Uso de fluoretos[editar | editar código-fonte]

Uso de espelhos orbitais[editar | editar código-fonte]

Espelhos feitos de uma fina camada de PET aluminizado podem ser colocados em órbita em torno de Marte para aumentar a insolação total que o planeta recebe[1] . Isto irá direcionar a luz do Sol sobre a superfície aumentando a temperatura do planeta diretamente. Os espelhos podem ser posicionados de modo estático, usando sua eficácia com uma vela solar em órbita para mantê-lo em uma posição estacionária em relação a Marte, sempre perto dos pólos, com o intuito de sublimar a camada de gelo de dióxido de carbono das calotas polares, contribuindo assim para aumentar o efeito estufa de Marte.

Redução do albedo[editar | editar código-fonte]

Impacto de asteróide[editar | editar código-fonte]

Termodinâmicas da terraformação[editar | editar código-fonte]

A energia total necessária para a sublimação do dióxido de carbono do manto de gelo seco da calota polar sul de Marte tem sido calculada por Zubrin e McKay[1] . Aumentando a temperatura dos pólos em 4 Kelvin deve ser o suficiente para disparar um processo de efeito estufa descontrolado, onde quanto mais gelo seco sublima, maior a concentração de dióxido de carbono na atmosfera, o que aumentará o efeito estufa, e consequentemente, a temperatura, aumentando assim a taxa de sublimação do gelo seco. Se forem utilizado espelhos orbitais, uma estimativa de 120 MWe-anos serão necessários para os próprios espelhos vaporizarem as calotas polares. Este é considerado o método mais eficaz, apesar de ser o menos prático. Se forem utilizados poderosos gases de efeito estufa halogenados, uma ordem de 1000 MWe-anos serão necessários para alcançar tal aquecimento. Embora ineficaz em comparação, considera-se o método mais prático. Impactando um asteróide, o que é muitas vezes considerado um efeito sinérgico, seriam necessários quatro asteróides, cada um com 10 bilhões de toneladas de amônia, para provocar o efeito estufa, totalizando no caso um aumento de quatro Kelvin na temperatura global.

Ver também[editar | editar código-fonte]

Referências

  1. a b c Robert M. Zubrin (Pioneer Astronautics), Christopher P. McKay. NASA Ames Research Center (1993?). Technological Requirements for Terraforming Mars.
  2. Wall, Mike (April 8, 2013). Most of Mars' Atmosphere Is Lost in Space. Space.com. Página visitada em April 9, 2013.
  3. Gravity Hurts (so Good) - NASA 2001
  4. Lundin, Rickard; Stanislav Barabash. (2004). "Evolution of the Martian atmosphere and hydrosphere: Solar wind erosion studied by ASPERA-3 on Mars Express". Planetary and Space Science 52 (11): 1059-71 pp.. DOI:10.1016/j.pss.2004.07.020.
  5. USA. Mars -- Making the New Earth: Living on Mars. National Geographic. Página visitada em 2011-08-20.
  6. Islands in Space: The Challenge of the Planetoids. [S.l.]: Chilton Books, 1964. 126–127 pp.
  7. Mars Atmospheric Resources. Johnson Space Center (28 September 1998).
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