Marte Terraformado
Hace unos minutos, durante mi 'paseo' para ver las últimas actualizaciones en los blogs que sigo, encontré en El Diario de un Webonauta una mención a este blog y una dedicatoria a un servidor. Desde este rincón de la Fundación, mi más sincero agradecimiento al Morex y le dedico esta entrada, solo para ampliar un poco la información sobre este interesante tópico.
Hace tiempo, en este blog hablábamos sobre construir Bases Lunares, donde se mencionaban los retos y peligros acerca de esta intrépida empresa. Pues bien, esa sería una tarea fácil si la comparamos con la colonización de Marte.
Hemos ido al espacio por aproximadamente 40 años, pero siempre han sido estadías temporales en órbita. ¿Por qué queremos ir a Marte? Como las fotografías tomadas por las sondas y vehículos planetarios han mostrado desde 1964, Marte es un planeta desolado, sin vida (hablando de actividad volcánica), aparentemente con poco que ofrecer a la raza humana. Posee una atmósfera muy delgada y hasta el momento, no hemos encontrado señales de vida, pero también parece ser prometedor para la continuación de la raza humana. Ya somos más de seis mil millones de humanos poblando este planeta, y el número continua creciendo sin cesar. Esta sobrepoblación o la posibilidad de un desastre planetario, podría forzarnos a considerar nuevos hogares en nuestro Sistema Solar, y Marte podría tener más que ofrecernos que las imágenes de áridos paisajes mostrados hasta hoy.
En épocas recientes, las sondas de la NASA han descubierto insinuaciones de un pasado cálido en Marte, uno en el cual el agua podría haber fluido y la vida hubiera estado presente. Con la evidencia actual de que el agua podría existir en un estado sólido, hay quienes sugieren que la raza humana un día podría convertir a este planeta en nuestro segundo hogar. El esfuerzo para colonizar Marte podría iniciar con la alteración del clima y atmósferas actuales, para hacerla más parecida a la terrestre. El proceso de transformar un planeta, para que su atmósfera sea habitable para los seres humanos es denominado "Terraformar". El día de hoy, platicaremos del porque Marte es el candidato ideal para la colonización y cuales son (hasta hoy) los planes para terraformar el planeta rojo.
Proceso de terraformación
"Creando" una nueva Tierra.
En 1938, el geoquímico ruso Vladimir Vernadsky escribió que la región geológica de la Tierra donde prolifera la vida (la biosfera) sería "extendida por las máquinas hasta la estratosfera". Una década antes, Hermann Julius Oberth, uno de los padres del vuelo espacial, escribió que el objetivo de utilizar máquinas para las futuras exploraciones tripuladas en el espacio, no era solo simplemente para aventurarse al exterior de la Tierra, sino para "hacer todos los mundos habitables".
Ahora, por primera vez, el hombre tiene las herramientas para 'mudar' la civilización humana al espacio. También, podemos planear los pasos que se requieren para 'crear nuevas Tierras'. Aunque la Luna es objeto más cercano y conveniente para la exploración y asentamiento, ese pequeño cuerpo celeste es incapaz de sostener una atmósfera de la cual la vida podría depender. La vida en la Luna requiere de un habitat protegido y aislado.
Marte, aunque presenta más dificultades para ser visitado, tiene todos los ingredientes necesarios para la vida. Muchas de las principales propiedades marcianas son similares a las terrestres, en ambos planetas la duración de los días es de 24 hrs (minutos más, minutos menos), algo muy importante para considerar para las plantas, dada su fotosíntesis (que dicho sea de paso, utilizarán el dióxido de carbono, el cual degradarán convirtiéndolo en oxígeno, que con el tiempo, crearía una rudimentaria pero efectiva capa de ozono), también presenta estaciones, aunque de un periodo mayor que el terrestre (por obvias razones), pero las plantas podrían adaptarse a estas diferencias.
Ahora un probable planeta muerto, pero Marte una vez tuvo una atmósfera lo suficientemente gruesa y cálida para permitir el flujo de agua en su superficie (prerrequisito para la vida). Terraformar Marte por consiguiente, es el primer paso del "proyecto restauración", es decir, el regreso del (hasta hoy) frío y seco planeta a un potencial periodo donde se pueda presentar la vida. La clave, es el dióxido de carbono, si conseguimos envolver a Marte en una atmósfera de dióxido mas gruesa, con una presión superficial una o dos veces mayor que el aire al nivel del mar en la Tierra, Marte se calentaría, superando el punto de congelación del agua, fluyendo el agua nuevamente, a este ambiente, le agregamos nitrógeno y ayudaríamos a satisfacer las necesidades metabólicas de plantas y microorganismos.
Una diferencia importante es la gravedad marciana con respecto a la terrestre (un tercio), por el momento desconocemos si la vida podría adaptarse a una gravedad reducida, aunque se estima que para las plantas y los microorganismos, esto no sería un problema, incluso se piensa que algunos animales podrían adaptarse.
Para que el planeta sea habitable para los humanos, la atmósfera tiene que ser similar a la nuestra, compuesta principalmente por nitrógeno (79%, aprox), oxígeno (20% aprox) y otros gases (1% aprox).
Durante la terraformación de Marte
Primer Paso: "Ecopoiesis"
Dado que la atmósfera de Marte está compuesta principalmente por dióxido de carbono (como lo vimos líneas arriba), esta no soportaría vida aeróbica (humanos o animales). El primer paso para terraformar Marte es 'espesar' la atmósfera existente para conseguir que Marte sea habitable para los microorganismos anaeróbicos que pueden prosperar en un ambiente rico en dióxido de carbono. El proceso ha sido denominado ecopoiesis, término acuñado por el biólogo Robert Haynes en 1990. Este proceso requerirá la transformación de los "cuerpos bio-inertes" del planeta (la tierra, atmósfera y agua) quienes interpretan un gran papel en la organización de la futura biosfera. Cualquier organismo que se libere en la superficie marciana en la actualidad, se secaría y congelaría, degradándose químicamente y reducido a polvo.
Con la tecnología actual, el periodo que requieren la ecopoiesis o la terraformación distan mucho de ser similares. Según estudios realizados, la generación de una atmósfera marciana cálida y gruesa, se daría en 200 años, mientras que la creación de una atmósfera oxigenada (como la nuestra), por medio de microorganismos y la fotosíntesis, podría requerir cien mil años. Reiterando, estas estimaciones están basadas en la tecnología actual, los periodos se irán acortando conforme se vayan descubriendo nuevas tecnologías y/o métodos para acelerar el proceso de terraformación.
Pero ¿Cómo terraformar Marte?
Bueno, ya hablamos de la ecopoisis, y de las características que se requieren y que cambios tendría la superficie marciana. Son varios los métodos que se han propuesto para terraformar Marte, el que ha tenido una aceptación generalizada es el de calentar la superficie marciana, logrando una atmósfera más rica en dióxido de carbono, consiguiendo que sea a la vez, más gruesa y protectora, acrecentando el efecto invernadero necesario para ampliar el campo de estabilidad del agua líquida.
En el calentamiento inicial de Marte, mediante ingeniería planetaria liberaría una gran cantidad de dióxido de carbono, que se supone existe bajo la superficie marciana y en los casquetes polares. Esto comenzaría una reacción en cadena, dado que al comenzar a derretirse los polos, se liberaría más dióxido de carbono, encadenándose hasta el punto de convertirse en autosuficiente y no necesitar del ingenio humano para seguir con el proceso. Como se mencionó, este paso ha tenido una aceptación general, y por lo tanto, es el paso inicial para todos los modelos propuestos, donde la variación es en la cantidad de dióxido de carbono que pueda estar disponible en Marte y los métodos para liberar el gas.
Oscureciendo los polos
Uno de los primeros modelos propuestos (Burns, Harwit y Carl Sagan, en 1973) fue el de oscurecer los polos marcianos, logrando una mayor absorción de luz solar y así aumentando su temperatura, según Sagan, en 100 años se evaporarían por completo.
Súper-espejos
Otra idea es la de incrementar la energía solar que llega al planeta, reflejando la luz desde el espacio a su superficie, para ello, se sugiere (Osberg 1981, Birch 1992, Zubrin y Mc Kay 1993, Fogg 1995) el uso de espejos que permanezcan en la órbita marciana reflejando la luz hacia el planeta, sobra decir que el tamaño es realmente grande, pero no por eso inviables. En los estudios realizados, Zubrin y Mc Kay sostienen que unas velas espejadas de 125 km de diámetro podrían quedar estacionarias a 214 mil km sobre la superficie marciana, reflejando la luz solar hacia el polo sur, lo cual sería suficiente para aumentar la temperatura en los polos, logrando elevar la evaporación de las capas heladas. Un espejo de estas dimensiones, es prácticamente imposible de llevar desde la Tierra, pero sería factible elaborarlo allá. Obviamente, el uso de estos espejos por si solos, no servirían, pero si serían de gran ayuda para acelerar el proceso inicial de terraformación.
Súpergases Invernadero
Planta productora de gas
En 1984, James Lovelock (quizá lo recuerden por su teoría de una Tierra viva: Gaia) y Allaby sugirieron que el aumento de la temperatura, y consiguiente liberación de dióxido de carbono, podría conseguirse liberando ciertos gases (metano, óxido nitroso, amoniaco y perfluorocarbonos) en la atmósfera marciana y de esta manera, potenciar el efecto invernadero. Estos gases, tienen un efecto invernadero diez mil veces más potente que el dióxido de carbono, tienen un mayor tiempo de residencia en la atmósfera y no son tóxicos (en ciertas concentraciones), y pequeñas cantidades de estos gases podrían calentar el planeta.
Pero ¿de dónde saldrían estos gases? Aún cuando solo se requieran pequeñas cantidades, el transportarlas no sería una tarea fácil, por lo que tendrían que ser producidos químicamente allá inicialmente, aunque claro, en etapas posteriores, se podrían producir de manera biológica, con la ayuda de microorganismos. Para producir una cantidad suficiente de estos gases, se tendrían que construir unos cuantos cientos de fábrica a lo largo y ancho de la superficie marciana, las cuales serían del tamaño de un Volkswagen Sedán (Escarabajo, Vocho, como lo conozcan), funcionarían con energía solar, se encargarían de cosechar los elementos necesarios de la superficie marciana, generar los gases y expulsarlos a la atmósfera.
De esta manera, se estima que la atmósfera marciana se calentaría en diez años, dejándola lista para comenzar con la ecopoiesis en 60 años, si todo funciona de acuerdo a lo planeado. El generar una atmósfera adecuada de dióxido de carbono, llevaría 100 años y el tener un planeta rico en agua, alrededor de 600 años. Para conseguir resultados más rápidos, el efecto invernadero logrado con los súpergases se podría amplificar complementándolo con otros métodos, como los espejos ya mencionados.
Pero cambiar a Marte en una forma más lenta, sería más interesante por varias razones, para empezar, sería más factible económicamente, las agencias espaciales podrían llevar media docena de fábricas de gases de forma anual, sin que el costo sea estratosférico, además, la vida en Marte tendría un periodo mayor de adaptación y evolución, de esta manera, los científicos podrían estudiar mejor el proceso ¿cuando tendríamos una oportunidad mejor para estudiar la creación de una biosfera?
Interior de un Hábitat en Marte
Bueno, para cerrar, solo unos comentarios: a) Si hay vida en Marte, es muy probable que la terraformación sea perjudicial para la misma, lo que nos llevaría a un conflicto ético; b) Si como sostienen los científicos, en el pasado, Marte presentó características similares a las de nuestro planeta, pues no habría tal dilema, solo estaríamos 'resucitando' un planeta; c) En caso de existir vida marciana, muy probablemente sea microbiana, y la terraformación quizá haga que mute, en lugar de extinguirla.
A título personal, espero que podamos llevar a cabo este tipo de proyectos, pues se demostraría que el ser humano puede seguir superando sus límites (autoimpuestos, desde luego). Se que faltaron proyectos por mencionar, pero creo que la entrada ya es lo suficientemente grande, sin embargo, les dejaré los vínculos donde podrán obtener más información y les dejo a la imaginación, quizá para una publicación futura ¿qué necesitamos para terraformar Venus? Interesante ¿cierto?, si es más retador.
Para Saber Más:
Christopher P. McKay
Christopher P. McKay
Diario de un Webonauta
Documental del National Geographic
Robert H. Haynes
Shaun Moss
Christopher P. McKay & Margarita M. Marinova
Martyn J. Fogg
Julian A. Hiscox & David J. Thomas
Carl Sagan
David J. Thomas
Planetary Engineering On Mars
Carl Sagan, Icarus, Vol 20, September 1973, pp 513-514
