¡Bienvenido de nuevo a nuestra serie en curso, "La guía definitiva para la terraformación"! Continuamos con una mirada a la Luna, discutiendo cómo algún día podría ser adecuada para la habitación humana.
Desde el comienzo de la era espacial, los científicos y futuristas han explorado la idea de transformar otros mundos para satisfacer las necesidades humanas. Conocido como terraformación, este proceso requiere el uso de técnicas de ingeniería ambiental para alterar la temperatura, la atmósfera, la topografía o la ecología de un planeta o luna (o todo lo anterior) para que sea más "similar a la Tierra". Como el cuerpo celeste más cercano de la Tierra, la Luna ha sido considerada durante mucho tiempo como un sitio potencial.
En total, colonizar y / o terraformar la Luna sería relativamente fácil en comparación con otros cuerpos. Debido a su proximidad, el tiempo que llevaría transportar personas y equipos hacia y desde la superficie se reduciría significativamente, al igual que los costos de hacerlo. Además, su proximidad significa que los recursos extraídos y los productos fabricados en la Luna podrían trasladarse a la Tierra en mucho menos tiempo, y una industria turística también sería factible.
Colonización Lunar En Ficción:
El tema de establecer asentamientos humanos en la Luna es uno de los elementos básicos más populares de la ciencia ficción. Y mientras que la gran mayoría de las historias involucran asentamientos lunares construidos en la superficie usando cúpulas selladas o debajo de la superficie, hay algunos ejemplos en los que la Luna misma se convierte en un entorno habitable para los humanos.
El primer ejemplo conocido es quizás el cuento "La Journée d’un Parisien au XXImi siècle "(" Un día de un parisino en el siglo XXI "), escrito por el autor francés Octave Béllard. Lanzada en 1910, esta historia involucra la creación gradual de una atmósfera y la aclimatación de la vegetación para convertir la Luna en un santuario para las especies en peligro de extinción y los colonos humanos.
En 1936, el escritor estadounidense C.L. Moore escribió Paraíso perdido, Una de varias novelas que tienen lugar en su universo "Northwest Smith", que se centra en un piloto de naves espaciales y contrabandista que vive en un Sistema Solar colonizado. En esta novela, ella presenta la Luna como un lugar que alguna vez fue fértil, y describe cómo se convirtió gradualmente en un páramo sin aire. En 1945, el novelista y académico británico C. S. Lewis lanzó Esa horrible fuerza, en el que la Luna (Sulva) se describe como el hogar de una raza de eugenistas extremos.
Arthur C. Clarke escribió varias novelas y cuentos que incluyeron colonias lunares entre las décadas de 1950 y 1970. En 1955, escribió Luz de la tierra, en el que un asentamiento lunar queda atrapado en el fuego cruzado cuando estalla la guerra entre la Tierra y una alianza entre Marte y Venus. En 1961 Una caída de polvo lunar fue publicado, donde un crucero turístico (Selene) se hunde en un mar de polvo lunar.
En 1968, la novela seminal de Clarke 2001: una odisea del espacio fue lanzado, parte del cual tiene lugar en una Luna colonizada donde se encuentra un misterioso monolito (conocido como Tycho Magnetic Anomaly, o TMA-1). Cita con Rama, lanzado en 1973, también hace mención de una Luna colonizada, que es parte de la política que abarca el Sistema Solar conocida como los Planetas Unidos.
Robert A. Heinlein también escribió extensamente sobre el asentamiento humano en la Luna. Uno de sus primeros fue Los Rolling Stones (1952), que se centra en una familia excepcional (las Piedras) que vive en una Luna establecida, pero decide irse para explorar el Sistema Solar. En 1966, lanzó la novela ganadora del Premio Hugo. La luna es una amante dura, en el que una colonia lunar en gran parte subterránea suministra a la Tierra alimentos y minerales.
La población, conocida como "Lunies", son en su mayoría descendientes de convictos (particularmente prisioneros políticos) que viven bajo la administración de la Tierra. Con la ayuda de una inteligencia artificial, un grupo de buscadores de independencia lanza una revuelta y arrebata su independencia de la Tierra. Una tercera entrega, El gato que atravesó las paredes (1985) tiene lugar en Free Luna varios años después.
En 1988, Kim Stanley Robinson lanzó Los lunáticos, que trata con un grupo de mineros esclavizados obligados a trabajar bajo la superficie lunar que lanzan una rebelión. Y en el cuento "Byrd Land Six" (2010), el autor británico Alastair Reynolds describe una colonia lunar que se basa en la extracción de helio-3. La lista continúa, con literalmente cientos (si no miles) de ejemplos de humanos que viven en la Luna en un futuro cercano y distante.
Estudio del asentamiento lunar:
En el transcurso de las últimas décadas, se han hecho numerosas propuestas para construir una colonia (o colonias) en la Luna. La mayoría surgió con el advenimiento de la Era Espacial y el Programa Apolo. Y en años más recientes, con las propuestas de regresar a la Luna para la década de 2020, ha habido un renovado interés en crear un asentamiento permanente. Sin embargo, hay algunas propuestas científicas que son anteriores al siglo XX.
Por ejemplo, en 1638, el obispo John Wilkins, un clérigo inglés, naturalista y miembro de la Royal Society, escribió Un discurso sobre un mundo nuevo y otro planeta, en el que predijo una colonia humana en la Luna. El famoso científico ruso de cohetes y astronáutica Konstantin Tsiolkovsky (1857-1935), quien propuso por primera vez el concepto de un elevador espacial, también sugirió que un asentamiento lunar sería un gran paso para que la humanidad se convierta en una especie de viaje espacial.
En los años cincuenta y sesenta, las propuestas comenzaron a aumentar con el establecimiento del Programa Apolo, donde los planes para colocar a los astronautas en la Luna naturalmente dieron lugar a ideas para crear bases permanentes e incluso asentamientos allí. En 1954, Arthur C. Clarke propuso que se podría crear una base lunar utilizando módulos inflables que luego se cubrirían con polvo lunar para el aislamiento.
El asentamiento inicial involucraría a los astronautas construyendo estructuras similares a iglúes y un mástil de radio inflable, al que seguiría el establecimiento de una cúpula permanente más grande. Su propuesta también exigía la purificación del aire proporcionada por un filtro a base de algas, un reactor nuclear para proporcionar energía y cañones electromagnéticos (es decir, conductores de masa) que lanzan carga y combustible a los buques interplanetarios en el espacio.
En 1959, John S. Rinehart, el director del Laboratorio de Investigación Minera de la Escuela de Minas de Colorado, publicó una propuesta titulada "Criterios básicos para la construcción de la luna", en el Revista de la Sociedad Interplanetaria Británica. Este concepto para una "base flotante" consistía en un semicilindro con semicúpulas en ambos extremos y un escudo de micrometeoroides colocado sobre la base. Este concepto se basó en la teoría aceptada en ese momento de que había océanos de polvo en la Luna que tenían hasta un kilómetro y medio de profundidad en algunas áreas.
Varios planes también surgieron durante esta era para instalaciones militares en la Luna. Estos incluyeron el Proyecto Horizon (1959), un plan del Ejército de los EE. UU. Para construir un fuerte en la Luna en 1967. La Fuerza Aérea de los EE. UU. También propuso el Proyecto Lunex en 1961, que preveía la creación de una base de la fuerza aérea subterránea en la Luna por 1968.
En 1962, John DeNike (Gerente de Programas de los Programas Avanzados de la NASA) y Stanley Zahn (Director Técnico de Estudios de Bases Lunares en la División Espacial de la Compañía Martin) publicaron una propuesta titulada "Bases lunares". Su concepto requería una base subterránea ubicada en el Mar de la Tranquilidad, que dependería de reactores nucleares para obtener energía y un sistema de filtración de aire a base de algas.
En años más recientes, varias agencias espaciales han redactado propuestas para construir colonias en la Luna. En 2006, Japón anunció planes para una base lunar para 2030. Rusia hizo una propuesta similar en 2007, que se construiría entre 2027-32. En 2007, Jim Burke, de la Universidad Espacial Internacional de Francia, propuso crear un Arca de Noé Lunar para garantizar que la civilización humana sobreviviera a un evento catastrófico.
En agosto de 2014, representantes de la NASA se reunieron con líderes de la industria para discutir formas rentables de construir una base lunar en las regiones polares para 2022. En 2015, la NASA describió un concepto para el asentamiento lunar que dependería de trabajadores robóticos (conocido como Trans -Formers) y heliostatos para crear un asentamiento lunar alrededor de la región polar sur de la Luna. Y en 2016, Johann-Dietrich Wörner, el nuevo jefe de la ESA, propuso una aldea internacional en la Luna como el sucesor de la estación espacial internacional.
Métodos potenciales:
Cuando se trata de terraformar la Luna, las posibilidades y los desafíos se parecen mucho a los de Mercurio. Para empezar, la Luna tiene una atmósfera que es tan delgada que solo puede ser referida como una exosfera. Además, los elementos volátiles que son necesarios para la vida son escasos (es decir, hidrógeno, nitrógeno y carbono).
Estos problemas podrían abordarse capturando cometas que contienen helados de agua y volátiles y estrellándolos contra la superficie. Los cometas se sublimarían, dispersando estos gases y vapor de agua para crear una atmósfera. Estos impactos también liberarían el agua contenida en el regolito lunar, que eventualmente podría acumularse en la superficie para formar cuerpos de agua naturales.
La transferencia de impulso de estos cometas también haría que la Luna girara más rápidamente, acelerando su rotación para que ya no estuviera bloqueada por las mareas. Una Luna que se aceleró para rotar una vez sobre su eje cada 24 horas tendría un ciclo diurno constante, lo que facilitaría la colonización y la adaptación a la vida en la Luna.
También existe la posibilidad de paraformar partes de la Luna de una manera similar a la terraformación de la región polar de Mercurio. En el caso de la Luna, esto tendría lugar en el Cráter Shackleton, donde los científicos ya han encontrado evidencia de hielo de agua. Usando espejos solares y una cúpula, este cráter podría convertirse en un microclima donde se podrían cultivar plantas y crear una atmósfera respirable.
Ventajas potenciales:
En comparación con otros planetas y lunas en el Sistema Solar, existen varias ventajas para colonizar y terraformar la Luna. Lo más obvio es su proximidad a la Tierra. En comparación con Marte, Venus, Mercurio o el Sistema Solar exterior, el costo y el tiempo que tomaría transportar personas y materiales hacia y desde la Luna sería significativamente menor.
Además, bombardear la superficie con cometas podría generar una atmósfera y el impulso necesarios para hacer girar el planeta hasta un ciclo similar a la Tierra. En comparación con planetas como Marte y Venus, también se necesitarían muchos menos cometas para lograr esto: se estima que 100 frente a varios miles.
La presencia de hielo de agua en el suelo lunar, y los grandes escondites alrededor de la región polar del sur, también permitirían la creación de agua superficial (una vez que se activó un efecto invernadero). Junto con los cometas que bombardean la superficie, esto se podría hacer introduciendo helados de metano y amoníaco, que podrían cosecharse de la luna como Titán y el Cinturón de Kuiper. Supervisar los esfuerzos de terraformación también sería más fácil gracias a la proximidad de la Luna y requeriría mucha menos infraestructura.
Mientras tanto, las colonias en la Luna ofrecerían múltiples ventajas. La base de recursos locales proporcionaría oportunidades para la utilización de recursos in situ, así como las materias primas necesarias para misiones más profundas en el espacio. Por ejemplo, dado que la Luna es similar en composición a la Tierra, tiene un amplio suministro de minerales que podrían extraerse para su uso en la Tierra. El regolito lunar cosechado de la superficie podría usarse para crear escudos de radiación y asentamientos abovedados en la superficie.
El suministro de hielo de agua de la Luna, que es particularmente abundante en la región polar del sur, también serviría como una fuente constante de agua para los colonos. El helio-3 podría cosecharse fácilmente ya que es abundante en la capa superior del regolito de la Luna para su uso en reactores de fusión, proporcionando un suministro de energía limpio y constante tanto para las colonias lunares como para la Tierra.
Una base lunar también podría servir como punto de escala para misiones más al interior del Sistema Solar. La NASA ha estimado que al crear un puesto avanzado lunar que podría utilizar agua local para crear combustible de hidrógeno, se podrían ahorrar miles de millones de dólares. Tal puesto avanzado también sería una pieza intrínseca de infraestructura cuando se trata de montar misiones tripuladas en Marte y en la construcción de un asentamiento marciano.
La menor gravedad de la Luna y la velocidad de escape también significan que las misiones lanzadas desde la Luna requerirían mucho menos propulsor para llegar al espacio. Esta misma ventaja podría permitir la construcción de un conductor masivo, un elevador lunar u otros proyectos que se consideran demasiado costosos o difíciles de construir en la Tierra. Dicha estructura reduciría los costos de mover materiales y satélites (como los paneles de energía solar basados en el espacio) incluso más baratos.
Por último, pero no menos importante, la creación de un asentamiento lunar también podría generar información valiosa, particularmente sobre los efectos a largo plazo de vivir en un entorno de menor gravedad. Esta información resultaría útil para el establecimiento de una base permanente en Marte u otros cuerpos del Sistema Solar donde la gravedad superficial sea inferior a 1 sol.
La presencia de tubos de lava lunar estables que son lo suficientemente grandes como para albergar ciudades enteras también es una ventaja. Estos ambientes subterráneos podrían presurizarse para crear una atmósfera respirable y proporcionarían protección natural contra la radiación solar.
Desafíos potenciales:
Terraformar la Luna también está llena de desafíos. Por un lado, la recolección de cometas y / o helados del Sistema Solar exterior requeriría una infraestructura que aún no existe, y su creación sería muy costosa. Básicamente, se necesitarían cientos de naves espaciales para transportar todos los recursos, y tendrían que estar equipados con sistemas de accionamiento que pudieran hacer el viaje en un corto período de tiempo (que aún no existe).
Si bien se sabe que los períodos prolongados de tiempo en entornos de microgravedad causan degeneración muscular y pérdida de densidad ósea, no está claro cuál sería el efecto de la baja gravedad para los residentes permanentes y los niños nacidos en dichos entornos. Se ha sugerido que las plantas y los animales terrestres podrían ser modificados genéticamente para vivir en el entorno lunar, pero no está claro si esto sería exitoso o no.
Y, por supuesto, el costo de todo esto sería astronómico y requeriría un compromiso multigeneracional dada la cantidad de tiempo necesario para convertir la ecología de la Luna. Como tal, es poco probable que cualquier compromiso hecho por un gobierno u organismo internacional pueda mantenerse entre una generación y la siguiente.
Para una colonia de superficie, también hay muchos desafíos. Las largas noches lunares (354 horas) significarían que la dependencia de la energía solar se vería obstaculizada en cualquier lugar que no sean las regiones polares. Además, las variaciones significativas en la temperatura serían algo que las colonias tendrían que construirse para resistir. La radiación solar también sería un problema en cualquier asentamiento ubicado en la superficie.
La falta de una atmósfera aumenta las posibilidades de que los cometas golpeen la superficie y se exponga a las erupciones solares. La Luna también pasa periódicamente a través de la cola magnética de la Tierra, creando una lámina de plasma que azota la superficie. En el lado claro, el bombardeo de electrones provoca la liberación de fotones UV y la acumulación de una carga negativa en el lado oscuro. Esto podría ser peligroso para cualquier asentamiento en la superficie.
Como se señaló, algunos de estos problemas podrían resolverse construyendo asentamientos debajo de la superficie. Sin embargo, suponiendo que estos asentamientos dependieran de la energía solar, tendrían que construirse cerca de las regiones polares para aprovechar la luz casi perpetua en estas regiones. La alternativa sería construir reactores de fusión que pudieran usar helio-3 de origen local. Y aquí también, el costo y el tiempo necesarios para construir tal acuerdo serían muy altos.
Una vez más, nos vemos obligados a preguntar por qué, dados todos los desafíos involucrados, ¿se debe hacer tal empresa? En el caso de la Luna, la respuesta es bastante simple. En este caso, la terraformación y la colonización se pueden hacer más baratas, más fáciles y en mucho menos tiempo. Además, las ventajas de tener una presencia humana en la Luna son numerosas e incluyen algunos aspectos bastante lucrativos como la recolección de helio-3, la minería lunar, las operaciones solares lunares e incluso la creación de una industria turística lunar.
Pero quizás lo más importante, una presencia humana en la Luna (que llamaremos Luna si existe) podría servir fácilmente como un trampolín para crear una presencia humana en Marte, Venus y en otras partes del Sistema Solar. Con las instalaciones establecidas para proporcionar reabastecimiento de combustible, reabastecimiento y reparaciones, los costos de enviar naves más profundas al espacio se reducirían drásticamente.
¡Un paso más en la búsqueda para hacer de la humanidad una raza interplanetaria, y tal vez incluso interestelar!
Hemos escrito muchos artículos interesantes sobre terraformación aquí en Space Magazine. Aquí está la guía definitiva para la terraformación, ¿debemos terraformar Marte ?, ¿cómo terraformamos Marte ?, ¿cómo terraformamos Venus ?, y el equipo de estudiantes quiere terraformar Marte usando cianobacterias.
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Para obtener más información, consulte Colonización lunar de la NASA: energía y poder y vida en la luna.
