Colonización de Marte para niños

Marte

La colonización de Marte refiere a la posibilidad futura de que el ser humano habite dicho planeta de manera permanente. Varios científicos consideran que la colonización del espacio es un paso deseable y tal vez inevitable en el futuro de la humanidad. Marte es el foco de muchas especulaciones y estudios serios sobre posibles colonias. Es el planeta más fácil de alcanzar desde la Tierra en términos de energía requerida, pero un viaje allí podría llevar bastantes meses en el espacio (con la tecnología disponible, entre 6 y 7 meses).

Similitudes con la tierra

Concepción artística de Marte terraformado, con océanos, nubes y zonas verdes

Mientras que la Tierra es más parecida a Venus en su composición general, las similitudes con Marte son más convincentes respecto a la colonización. Esto incluye las siguientes razones:

• El día marciano (o sol) es muy parecido al terrestre. Un día solar medio de Marte dura 24 horas 39 minutos y 35,244 segundos.
• La superficie de Marte tiene un área equivalente al 28,4 % de la Tierra, levemente menor que la cantidad de tierra seca en nuestro planeta (que es del 29,2 % de la superficie de la Tierra).
• Marte tiene una inclinación axial de 25,19º, comparada con los 23,44º de la Tierra. Esto significa que Marte tiene unas estaciones muy parecidas a las de la Tierra, aunque duran casi el doble porque el año marciano dura cerca de 1,88 años terrestres.
• Marte tiene atmósfera. Aunque es muy fina (cerca del 0,7 % de la atmósfera terrestre), proporciona algo de protección a la radiación solar y a la radiación cósmica, y ha sido usada satisfactoriamente para el aerofrenado de las naves.
• Recientes observaciones por los robots de exploración de la NASA y la Mars Express de la ESA confirman la presencia de agua en Marte. Marte parece tener cantidades significativas de todos los elementos necesarios para la vida.
• La cantidad de CO₂ en Marte es 52 veces mayor que en la Tierra, lo que probablemente permita el cultivo de plantas en Marte.
• Marte tiene dos lunas que son mucho más pequeñas y cercanas al planeta que nuestra Luna. Fobos y Deimos pueden servir como útiles lugares para probar los conceptos de colonización de asteroides.

Diferencias

Concepción artística de un Marte terraformado. (créditos: Mathew Crisp).

Diferencias entre la Tierra y Marte:

• La gravedad en la superficie de Marte es tan solo la tercera parte de la de la Tierra. No se sabe si este nivel es suficiente para prevenir los problemas de salud asociados a la ingravidez (pérdida de masa muscular y descalcificación ósea).
• Marte es mucho más frío que la Tierra, con temperaturas en la superficie de entre -140°C y 23 °C.
• Como Marte está más lejos del sol, el nivel de radiación solar que recibe la superficie (la constante solar) es solo la mitad de lo que reciben la Tierra o la Luna.
• La órbita de Marte es más excéntrica que la de la Tierra, aumentando las variaciones de temperatura y de la constante solar.
• La presión atmosférica en Marte es demasiado baja para que los humanos sobrevivan sin equipos de presión; las estructuras en Marte necesitarán ser construidas con cabinas de presión similares a las de las naves espaciales, capaces de proporcionar 1 bar de presión.
• La atmósfera marciana está compuesta principalmente de dióxido de carbono.
• Marte no tiene magnetosfera para desviar el viento solar.
• A diferencia de la Tierra, Marte carece de placas tectónicas activas, por lo cual no habría movimientos telúricos que afecten a una colonia humana.

Habitabilidad

Fisiológicamente, la atmósfera de Marte puede ser considerada un vacío. Un humano desprotegido perdería el sentido en cerca de 20 segundos y podría sobrevivir no más de un minuto en la superficie de Marte sin un traje espacial.

Aun así, las condiciones de Marte son mucho más cercanas a la habitabilidad que las temperaturas extremadamente frías y cálidas de Mercurio, el horno de la superficie de Venus, o el frío criogénico de los planetas exteriores. Solo las nubes altas de Venus son parecidas en términos de habitabilidad a la Tierra como lo es Marte.

Hay hábitats naturales en la Tierra en los que los humanos hemos probado las condiciones de vida en Marte. La máxima altura alcanzada por un globo sonda, registrada en mayo de 1961, fue de 34.668 metros (113.740 pies). La presión a esa altitud es más o menos la misma que la de la superficie de Marte. El frío extremo del Ártico y de la Antártida recrea las extremas temperaturas de Marte. Además, hay desiertos en la Tierra que tienen un aspecto similar al terreno marciano, especialmente el desierto de Atacama.

Terraformación en Marte

Esta sección es un extracto de Terraformación § Terraformación de Marte.

Concepción artística de Marte después de la terraformación

Terraformar Marte requeriría dos grandes cambios interrelacionados: construir la atmósfera y calentarla. Dado que una atmósfera más densa de dióxido de carbono y algunos otros gases de efecto invernadero atraparían la radiación solar los dos procesos se reforzarían el uno en el otro. En todo caso se han sugerido múltiples posibilidades para terraformar el planeta rojo.

La atmósfera marciana es relativamente delgada, lo que hace que la presión en la superficie sea muy baja (0.6 kPa), comparados con la de la Tierra (101.3 kPa). La atmósfera de Marte consiste de un 95 % de dióxido de carbono (CO₂), 3 % de nitrógeno, 1.6 % de argón, y solamente contiene pequeñas cantidades de oxígeno, agua, formaldehído y metano. Debido a que su atmósfera está formada principalmente de CO₂, un conocido gas que produce el efecto invernadero, una vez el planeta comenzara a calentarse y a derretirse las reservas de los polos, una cantidad mayor de CO₂ entraría en la atmósfera haciendo que este efecto invernadero aumentase. Cada uno de los dos procesos favorecería al otro, ayudando, de esta manera, a la terraformación. No obstante, se necesitarían aplicar ciertas técnicas de una manera controlada y a gran escala durante un tiempo lo suficientemente largo para conseguir cambios sostenibles y lograr convertir esta teoría en realidad.

Se ha sugerido el bombardeo nuclear de la corteza y los casquetes polares como un método rápido para calentar el planeta. Si se detona un arma nuclear en las regiones polares, el intenso calor derretiría grandes cantidades de agua y dióxido de carbono congelados. Los gases producidos harían más densa la atmósfera y contribuirían al efecto invernadero. Adicionalmente, el polvo levantado por la explosión nuclear cubriría el hielo y reduciría su albedo, permitiendo que se fundiese más rápidamente bajo los rayos del sol. La detonación de un arma nuclear bajo la superficie calentaría la corteza y ayudaría a la desgasificación del dióxido de carbono atrapado en las rocas. Aunque las armas nucleares resultan atractivos en el sentido de que hacen uso de armas peligrosas y obsoletas en la Tierra y añade calor al planeta rápidamente y de forma económica, conlleva las connotaciones negativas de destrucción masiva al ambiente nativo y potenciales efectos perniciosos de la desintegración nuclear.

Radiación

Marte no tiene un campo magnético comparable al terrestre. Combinado con su fina atmósfera, esto permite que una cantidad significativa de radiación ionizante llegue a la superficie marciana. La nave Mars Odyssey llevaba un instrumento, el Experimento de radiación ambiental de Marte, (Mars Radiation Environment Experiment, MARIE), para medir el peligro para los humanos. Con él se descubrió que los niveles de radiación en la órbita de Marte son unas dos veces y media superiores a los registrados en la Estación Espacial Internacional. La dosis media era de 22 milirads por día, (220 micrograys por día, o 0,080 gray al año). Tres años de exposición a estos niveles se acercaría mucho a los límites de seguridad adoptados por la NASA. Los niveles en la superficie de Marte podrían ser algo menores y pudieran variar significativamente de un lugar a otro dependiendo de la altitud y de campos magnéticos puntuales.

Una ocasional tormenta solar produciría dosis mucho más altas. Los astronautas en Marte podrían ser advertidos por sensores cercanos al Sol, y probablemente usarían escudo durante dichos eventos. MARIE observó algunas tormentas en Marte que no fueron detectadas en la Tierra, y es debido a que son direccionales. Esto supondría una red de naves orbitando al Sol para asegurarse de detectar todas las amenazas para Marte.

Aún queda mucho por aprender sobre la radiación solar. En 2003, la NASA Lyndon B. Johnson Space Center abrió una instalación, el NASA Space Radiation Laboratory, en Brookhaven National Laboratory que emplea acelerador de partículas para simular la radiación solar. Estas instalaciones estudian sus efectos en los seres vivos, así como técnicas para escudarse de dichos eventos.

Hay algunas pruebas de que a estos niveles, la radiación crónica no es tan peligrosa como se pensaba, y que de hecho puede ser incluso beneficiosa, dándose un caso de Hormesis con la radiación ionizante.

La opinión general de los que han estudiado el tema, es que los niveles de radiación, exceptuando alguna ocasional tormenta solar, que se experimentarían en la superficie de Marte y durante el trayecto hacia allí, son ciertamente un problema, pero no lo suficientemente importante como para evitar realizar viajes con la tecnología actual.

Comunicaciones

Las comunicaciones con la Tierra son mayormente directas durante el período en que Marte es visible desde aquí. La NASA y la ESA incluyeron equipo de comunicaciones en muchas de sus sondas orbitales, así que Marte ya cuenta con satélites de comunicaciones. Sin embargo, seguramente deberán ser reemplazados por otros antes de poder realizar expediciones de colonización.

No obstante, las comunicaciones se dificultan enormemente cada período sinódico, durante la conjunción superior, cuando el Sol se interpone entre ambos planetas. El retraso en la llegada de información varía mucho, debido a que luz tarda en viajar de la Tierra a Marte (o viceversa) poco más de tres minutos en las mejores oposiciones (mínima distancia Tierra-Marte), pero en las conjunciones puede llegar a los 22 minutos. Las conversaciones con la Tierra en cualquier época del año, usando el teléfono o la mensajería instantánea son absolutamente imposibles con la tecnología actual. Otros medios, como el correo electrónico y el correo de voz no muestran dificultad. Debería recordarse que la mayor parte de la exploración del Sistema Solar se ha realizado sin el lujo de la comunicación en tiempo real con la Tierra.

En la superficie, las radios comunes podrían funcionar entre puntos en línea de visión el uno con el otro. Marte posee una ionosfera, pero no está claro en qué medida podría ser usada para reflejar mensajes a larga distancia, o de alta frecuencia entre puntos alejados sobre la superficie marciana.

En cualquier caso, el uso de un gran número de satélites de comunicaciones, quizá incluyendo algunos estratégicamente localizados para evitar el problema de la conjunción superior (actuando a modo de repetidores) sería un problema menor en el contexto de una colonización plena de Marte.

Posibles lugares para las colonias

Marte puede dividirse en varias áreas bien diferenciadas según el tipo de colonización posible por realizar:

Zona explorada por el Opportunity, a una latitud media

Valles Marineris

La sonda Mars Odyssey encontró la mayor concentración de agua en el polo norte, pero mostró que en latitudes menores el agua también existía, por lo que restó importancia a los polos como lugar de la órbita de la tierra.

Regiones polares

Los polos marcianos atrajeron gran interés como lugares de asentamientos debido a que las variaciones estacionales de tamaño habían sido observadas durante muchos años desde la Tierra. Al igual que la Tierra, Marte posee un sol de medianoche durante el verano local, y una noche polar durante el correspondiente invierno. Esto se debe a la similar inclinación del eje de rotación respecto al plano de la eclíptica.

Latitudes medias

La exploración de la superficie está aún en marcha. Los dos rovers marcianos, Spirit y Opportunity, han encontrado muy diversos tipos de suelo y rocas. Esto sugiere que el terreno marciano es muy variado, y que el lugar de un asentamiento no debería elegirse hasta tener más información.

Ecuador

La mayor posibilidad de albergar colonias humanas permanentes se encuentra en el ecuador, donde se experimentan las menores variaciones estacionales.

Fobos y Deimos, lunas de Marte.

Valles Marineris

Valles Marineris es el "Gran Cañón" de Marte, aunque a una escala mucho mayor: unos 3.000 km de largo, y una media de 8 km de profundidad. La presión atmosférica en el fondo es un 25% mayor que la media, 0,9 kPa contra 0,7 kPa. Dado que su dirección es mayormente este-oeste, sus altos muros no deberían interferir mucho con la llegada de luz al fondo del mismo. En el fondo hay evidencia de que una vez fluyó un río por él; los muros al aire del cañón pudieran ofrecer una auténtica ventana hacia la historia geológica de Marte, de la misma forma que el Gran Cañón lo es en la Tierra.

Lunas marcianas

Aunque no son realmente parte de Marte, las lunas, Fobos y Deimos, son ciertamente atractivas. La delta-v para un retorno a la Tierra desde ellas es baja, y pudiera encontrarse en ellas combustible para cohetes, como hielo de agua. En ese caso, podrían actuar como puestos de abastecimiento para los vehículos que volvieran a la Tierra, y podría ser económicamente viable devolver ciertos materiales al espacio orbital entre las lunas, para otros viajes. Esto ayudaría a la colonización de la superficie.

Inconvenientes

Dejando a un lado la habitual polémica sobre la colonización espacial, el asentamiento en Marte tiene una serie de problemas particulares:

• Algunos temen que podamos contaminar el planeta con la vida de origen terrestre. La pregunta es si alguna vez hubo o hay aún vida en Marte.
• Los niveles de radiación en los viajes de ida y vuelta al planeta son muy altos, elevando notablemente el riesgo de cáncer. Si se mandaran niños en edad de crecimiento o embarazadas, existiría la posibilidad de importantes trastornos y mutaciones.
• Otros sugieren las lunas como una primera colonia más lógica, que más tarde sería usada como punto de partida para misiones tripuladas a Marte. Sin embargo, la escasez de materiales indispensables para la vida, a destacar, hidrógeno, nitrógeno y carbono (50 - 100 ppm), hace poco viable esta alternativa.
• Se desconoce si la gravedad marciana puede ser soportada por la vida a largo plazo (todos los experimentos se han hecho a cero o a una g). Los expertos en medicina espacial han discutido sobre si los beneficios de vivir en una gravedad baja son mayores o menores que respecto a la gravedad normal de la Tierra, o a la ingravidez. El Mars Gravity Biosatellite será el primer experimento para probar los efectos de una gravedad parcial creada artificialmente a 0,38 g para adecuarse a la marciana, en mamíferos, en especial en ratones, abarcando desde el nacimiento hasta la muerte de estos.
• La velocidad de escape de Marte es de 5km/s, la cual es razonablemente alta. Esto dificultaría el comercio y las relaciones físicas con otros planetas para una colonia sin muchos recursos, al menos inicialmente.
• El ser humano y su formación apegado a su existecia esta regida por el derecho. No se debe de olvidar que independientemente el lugar donde habitemos nuestros derechos terminan donde empiezan los de otros u otras especies de seres vivos con capacidad de razonamiento y libre albredio.

Véase también

En inglés: Colonization of Mars Facts for Kids

• Exploración de Marte
• Extremófilo
• Mars One
• Marte
• Sistema Solar
• Sistema de transporte interplanetario
• SpaceX