Colonização do espaço - Space colonization

Renderização artística de uma instalação de mineração lunar imaginada
Descrição dos planos da NASA de cultivar alimentos em Marte
Renderização artística de um posto avançado flutuante tripulado em Vênus do High Altitude Venus Operational Concept  (HAVOC) da NASA .

A colonização espacial (também chamada de colonização espacial ou colonização extraterrestre ) é a hipotética habitação permanente e exploração de recursos naturais de fora do planeta Terra . Como tal, é uma forma de presença humana no espaço , além de voos espaciais humanos ou postos avançados espaciais operacionais .

Muitos argumentos foram feitos a favor e contra a colonização do espaço. Os dois mais comuns a favor da colonização são a sobrevivência da civilização humana e da biosfera no caso de um desastre em escala planetária (natural ou de origem humana) e a disponibilidade de recursos adicionais no espaço que poderiam permitir a expansão da sociedade humana. As objeções mais comuns à colonização incluem preocupações de que a mercantilização do cosmos pode aumentar os interesses dos já poderosos, incluindo as principais instituições econômicas e militares, e exacerbar processos prejudiciais pré-existentes, como guerras , desigualdade econômica e meio ambiente degradação .

Até o momento, nenhuma colônia espacial foi construída. Atualmente, a construção de uma colônia espacial apresentaria um conjunto de enormes desafios tecnológicos e econômicos. Os assentamentos espaciais teriam que prover quase todas (ou todas) as necessidades materiais de centenas ou milhares de humanos, em um ambiente no espaço que é muito hostil à vida humana. Eles envolveriam tecnologias, como sistemas controlados de suporte ecológico à vida , que ainda não foram desenvolvidos de forma significativa. Eles também teriam que lidar com a questão ainda desconhecida de como os humanos se comportariam e prosperariam nesses lugares por muito tempo. Por causa do custo atual de enviar qualquer coisa da superfície da Terra para a órbita (cerca de $ 1400 por kg, ou $ 640 por libra, para a órbita baixa da Terra pela Falcon Heavy ), uma colônia espacial seria atualmente um projeto extremamente caro.

Ainda não há planos para a construção de colônias espaciais por qualquer organização de grande escala, seja governamental ou privada. No entanto, muitas propostas, especulações e projetos para assentamentos espaciais foram feitos ao longo dos anos, e um número considerável de defensores e grupos da colonização espacial estão ativos. Vários cientistas famosos, como Freeman Dyson , se manifestaram a favor do assentamento espacial.

Na frente tecnológica, há um progresso contínuo no sentido de baratear o acesso ao espaço (os sistemas de lançamento reutilizáveis podem chegar a US $ 20 por quilo em órbita) e na criação de técnicas automatizadas de fabricação e construção .

Definição

O termo é algumas vezes aplicado a qualquer presença humana permanente, mesmo robótica, mas particularmente, junto com o termo "assentamento", é aplicado a qualquer habitat espacial humano permanente , de estações de pesquisa a comunidades autossustentáveis.

A palavra colônia e colonização são termos enraizados na história colonial da Terra, o que a torna um termo geográfico humano e também político. Este amplo uso de qualquer atividade humana permanente e desenvolvimento no espaço tem sido criticado, particularmente como colonialista e indiferenciado (ver objeções abaixo ).

História

As primeiras sugestões para futuros colonizadores como Francis Drake e Cristóvão Colombo alcançarem a Lua e, conseqüentemente, as pessoas que vivem lá foram feitas por John Wilkins em Um Discurso sobre um Novo Planeta na primeira metade do século XVII.

O primeiro trabalho conhecido sobre colonização espacial foi The Brick Moon , uma obra de ficção publicada em 1869 por Edward Everett Hale , sobre um satélite artificial habitado. Em 1897, Kurd Lasswitz também escreveu sobre colônias espaciais.

O pioneiro russo da ciência de foguetes Konstantin Tsiolkovsky previu elementos da comunidade espacial em seu livro Além do Planeta Terra, escrito por volta de 1900. Tsiolkovsky fez seus viajantes espaciais construírem estufas e cultivarem plantações no espaço. Tsiolkovsky acreditava que ir para o espaço ajudaria a aperfeiçoar os seres humanos, levando à imortalidade e à paz.

Na década de 1920, John Desmond Bernal , Hermann Oberth , Guido von Pirquet e Herman Noordung desenvolveram ainda mais a ideia. Wernher von Braun contribuiu com suas idéias em um artigo de 1952 da Colliers . Nas décadas de 1950 e 1960, Dandridge M. Cole publicou suas idéias.

Outro livro seminal sobre o assunto foi o livro The High Frontier: Human Colonies in Space de Gerard K. O'Neill em 1977, que foi seguido no mesmo ano por Colonies in Space de TA Heppenheimer .

Marianne J. Dyson escreveu Home on the Moon; Living on a Space Frontier em 2003; Peter Eckart escreveu o Lunar Base Handbook em 2006 e depois o Return to the Moon de Harrison Schmitt , escrito em 2007.

Habitação espacial

Em 1977, o primeiro habitat espacial sustentado, a estação Salyut 6 , foi colocado na órbita da Terra e acabou sendo sucedido pela ISS , hoje o mais próximo de um posto avançado humano no espaço.

Localizações

Conceito da missão a Marte do artista Les Bossinas em 1989

A localização é um ponto frequente de discórdia entre os defensores da colonização espacial. A localização da colonização pode ser em um planeta do corpo físico , planeta anão , satélite natural ou asteróide ou em órbita. Para colônias que não estão em um corpo, veja também habitat espacial .

Espaço próximo à Terra

Concepção artística de uma base lunar

A lua

A Lua é apontada como alvo de colonização, devido à sua proximidade com a Terra e menor velocidade de escape . Gelo abundante em certas áreas poderia fornecer suporte para as necessidades de água de uma colônia lunar. No entanto, a falta de atmosfera da Lua não oferece proteção contra radiação espacial ou meteoróides, então tubos de lava lunar têm sido propostos locais para obter proteção. A baixa gravidade da superfície da Lua também é uma preocupação, pois não se sabe se 1/6 g é suficiente para manter a saúde humana por longos períodos. O interesse em estabelecer uma base lunar aumentou no século 21 como um intermediário para a colonização de Marte, com propostas como a Vila da Lua para pesquisa, mineração e instalações comerciais com habitação permanente.

Pontos de Lagrange

Um gráfico de contorno do potencial gravitacional da Lua e da Terra, mostrando os cinco pontos de Lagrange Terra-Lua

Outra possibilidade próxima à Terra são os pontos Lagrange Terra-Lua estáveis L 4 e L 5 , ponto em que uma colônia espacial pode flutuar indefinidamente. A L5 Society foi fundada para promover o assentamento por meio da construção de estações espaciais nesses pontos. Gerard K. O'Neill sugeriu em 1974 que o ponto L 5 , em particular, poderia caber em vários milhares de colônias flutuantes e permitiria viagens fáceis de e para as colônias devido ao potencial efetivo raso neste ponto.

Os planetas internos

Mercúrio

Outrora considerado um corpo empobrecido por voláteis como a nossa Lua, Mercúrio agora é conhecido por ser rico em voláteis, surpreendentemente mais rico em voláteis do que qualquer outro corpo terrestre no sistema solar interno. O planeta também recebe seis vezes e meia o fluxo solar do sistema Terra / Lua, tornando a energia solar uma fonte de energia muito eficaz; poderia ser aproveitado por meio de arranjos solares orbitais e enviado para a superfície ou exportado para outros planetas.

O geólogo Stephen Gillett sugeriu em 1996 que isso poderia tornar Mercúrio um lugar ideal para construir e lançar espaçonaves de vela solar , que poderiam ser lançadas como "pedaços" dobrados por impulsionadores em massa da superfície de Mercúrio. Uma vez no espaço, as velas solares seriam implantadas. A energia solar para o condutor em massa deve ser fácil de obter, e as velas solares perto de Mercúrio teriam 6,5 vezes mais impulso que perto da Terra. Isso poderia tornar Mercúrio um lugar ideal para adquirir materiais úteis na construção de hardware para enviar para (e terraformar) Vênus. Vastos coletores solares também poderiam ser construídos em ou perto de Mercúrio para produzir energia para atividades de engenharia em grande escala, como velas de luz empurradas a laser para sistemas estelares próximos.

Como Mercúrio não tem essencialmente nenhuma inclinação axial, o chão da cratera perto de seus pólos permanece na escuridão eterna , sem nunca ver o sol. Eles funcionam como armadilhas frias , capturando voláteis para períodos geológicos. Estima-se que os pólos de Mercúrio contenham 10 14 –10 15  kg de água, provavelmente cobertos por cerca de 5,65 × 10 9 m 3 de hidrocarbonetos. Isso tornaria a agricultura possível. Foi sugerido que variedades de plantas poderiam ser desenvolvidas para aproveitar a alta intensidade da luz e o longo dia de Mercúrio. Os pólos não experimentam as variações diurnas e noturnas significativas do resto de Mercúrio, tornando-os o melhor lugar do planeta para iniciar uma colônia.

Outra opção é viver no subsolo, onde as variações diurnas e noturnas seriam amortecidas o suficiente para que as temperaturas permanecessem praticamente constantes. Há indícios de que Mercúrio contém tubos de lava , como a Lua e Marte, que seriam adequados para esse propósito. As temperaturas subterrâneas em um anel em torno dos pólos de Mercúrio podem até atingir a temperatura ambiente na Terra, 22 ± 1 ° C; e isso é obtido em profundidades a partir de apenas cerca de 0,7 m. Esta presença de voláteis e abundância de energia levou Alexander Bolonkin e James Shifflett a considerar Mercúrio preferível a Marte para a colonização.

No entanto, uma terceira opção poderia ser mover-se continuamente para permanecer no lado noturno, já que o ciclo diurno-noturno de 176 dias de Mercúrio significa que o terminador viaja muito lentamente.

Como Mercúrio é muito denso, sua gravidade superficial é de 0,38 g, como Marte, embora seja um planeta menor. Isso seria mais fácil de ajustar do que a gravidade lunar (0,16g), mas ainda apresenta vantagens em relação à menor velocidade de escape do planeta. A proximidade de Mercúrio lhe dá vantagens sobre os asteróides e planetas externos, e seu baixo período sinódico significa que as janelas de lançamento da Terra para Mercúrio são mais frequentes do que as da Terra para Vênus ou Marte.

Por outro lado, uma colônia de Mercúrio exigiria proteção significativa contra radiação e explosões solares e, como Mercúrio não tem ar, a descompressão e os extremos de temperatura seriam riscos constantes.

Vênus

A concepção de um artista de uma estação de pesquisa nas nuvens de Vênus .

Marte

A concepção de um artista de uma missão humana a Marte .

Cinturão de asteróides

O cinturão de asteróides tem material global significativo disponível, os maiores objetos sendo Ceres , Vesta , Pallas e Hygiea , embora seja pouco distribuído, uma vez que cobre uma vasta região do espaço. As embarcações de abastecimento desenroscadas devem ser práticas com pouco avanço tecnológico, mesmo cruzando 500 milhões de quilômetros de espaço. Os colonos teriam um grande interesse em assegurar que seu asteróide não atingisse a Terra ou qualquer outro corpo de massa significativa, mas teriam extrema dificuldade em mover um asteróide de qualquer tamanho. As órbitas da Terra e da maioria dos asteróides estão muito distantes entre si em termos de delta-v e os corpos asteróides têm um impulso enorme . Foguetes ou drivers em massa podem ser instalados em asteróides para direcionar seu caminho para um curso seguro.

Ceres, o maior asteróide, poderia servir como um centro para a mineração de asteróides ou como uma parada para viagens ao Sistema Solar exterior. Tem água, amônia e metano prontamente disponíveis, importantes para a sobrevivência, combustível e possivelmente terraformação de Marte e Vênus. A colônia pode ser estabelecida em uma cratera superficial ou subterrânea.

No entanto, mesmo Ceres só consegue uma pequena gravidade superficial de 0,03 g, o que não é suficiente para evitar os efeitos negativos da microgravidade. Portanto, seriam necessários tratamentos médicos ou gravidade artificial.

Luas de planetas externos

Impressão artística de um hipotético crobô oceânico   na Europa.

As missões humanas aos planetas exteriores precisariam chegar rapidamente devido aos efeitos da radiação espacial e da microgravidade ao longo da jornada. Em 2012, Thomas B. Kerwick escreveu que as distâncias aos planetas exteriores tornaram a exploração humana atual deles impraticável, observando que os tempos de viagem para viagens de ida e volta a Marte foram estimados em dois anos, e que a aproximação mais próxima de Júpiter à Terra é mais de dez. vezes mais longe do que a aproximação mais próxima de Marte à Terra. No entanto, ele notou que isso poderia mudar com "avanços significativos no design de espaçonaves". O frio também seria um fator, necessitando de uma fonte robusta de energia térmica para trajes espaciais e bases.

Luas de Júpiter

As luas galileanas de Júpiter (Io, Europa, Ganimedes e Calisto) e a Titã de Saturno são as únicas luas com gravidade comparável à nossa. No entanto, os níveis de radiação em Io e Europa são extremos, o suficiente para matar humanos desprotegidos em um dia terrestre. Portanto, apenas Calisto e talvez Ganimedes poderiam sustentar razoavelmente uma colônia humana. Calisto orbita fora do cinturão de radiação de Júpiter, e as baixas latitudes de Ganimedes são parcialmente protegidas pelo campo magnético da lua (embora a proteção contra radiação ainda seja necessária para Ganimedes). Ambos têm água disponível, rocha de silicato e metais que podem ser extraídos e usados ​​para construção.

Embora os recursos vulcânicos de Io e o aquecimento das marés constituam recursos valiosos, explorá-los é provavelmente impraticável. Europa é rica em água e provavelmente em oxigênio, mas metais e minerais teriam de ser importados. Se existe vida microbiana alienígena em Europa, o sistema imunológico humano pode não proteger contra ela. Uma blindagem de radiação suficiente pode, no entanto, tornar Europa um local interessante para uma base de pesquisa.

Ligeia Mare , um mar em Titã (à esquerda) comparado em escala ao Lago Superior na Terra (à direita).

A NASA realizou um estudo denominado HOPE (Conceitos Revolucionários para a Exploração Humana do Planeta Externo) sobre a futura exploração do Sistema Solar. O alvo escolhido foi Calisto devido à sua distância de Júpiter e, portanto, à radiação prejudicial do planeta. Seria possível construir uma base superficial que produziria combustível para uma maior exploração do Sistema Solar. A HOPE estimou o tempo de ida e volta para uma missão tripulada de cerca de 2 a 5 anos, assumindo um progresso significativo nas tecnologias de propulsão.

Luas de Saturno

Titã é a única lua do Sistema Solar a ter uma atmosfera densa e é rica em compostos portadores de carbono, sugerindo-a como um alvo de colonização. Titã tem gelo de água e grandes oceanos de metano. Robert Zubrin identificou Titã como possuindo uma abundância de todos os elementos necessários para sustentar a vida, tornando Titã talvez o local mais vantajoso no Sistema Solar exterior para colonização, e dizendo "De certa forma, Titã é o mundo extraterrestre mais hospitaleiro de nosso sistema solar para a colonização humana ".

A pequena lua Enceladus também é de interesse, tendo um oceano subterrâneo separado da superfície por apenas dezenas de metros de gelo no pólo sul. Compostos voláteis e orgânicos estão presentes lá, e a alta densidade da lua para um mundo de gelo (1,6 g / cm 3 ) indica que seu núcleo é rico em silicatos.

O cinturão de radiação de Saturno é muito mais fraco do que o de Júpiter, então a radiação é menos problemática aqui.

Região transnetuniana

Freeman Dyson sugeriu que dentro de alguns séculos a civilização humana terá se mudado para o cinturão de Kuiper .

Além do Sistema Solar

Uma região de formação de estrelas na Grande Nuvem de Magalhães

Olhando para além do Sistema Solar, existem até várias centenas de bilhões de estrelas potenciais com possíveis alvos de colonização. A principal dificuldade são as vastas distâncias a outras estrelas: cerca de cem mil vezes mais longe do que os planetas do Sistema Solar. Isso significa que alguma combinação de velocidade muito alta (alguma porcentagem mais do que fracionária da velocidade da luz ), ou tempos de viagem que durem séculos ou milênios, seriam necessários. Essas velocidades estão muito além do que os atuais sistemas de propulsão de espaçonaves podem fornecer.

A tecnologia de colonização espacial poderia, em princípio, permitir a expansão humana em velocidades altas, mas sub-relativísticas, substancialmente menores do que a velocidade da luz, c . Uma nave colônia interestelar seria semelhante a um habitat espacial, com a adição de grandes capacidades de propulsão e geração de energia independente.

Os conceitos hipotéticos de nave estelar propostos tanto por cientistas quanto em ficção científica incluem:

  • Uma nave de geração viajaria muito mais devagar do que a luz, com conseqüentes viagens interestelares de muitas décadas ou séculos. A tripulação passaria por gerações antes que a jornada fosse concluída, então nenhum dos tripulantes iniciais deveria sobreviver para chegar ao destino, assumindo a atual expectativa de vida humana.
  • Um navio dormente , onde a maior parte ou toda a tripulação passa a viagem em alguma forma de hibernação ou animação suspensa , permitindo que alguns ou todos cheguem ao destino.
  • Uma nave estelar interestelar que carrega embriões (EIS), muito menor do que uma nave de geração ou nave dormente, transportando embriões humanos ou DNA em um estado congelado ou dormente para o destino. (Problemas biológicos e psicológicos óbvios no nascimento, criação e educação de tais viajantes, negligenciados aqui, podem não ser fundamentais.)
  • Uma nave movida a fusão ou fissão nuclear (por exemplo, íon drive ) de algum tipo, atingindo velocidades de até talvez 10% c,   permitindo viagens unilaterais a estrelas próximas com durações comparáveis ​​a uma vida humana.
  • A Project Orion -ship, um conceito de propulsão nuclear proposto por Freeman Dyson que usaria explosões nucleares para impulsionar uma nave estelar. Um caso especial dos conceitos anteriores de foguetes nucleares, com capacidade de velocidade potencial semelhante, mas possivelmente com tecnologia mais fácil.
  • Os conceitos de propulsão a laser , usando alguma forma de irradiação de energia do Sistema Solar, podem permitir que uma vela leve ou outro navio alcance altas velocidades, comparáveis ​​àquelas teoricamente atingíveis pelo foguete elétrico movido a fusão, acima. Esses métodos precisariam de alguns meios, como propulsão nuclear suplementar, para parar no destino, mas um sistema híbrido (vela leve para aceleração, elétrico de fusão para desaceleração) pode ser possível.
  • Mentes humanas carregadas ou inteligência artificial podem ser transmitidas via rádio ou laser na velocidade da luz para destinos interestelares onde espaçonaves auto-replicantes viajaram subluminalmente e estabeleceram infraestrutura e possivelmente também trouxeram algumas mentes. A inteligência extraterrestre pode ser outro destino viável.

Os conceitos acima parecem limitados a velocidades altas, mas ainda sub-relativísticas, devido a considerações fundamentais de energia e massa de reação, e todos implicariam em tempos de viagem que podem ser habilitados pela tecnologia de colonização espacial, permitindo habitats autocontidos com vidas de décadas a séculos . No entanto, a expansão interestelar humana a velocidades médias de até 0,1% de c   permitiria o estabelecimento de toda a Galáxia em menos da metade do período orbital galáctico do Sol de ~ 240 milhões de anos, que é comparável à escala de tempo de outros processos galácticos. Assim, mesmo que a viagem interestelar em velocidades próximas à relativística nunca seja viável (o que não pode ser claramente determinado neste momento), o desenvolvimento da colonização espacial poderia permitir a expansão humana além do Sistema Solar sem exigir avanços tecnológicos que ainda não podem ser razoavelmente previstos. Isso poderia melhorar muito as chances de sobrevivência de vida inteligente em escalas de tempo cósmicas, dados os muitos perigos naturais e humanos que foram amplamente notados.

Se a humanidade obtiver acesso a uma grande quantidade de energia, da ordem da massa-energia de planetas inteiros, pode eventualmente se tornar viável a construção de unidades de Alcubierre . Estes são um dos poucos métodos de viagem superluminal que podem ser possíveis sob a física atual. No entanto, é provável que tal dispositivo nunca poderia existir, devido aos desafios fundamentais colocados. Para mais informações, consulte Dificuldades de fazer e usar um Alcubierre Drive .

Viagem intergaláctica

As distâncias entre as galáxias são da ordem de um milhão de vezes maiores do que aquelas entre as estrelas e, portanto, a colonização intergaláctica envolveria viagens de milhões de anos por meio de métodos especiais de auto-sustentação.

Lei e governança

A atividade espacial é legalmente baseada no Tratado do Espaço Exterior , o principal tratado internacional. Mas a lei espacial tornou-se um campo jurídico mais amplo, que inclui outros acordos internacionais, como o Tratado da Lua significativamente menos ratificado e diversas leis nacionais.

O Tratado do Espaço Sideral estabeleceu as ramificações básicas para a atividade espacial no artigo um: "A exploração e uso do espaço sideral, incluindo a Lua e outros corpos celestes, serão realizadas para o benefício e no interesse de todos os países, independentemente de seus grau de desenvolvimento econômico ou científico, e será a província de toda a humanidade. "

E continuou no artigo dois, afirmando: "O espaço sideral, incluindo a Lua e outros corpos celestes, não está sujeito à apropriação nacional por reivindicação de soberania, por meio de uso ou ocupação, ou por qualquer outro meio."

O desenvolvimento do direito espacial internacional girou em torno da definição do espaço sideral como patrimônio comum da humanidade . A Magna Carta of Space apresentada por William A. Hyman em 1966 enquadrou o espaço sideral explicitamente não como terra nullius, mas como res communis , o que posteriormente influenciou o trabalho do Comitê das Nações Unidas sobre os Usos Pacíficos do Espaço Exterior .

O desdobramento da bandeira dos Estados Unidos durante o primeiro pouso tripulado na Lua ( Apollo 11 ) na superfície lunar não constitui uma reivindicação territorial, ao contrário do historicamente praticado na Terra, uma vez que os EUA reforçaram o Tratado do Espaço Sideral aderindo a ele e não fazendo tal reivindicação territorial.

Razões

Sobrevivência da civilização humana

O principal argumento que pede a colonização do espaço é a sobrevivência a longo prazo da civilização humana e da vida terrestre. Ao desenvolver locais alternativos fora da Terra, as espécies do planeta, incluindo humanos, poderiam viver em caso de desastres naturais ou de origem humana em nosso próprio planeta .

Em duas ocasiões, o físico teórico e cosmólogo Stephen Hawking defendeu a colonização do espaço como um meio de salvar a humanidade. Em 2001, Hawking previu que a raça humana se extinguiria nos próximos mil anos, a menos que colônias pudessem ser estabelecidas no espaço. Em 2010, ele afirmou que a humanidade enfrenta duas opções: ou colonizaremos o espaço nos próximos duzentos anos ou enfrentaremos a perspectiva de extinção de longo prazo .

Em 2005, o então administrador da NASA Michael Griffin identificou a colonização espacial como o objetivo final dos programas de voos espaciais atuais, dizendo:

... o objetivo não é apenas a exploração científica ... trata-se também de estender a extensão do habitat humano desde a Terra até o sistema solar à medida que avançamos no tempo ... No longo prazo, uma espécie de um único planeta não sobreviver ... Se nós, humanos, quisermos sobreviver por centenas de milhares de milhões de anos, devemos finalmente povoar outros planetas. Agora, hoje a tecnologia é tal que dificilmente é concebível. Estamos na infância disso. ... Estou falando disso um dia, não sei quando será, mas haverá mais seres humanos que viverão fora da Terra do que nela. Podemos muito bem ter pessoas vivendo na lua. Podemos ter pessoas vivendo nas luas de Júpiter e outros planetas. Podemos ter pessoas criando habitats em asteróides ... Eu sei que os humanos colonizarão o sistema solar e um dia irão além.

Louis J. Halle , ex -Departamento de Estado dos Estados Unidos , escreveu em Foreign Affairs (verão de 1980) que a colonização do espaço protegerá a humanidade no caso de uma guerra nuclear global . O físico Paul Davies também apóia a visão de que se uma catástrofe planetária ameaçar a sobrevivência da espécie humana na Terra, uma colônia autossuficiente poderia "reverter a colonização" da Terra e restaurar a civilização humana . O autor e jornalista William E. Burrows e o bioquímico Robert Shapiro propuseram um projeto privado, a Alliance to Rescue Civilization , com o objetivo de estabelecer um " backup " fora da Terra da civilização humana.

Com base em seu princípio copernicano , J. Richard Gott estimou que a raça humana poderia sobreviver por mais 7,8 milhões de anos, mas provavelmente nunca colonizará outros planetas. No entanto, ele expressou a esperança de estar errado, porque "colonizar outros mundos é nossa melhor chance de limitar nossas apostas e melhorar as perspectivas de sobrevivência de nossa espécie".

Em um estudo teórico de 2019, um grupo de pesquisadores refletiu sobre a longa trajetória da civilização humana. Argumenta-se que, devido à finitude da Terra, bem como à duração limitada do Sistema Solar , a sobrevivência da humanidade em um futuro distante muito provavelmente exigirá uma extensa colonização espacial. Esta 'trajetória astronômica' da humanidade, como é chamada, pode ocorrer em quatro etapas: Primeira etapa, muitas colônias espaciais podem ser estabelecidas em vários locais habitáveis ​​- seja no espaço sideral ou em corpos celestes longe do planeta Terra - e permitido permanecer dependente do suporte da terra para começar. Segundo passo, essas colônias poderiam gradualmente se tornar autossuficientes, permitindo-lhes sobreviver se ou quando a civilização mãe na Terra falhe ou morra. Terceiro passo, as colônias poderiam desenvolver e expandir sua habitação por si mesmas em suas estações espaciais ou corpos celestes, por exemplo, via terraformação . Quarto passo, as colônias poderiam se auto-replicar e estabelecer novas colônias no espaço, um processo que poderia então se repetir e continuar em uma taxa exponencial por todo o cosmos. No entanto, esta trajetória astronômica pode não ser duradoura, pois provavelmente será interrompida e, eventualmente, diminuirá devido ao esgotamento de recursos ou à competição acirrada entre várias facções humanas, trazendo um cenário de 'Guerra nas Estrelas'. Em um futuro muito distante, espera-se que a humanidade se extinga de qualquer forma, já que nenhuma civilização - seja humana ou alienígena - sobreviverá à duração limitada do próprio cosmos .

Vastos recursos no espaço

Os recursos no espaço, tanto em materiais quanto em energia, são enormes. O Sistema Solar sozinho tem, de acordo com diferentes estimativas, material e energia suficientes para sustentar de vários milhares a mais de um bilhão de vezes a população humana atual baseada na Terra, principalmente do próprio Sol.

A mineração de asteróides também terá um papel importante na colonização espacial. Água e materiais para fazer estruturas e blindagem podem ser facilmente encontrados nos asteróides. Em vez de reabastecer na Terra, estações de mineração e combustível precisam ser estabelecidas em asteróides para facilitar uma melhor viagem espacial. Mineração óptica é o termo que a NASA usa para descrever a extração de materiais de asteróides. A NASA acredita que o uso de propulsor derivado de asteróides para a exploração da Lua, Marte e além, economizará US $ 100 bilhões. Se o financiamento e a tecnologia vierem antes do estimado, a mineração de asteróides pode ser possível dentro de uma década.

Embora alguns itens dos requisitos de infraestrutura acima já possam ser facilmente produzidos na Terra e, portanto, não seriam muito valiosos como itens de comércio (oxigênio, água, minérios de metais básicos, silicatos, etc.), outros itens de alto valor são mais abundantes, mais facilmente produzidos, de qualidade superior, ou só podem ser produzidos no espaço. Isso proporcionaria (a longo prazo) um retorno muito alto sobre o investimento inicial em infraestrutura espacial.

Alguns desses produtos comerciais de alto valor incluem metais preciosos, pedras preciosas, energia, células solares, rolamentos de esferas, semicondutores e produtos farmacêuticos.

A mineração e extração de metais de um pequeno asteróide do tamanho de 3554 Amun ou (6178) 1986 DA , ambos pequenos asteróides próximos à Terra, seria 30 vezes mais metal do que os humanos mineraram ao longo da história. Um asteróide de metal deste tamanho valeria aproximadamente US $ 20 trilhões a preços de mercado de 2001

Os principais impedimentos à exploração comercial desses recursos são o altíssimo custo do investimento inicial, o período muito longo necessário para o retorno esperado desses investimentos ( O Projeto Eros planeja um desenvolvimento de 50 anos), e o fato de o empreendimento nunca ter já foi realizada antes - a natureza de alto risco do investimento.

Expansão com menos consequências negativas

A expansão humana e o progresso tecnológico geralmente resultam em alguma forma de devastação ambiental e destruição de ecossistemas e da vida selvagem que os acompanha . No passado, a expansão muitas vezes ocorreu às custas do deslocamento de muitos povos indígenas , o tratamento resultante desses povos variando da invasão ao genocídio. Como o espaço não tem vida conhecida, isso não precisa ser uma consequência, como alguns defensores do assentamento espacial apontaram. No entanto, em alguns corpos do Sistema Solar, existe o potencial para formas de vida nativas existentes e, portanto, as consequências negativas da colonização do espaço não podem ser descartadas.

Os contra-argumentos afirmam que mudar apenas a localização, mas não a lógica de exploração, não criará um futuro mais sustentável.

Aliviando a superpopulação e a demanda de recursos

Um argumento para a colonização do espaço é mitigar os impactos propostos da superpopulação da Terra , como o esgotamento dos recursos . Se os recursos do espaço fossem abertos para uso e habitats de suporte de vida viáveis ​​fossem construídos, a Terra não definiria mais as limitações de crescimento. Embora muitos dos recursos da Terra não sejam renováveis, as colônias fora do planeta podem satisfazer a maioria das necessidades de recursos do planeta. Com a disponibilidade de recursos extraterrestres, a demanda por recursos terrestres diminuiria. Os proponentes desta ideia incluem Stephen Hawking e Gerard K. O'Neill .

Outros, incluindo o cosmologista Carl Sagan e os escritores de ficção científica Arthur C. Clarke e Isaac Asimov , argumentaram que enviar qualquer excesso de população para o espaço não é uma solução viável para a superpopulação humana. Segundo Clarke, “a batalha da população deve ser travada ou vencida aqui na Terra”. O problema para esses autores não é a falta de recursos no espaço (como mostrado em livros como Mining the Sky ), mas a impraticabilidade física de enviar um grande número de pessoas ao espaço para "resolver" a superpopulação na Terra.

Outros argumentos

Os defensores da colonização espacial citam um impulso humano inato presumido para explorar e descobrir, e chamam isso de uma qualidade no cerne do progresso e civilizações prósperas.

Nick Bostrom argumentou que, de uma perspectiva utilitarista , a colonização do espaço deve ser um objetivo principal, pois permitiria que uma população muito grande vivesse por um longo período de tempo (possivelmente bilhões de anos), o que produziria uma enorme quantidade de utilidade ( ou felicidade). Ele afirma que é mais importante reduzir os riscos existenciais para aumentar a probabilidade de eventual colonização do que acelerar o desenvolvimento tecnológico para que a colonização do espaço aconteça mais cedo. Em seu artigo, ele assume que as vidas criadas terão valor ético positivo, apesar do problema do sofrimento .

Em uma entrevista de 2001 com Freeman Dyson, J. Richard Gott e Sid Goldstein, eles foram questionados sobre as razões pelas quais alguns humanos deveriam viver no espaço. Suas respostas foram:

A ética biótica é um ramo da ética que valoriza a própria vida. Para a ética biótica, e sua extensão ao espaço como ética panbiótica, é um propósito humano proteger e propagar a vida e usar o espaço para maximizar a vida.

Objeções

A colonização espacial foi vista como um alívio para o problema da superpopulação humana já em 1758 e listada como uma das razões de Stephen Hawking para buscar a exploração espacial. Os críticos observam, no entanto, que uma desaceleração nas taxas de crescimento populacional desde a década de 1980 aliviou o risco de superpopulação.

Os críticos também argumentam que os custos da atividade comercial no espaço são muito altos para serem lucrativos contra as indústrias baseadas na Terra e, portanto, é improvável que haja uma exploração significativa dos recursos espaciais no futuro previsível.

Outras objeções incluem preocupações de que a futura colonização e mercantilização do cosmos provavelmente aumentará os interesses dos já poderosos, incluindo as principais instituições econômicas e militares, por exemplo, as grandes instituições financeiras, as principais empresas aeroespaciais e o complexo militar-industrial , levando a novas guerras e para exacerbar a exploração pré-existente de trabalhadores e recursos , desigualdade econômica , pobreza , divisão social e marginalização , degradação ambiental e outros processos ou instituições prejudiciais.

As preocupações adicionais incluem a criação de uma cultura na qual os humanos não sejam mais vistos como humanos, mas sim como bens materiais. As questões de dignidade humana , moralidade , filosofia , cultura , bioética e a ameaça de líderes megalomaníacos nessas novas "sociedades" teriam que ser abordadas para que a colonização do espaço atendesse às necessidades psicológicas e sociais das pessoas que vivem em colônias isoladas .

Como alternativa ou adendo para o futuro da raça humana, muitos escritores de ficção científica se concentraram no reino do 'espaço interior', que é a exploração auxiliada por computador da mente humana e da consciência humana - possivelmente a caminho do desenvolvimento para um cérebro Matrioshka .

As espaçonaves robóticas são propostas como uma alternativa para obter muitas das mesmas vantagens científicas sem a duração limitada da missão e o alto custo de suporte de vida e transporte de retorno envolvidos em missões humanas.

Um corolário do paradoxo de Fermi - "ninguém mais está fazendo isso" - é o argumento de que, como não existe evidência de tecnologia de colonização alienígena , é estatisticamente improvável que seja possível usar o mesmo nível de tecnologia por nós mesmos.

Outra preocupação é o potencial de causar contaminação interplanetária em planetas que podem abrigar vida extraterrestre hipotética .

Colonialismo

Distintivo da missão Gemini 5 (1965) conectando o voo espacial aos empreendimentos coloniais.

A colonização do espaço foi discutida como uma continuação pós-colonial do imperialismo e do colonialismo . Os críticos argumentam que os atuais regimes político-jurídicos e seu fundamento filosófico beneficiam o desenvolvimento imperialista do espaço e que os principais tomadores de decisão na colonização do espaço são frequentemente elites ricas afiliadas a empresas privadas, e que a colonização do espaço atrairia principalmente seus pares, em vez de cidadãos comuns. Além disso, argumenta-se que há uma necessidade de participação inclusiva e democrática e implementação de qualquer exploração espacial, infraestrutura ou habitação.

O logotipo e o nome do Lunar Gateway fazem referência ao St. Louis Gateway Arch , associando Marte à fronteira americana .

Particularmente a narrativa da “ Nova Fronteira ”, tem sido criticada como continuação irrefletida do colonialismo colonizador e destino manifesto , continuando a narrativa da exploração como fundamental para a assumida natureza humana . Joon Yun considera a colonização espacial como uma solução para a sobrevivência humana e problemas globais como a poluição são imperialistas.

Natalie B. Trevino argumenta que não o colonialismo, mas a colonialidade será transportada para o espaço se não for refletida.

Mais especificamente, a defesa da colonização territorial de Marte em oposição à habitação no espaço atmosférico de Vênus tem sido chamada de surfacismo , um conceito semelhante ao chauvinismo de superfície de Thomas Golds .

A infraestrutura espacial mais generalizada, como os Observatórios Mauna Kea , também foi criticada e protestada por ser colonialista.

Proteção planetária

As espaçonaves robóticas para Marte precisam ser esterilizadas, ter no máximo 300.000 esporos no exterior da nave - e mais completamente esterilizadas se entrarem em contato com "regiões especiais" contendo água, caso contrário, há o risco de contaminar não apenas a detecção de vida experimentos, mas possivelmente o próprio planeta.

É impossível esterilizar missões humanas a este nível, já que os humanos hospedam tipicamente cem trilhões de microorganismos de milhares de espécies do microbioma humano , e estes não podem ser removidos enquanto preservam a vida do ser humano. A contenção parece ser a única opção, mas é um grande desafio no caso de um pouso forçado (ou seja, um acidente). Houve vários workshops planetários sobre este assunto, mas ainda sem diretrizes finais para um caminho a seguir. Exploradores humanos também podem contaminar inadvertidamente a Terra se retornarem ao planeta carregando microorganismos extraterrestres.

Riscos de saúde física, mental e emocional para os colonizadores

A saúde dos humanos que possam participar de um empreendimento de colonização estaria sujeita a maiores riscos físicos, mentais e emocionais. A NASA aprendeu que - sem gravidade - os ossos perdem minerais , causando osteoporose . A densidade óssea pode diminuir em 1% ao mês, o que pode levar a um maior risco de fraturas relacionadas à osteoporose mais tarde na vida. O deslocamento do fluido em direção à cabeça pode causar problemas de visão. A NASA descobriu que o isolamento em ambientes fechados a bordo da Estação Espacial Internacional levou à depressão , distúrbios do sono e diminuição das interações pessoais, provavelmente devido a espaços confinados e à monotonia e tédio dos longos voos espaciais. O ritmo circadiano também pode ser suscetível aos efeitos da vida no espaço devido aos efeitos sobre o sono da interrupção do tempo do pôr do sol e do nascer do sol. Isso pode levar à exaustão, bem como a outros problemas de sono, como insônia , que podem reduzir sua produtividade e levar a distúrbios de saúde mental. A radiação de alta energia é um risco à saúde que os colonizadores enfrentariam, já que a radiação no espaço profundo é mais mortal do que a que os astronautas enfrentam agora na órbita baixa da Terra. A blindagem metálica dos veículos espaciais protege contra apenas 25-30% da radiação espacial, possivelmente deixando os colonizadores expostos aos outros 70% da radiação e suas complicações de saúde a curto e longo prazo.

Implementação

Construir colônias no espaço exigiria acesso a água, comida, espaço, pessoas, materiais de construção, energia, transporte, comunicações , suporte de vida , gravidade simulada , proteção contra radiação e investimento de capital. É provável que as colônias estejam localizadas perto dos recursos físicos necessários. A prática da arquitetura espacial busca transformar o voo espacial de um teste heróico de resistência humana em uma normalidade dentro dos limites da experiência confortável. Como acontece com outros empreendimentos de abertura de fronteiras, o investimento de capital necessário para a colonização do espaço provavelmente viria dos governos, um argumento apresentado por John Hickman e Neil deGrasse Tyson .

Suporte de vida

Em assentamentos espaciais, um sistema de suporte de vida deve reciclar ou importar todos os nutrientes sem "quebrar". O análogo terrestre mais próximo do suporte de vida no espaço é possivelmente o de um submarino nuclear . Os submarinos nucleares usam sistemas mecânicos de suporte de vida para sustentar humanos por meses sem emergir, e essa mesma tecnologia básica poderia provavelmente ser empregada para uso espacial. No entanto, os submarinos nucleares funcionam em "circuito aberto" - extraindo oxigênio da água do mar e, normalmente, despejando dióxido de carbono no mar, embora reciclem o oxigênio existente. Outro sistema de suporte de vida comumente proposto é um sistema ecológico fechado , como a Biosfera 2 .

Soluções para riscos à saúde

Embora existam muitos riscos à saúde física, mental e emocional para futuros colonizadores e pioneiros, soluções têm sido propostas para corrigir esses problemas. Mars500 , HI-SEAS e SMART-OP representam esforços para ajudar a reduzir os efeitos da solidão e do confinamento por longos períodos de tempo. Manter contato com membros da família, celebrar feriados e manter identidades culturais, tudo teve um impacto em minimizar a deterioração da saúde mental. Existem também ferramentas de saúde em desenvolvimento para ajudar os astronautas a reduzir a ansiedade, bem como dicas úteis para reduzir a propagação de germes e bactérias em um ambiente fechado. O risco de radiação pode ser reduzido para os astronautas com o monitoramento frequente e o foco no trabalho longe da blindagem do ônibus espacial. As futuras agências espaciais também podem garantir que cada colonizador tenha uma quantidade obrigatória de exercícios diários para evitar a degradação dos músculos.

Proteção contra Radiação

Os raios cósmicos e as explosões solares criam um ambiente de radiação letal no espaço. Na órbita da Terra, os cinturões de Van Allen dificultam a vida acima da atmosfera terrestre. Para proteger a vida, os assentamentos devem ser cercados por massa suficiente para absorver a maior parte da radiação que chega, a menos que sejam desenvolvidos escudos de radiação magnética ou de plasma.

A blindagem passiva de massa de quatro toneladas métricas por metro quadrado de área de superfície reduzirá a dosagem de radiação para vários mSv ou menos anualmente, bem abaixo da taxa de algumas áreas naturais altas de fundo povoadas na Terra. Isso pode ser material residual (escória) do processamento do solo lunar e asteróides em oxigênio, metais e outros materiais úteis. No entanto, representa um obstáculo significativo para a manobra de embarcações com tamanho volume (as espaçonaves móveis são particularmente propensas a usar blindagem ativa menos massiva). A inércia exigiria propulsores poderosos para iniciar ou parar a rotação, ou motores elétricos para girar duas porções massivas de uma embarcação em sentidos opostos. O material de proteção pode ser estacionário em torno de um interior giratório.

Ajustamento psicológico

A monotonia e a solidão que vêm de uma missão espacial prolongada podem deixar os astronautas suscetíveis à febre de cabine ou a um surto psicótico. Além disso, a falta de sono, a fadiga e a sobrecarga de trabalho podem afetar a capacidade de um astronauta de ter um bom desempenho em um ambiente como o espaço, onde cada ação é crítica.

Economia

A colonização do espaço pode ser considerada possível quando os métodos necessários de colonização do espaço tornam - se baratos o suficiente (como o acesso ao espaço por sistemas de lançamento mais baratos) para atender aos fundos cumulativos que foram reunidos para o propósito, além dos lucros estimados do uso comercial do espaço .

Embora não haja perspectivas imediatas de que as grandes quantias de dinheiro necessárias para a colonização do espaço estejam disponíveis, dados os custos de lançamento tradicionais, há alguma perspectiva de uma redução radical dos custos de lançamento na década de 2010, o que consequentemente diminuiria o custo de quaisquer esforços nesse sentido. direção. Com um preço publicado de US $ 56,5 milhões por lançamento de até 13.150 kg (28.990 lb) de carga útil para a órbita baixa da Terra , os foguetes SpaceX Falcon 9 já são os "mais baratos da indústria". Avanços atualmente sendo desenvolvidos como parte do programa de desenvolvimento de sistema de lançamento reutilizável SpaceX para permitir Falcon 9s reutilizáveis ​​"poderiam reduzir o preço em uma ordem de magnitude, gerando mais empreendimentos baseados no espaço, o que por sua vez reduziria ainda mais o custo de acesso ao espaço por meio de economias de escala. " Se a SpaceX for bem-sucedida no desenvolvimento da tecnologia reutilizável, espera-se que "tenha um grande impacto no custo de acesso ao espaço" e mude o mercado cada vez mais competitivo de serviços de lançamento espacial.

A Comissão do Presidente sobre a Implementação da Política de Exploração Espacial dos Estados Unidos sugeriu que um prêmio de incentivo deveria ser estabelecido, talvez pelo governo, para a realização da colonização espacial, por exemplo, oferecendo o prêmio à primeira organização a colocar humanos na Lua e sustentá-los por um período fixo antes de retornar à Terra.

Dinheiro e moeda

Especialistas têm debatido sobre o possível uso de dinheiro e moedas em sociedades que serão estabelecidas no espaço. A Denominação Intergaláctica Quasi Universal, ou QUID, é uma moeda física feita de um polímero PTFE qualificado para o espaço para viajantes interplanetários. O QUID foi projetado para a empresa de câmbio Travelex por cientistas do Centro Espacial Nacional da Grã-Bretanha e da Universidade de Leicester.

Outras possibilidades incluem a incorporação da criptomoeda como principal forma de moeda, conforme sugerido por Elon Musk .

Recursos

Colônias na Lua, Marte, asteróides ou o planeta Mercúrio , rico em metais , poderiam extrair materiais locais. A Lua é deficiente em voláteis como argônio , hélio e compostos de carbono , hidrogênio e nitrogênio . O impacter LCROSS foi direcionado para a cratera Cabeus, que foi escolhida por ter uma alta concentração de água para a lua. Uma nuvem de material entrou em erupção na qual um pouco de água foi detectada. O cientista chefe da missão Anthony Colaprete estimou que a cratera Cabeus contém material com 1% de água ou possivelmente mais. O gelo da água também deve estar em outras crateras permanentemente sombreadas perto dos pólos lunares. Embora o hélio esteja presente apenas em baixas concentrações na Lua, onde é depositado no regolito pelo vento solar, estima-se que existam milhões de toneladas de He-3. Ele também contém oxigênio , silício e metais industrialmente significativos , como ferro , alumínio e titânio .

O lançamento de materiais da Terra é caro, portanto, os materiais a granel para as colônias podem vir da Lua, um objeto próximo à Terra (NEO), Fobos ou Deimos . Os benefícios do uso de tais fontes incluem: uma força gravitacional mais baixa, nenhum arrasto atmosférico em navios de carga e nenhuma biosfera para causar danos. Muitos NEOs contêm quantidades substanciais de metais. Debaixo de uma crosta externa mais seca (muito parecida com o xisto betuminoso ), alguns outros NEOs são cometas inativos que incluem bilhões de toneladas de gelo de água e hidrocarbonetos de querogênio , bem como alguns compostos de nitrogênio.

Mais além, acredita-se que os asteróides de Trojan de Júpiter sejam ricos em água gelada e outros materiais voláteis.

A reciclagem de algumas matérias-primas quase certamente seria necessária.

Energia

A energia solar em órbita é abundante, confiável e é comumente usada para alimentar satélites hoje. Não há noite no espaço livre e sem nuvens ou atmosfera para bloquear a luz do sol. A intensidade da luz obedece a uma lei do quadrado inverso . Portanto, a energia solar disponível à distância d do Sol é E = 1367 / d 2 W / m 2 , onde d é medido em unidades astronômicas (UA) e 1367 watts / m 2 é a energia disponível à distância da órbita da Terra de o Sol, 1 UA.

Na leveza e no vácuo do espaço, altas temperaturas para processos industriais podem ser facilmente alcançadas em fornos solares com enormes refletores parabólicos feitos de folha metálica com estruturas de suporte muito leves. Os espelhos planos para refletir a luz do sol em torno dos escudos de radiação em áreas vivas (para evitar o acesso à linha de visão dos raios cósmicos ou para fazer a imagem do Sol parecer mover-se em seu "céu") ou em plantações são ainda mais leves e fáceis de construir.

Grandes matrizes de células fotovoltaicas de energia solar ou usinas térmicas seriam necessárias para atender às necessidades de energia elétrica do uso dos colonos. Em partes desenvolvidas da Terra, o consumo elétrico pode ser em média 1 quilowatt / pessoa (ou cerca de 10 megawatt-hora por pessoa por ano). Essas usinas de energia podem estar a uma curta distância das estruturas principais se fios forem usados ​​para transmitir a energia, ou muito mais longe com a transmissão de energia sem fio .

Uma das principais exportações dos projetos iniciais de assentamento espacial foi antecipada em grandes satélites de energia solar (SPS) que usariam transmissão de energia sem fio ( feixes de micro - ondas com fase bloqueada ou lasers emitindo comprimentos de onda que células solares especiais convertem com alta eficiência) para enviar energia para locais na Terra ou em colônias na Lua ou em outros locais do espaço. Para locais na Terra, este método de obtenção de energia é extremamente benigno, com zero emissões e muito menos área de solo necessária por watt do que para painéis solares convencionais. Uma vez que esses satélites são construídos principalmente de materiais lunares ou derivados de asteróides, o preço da eletricidade SPS pode ser menor do que a energia de combustível fóssil ou energia nuclear; substituí-los teria benefícios significativos, como a eliminação de gases de efeito estufa e resíduos nucleares da geração de eletricidade.

Transmitir energia solar sem fio da Terra para a Lua e vice-versa também é uma ideia proposta para o benefício da colonização espacial e dos recursos energéticos. O físico Dr. David Criswell, que trabalhou para a NASA durante as missões Apollo, teve a ideia de usar feixes de energia para transferir energia do espaço. Esses feixes, micro-ondas com comprimento de onda de cerca de 12 cm, ficarão quase intocados enquanto viajam pela atmosfera. Eles também podem ser direcionados a áreas mais industriais para evitar atividades humanas ou animais. Isso permitirá métodos mais seguros e confiáveis ​​de transferência de energia solar.

Em 2008, os cientistas conseguiram enviar um sinal de microondas de 20 watts de uma montanha em Maui para a ilha do Havaí. Desde então, a JAXA e a Mitsubishi se uniram em um projeto de US $ 21 bilhões para colocar satélites em órbita que poderiam gerar até 1 gigawatt de energia. Esses são os próximos avanços que estão sendo feitos hoje para fazer com que a energia seja transmitida sem fio para a energia solar baseada no espaço.

No entanto, o valor da energia SPS entregue sem fio a outros locais no espaço será normalmente muito maior do que na Terra. Caso contrário, os meios de geração de energia precisariam ser incluídos nesses projetos e pagar a pesada multa dos custos de lançamento da Terra. Portanto, além dos projetos de demonstração propostos para a energia entregue à Terra, a primeira prioridade para a eletricidade SPS provavelmente será em locais no espaço, como satélites de comunicações, depósitos de combustível ou propulsores de "rebocador orbital" para transferência de carga e passageiros entre a órbita baixa da Terra (LEO ) e outras órbitas, como a órbita geossíncrona (GEO), a órbita lunar ou a órbita terrestre altamente excêntrica (HEEO). O sistema também contará com satélites e estações receptoras na Terra para converter a energia em eletricidade. Por causa disso, a energia pode ser facilmente transmitida do lado diurno para o noturno, o que significa que a energia é confiável 24 horas por dia, 7 dias por semana.

A energia nuclear é às vezes proposta para colônias localizadas na Lua ou em Marte, pois o fornecimento de energia solar é muito descontínuo nesses locais; a Lua tem noites de duas semanas terrestres de duração. Marte tem noites, gravidade relativamente alta e uma atmosfera com grandes tempestades de poeira para cobrir e degradar os painéis solares. Além disso, a maior distância de Marte ao Sol (1,52 unidades astronômicas, UA) significa que apenas 1 / 1,52 2 ou cerca de 43% da energia solar está disponível em Marte em comparação com a órbita da Terra. Outro método seria transmitir energia sem fio para as colônias lunares ou marcianas de satélites de energia solar (SPSs), conforme descrito acima; as dificuldades de geração de energia nesses locais tornam as vantagens relativas dos SPSs muito maiores lá do que para a energia transmitida para locais na Terra. A fim de também ser capaz de cumprir os requisitos de uma base lunar e energia para fornecer suporte de vida, manutenção, comunicações e pesquisa, uma combinação de energia nuclear e solar será usada nas primeiras colônias.

Tanto para a geração de energia térmica solar quanto para a geração de energia nuclear em ambientes sem ar, como a Lua e o espaço, e em menor grau a muito fina atmosfera marciana, uma das principais dificuldades é dispersar o inevitável calor gerado . Isso requer áreas de radiador bastante grandes.

Autorreplicação

A fabricação do espaço pode permitir a autorreplicação. Alguns acham que é o objetivo final porque permite um aumento exponencial nas colônias, ao mesmo tempo que elimina os custos e a dependência da Terra. Pode-se argumentar que o estabelecimento de tal colônia seria o primeiro ato de autorreplicação da Terra . Objetivos intermediários incluem colônias que esperam apenas informações da Terra (ciência, engenharia, entretenimento) e colônias que requerem apenas o fornecimento periódico de objetos leves, como circuitos integrados , medicamentos, material genético e ferramentas.

Tamanho da população

Em 2002, o antropólogo John H. Moore estimou que uma população de 150-180 permitiria a existência de uma sociedade estável por 60 a 80 gerações - equivalente a 2.000 anos.

Assumindo uma jornada de 6.300 anos, o astrofísico Frédéric Marin e o físico de partículas Camille Beluffi calcularam que a população mínima viável para um navio de geração chegar a Proxima Centauri seria de 98 colonos no início da missão (então a tripulação se reproduzirá até atingir um população estável de várias centenas de colonos dentro do navio).

Em 2020, Jean-Marc Salotti propôs um método para determinar o número mínimo de colonos para sobreviver em um mundo extraterrestre. Baseia-se na comparação entre o tempo necessário para a realização de todas as atividades e o tempo de trabalho de todos os recursos humanos. Para Marte, seriam necessários 110 indivíduos.

Advocacia

Várias empresas privadas anunciaram planos para a colonização de Marte . Entre os empresários que lideram o apelo à colonização do espaço estão Elon Musk , Dennis Tito e Bas Lansdorp .

Organizações envolvidas

As organizações que contribuem para a colonização do espaço incluem:

Análogos terrestres para colonização espacial

Muitas agências espaciais constroem bancos de ensaio para sistemas avançados de suporte de vida, mas estes são projetados para voos espaciais humanos de longa duração , não para colonização permanente.

Estações de pesquisa remotas em climas inóspitos, como a Estação do Pólo Sul Amundsen-Scott também podem fornecer algumas práticas para a construção e operação de postos avançados fora do mundo.

Em ficção

Embora as colônias espaciais estabelecidas sejam um elemento comum nas histórias de ficção científica, as obras de ficção que exploram os temas, sociais ou práticos, do estabelecimento e ocupação de um mundo habitável são muito mais raras.

Exemplos

Veja também

Referências

Leitura adicional

Papéis
Livros
  • Harrison, Albert A. (2002). Spacefaring: The Human Dimension . Berkeley, CA, EUA: University of California Press. ISBN 978-0-520-23677-6.
  • Seedhouse, Erik (2009). Posto Avançado Lunar: Os Desafios de Estabelecer uma Colônia Humana na Lua . Chichester, Reino Unido: Praxis Publishing Ltd. ISBN 978-0-387-09746-6.Veja também [3]
  • Seedhouse, Erik (2009). Posto avançado marciano: os desafios de estabelecer um assentamento humano em Marte . Posto avançado marciano: os desafios de estabelecer um assentamento humano em Marte por Erik Seedhouse. Astronomia popular. Springer . Chichester, Reino Unido: Praxis Publishing Ltd. bibcode : 2009maou.book ..... S . ISBN 978-0-387-98190-1.Veja também [4] , [5]
  • Seedhouse, Erik (2012). Posto Avançado Interplanetário: Os Desafios Humanos e Tecnológicos da Exploração dos Planetas Exteriores . Berlim: Springer. ISBN 978-1-4419-9747-0.
  • Cameron M. Smith, Evan T. Davies (2012). Emigrating Beyond Earth: Human Adaptation and Space Colonization . Berlim: Springer-Verlag. ISBN 978-1-4614-1164-2.
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