Colonización del espacio

La colonización espacial  es la creación hipotética de asentamientos humanos autónomos fuera de la Tierra .

Los entusiastas de la colonización creen que hay suficientes recursos en la Luna y los planetas y asteroides más cercanos a la Tierra para crear un asentamiento de este tipo, por ejemplo, utilizando tecnologías de impresión 3D robótica. La energía solar está bastante disponible allí. Los logros de la ciencia moderna son generalmente suficientes para construir bases de investigación fuera de la Tierra, mientras que la creación de asentamientos autónomos es una tarea mucho más difícil, que actualmente se está resolviendo para la Antártida continental en la Tierra (tal solución para el Ártico ha sido implementado parcialmente por Rusia ). Los asentamientos autónomos se pueden ensamblar o imprimir automáticamente no solo en los planetas, sino también en el espacio exterior, cuando los científicos resuelven problemas de protección contra la radiación y los meteoritos.

En el caso de catástrofes globales de la Tierra a escala planetaria, la humanidad tiene la oportunidad de hacer su propia "copia de seguridad de la vida" (de una persona y algunos animales) en forma de asentamientos en el espacio, por ejemplo, en forma de las ciudades de bagels espaciales .

El problema de la superpoblación de la Tierra en el futuro también puede compensarse con la creación de tales asentamientos en el espacio. Por ejemplo, el programa espacial de China se está desarrollando rápida y activamente: por primera vez en más de cuarenta años, han aparecido rocas lunares en la Tierra, una sonda de investigación ya está volando a Marte, el país realiza lanzamientos más que nadie en el mundo, y Beijing tiene planes grandiosos.

K. E. Tsiolkovsky , el fundador de la astronáutica teórica, hizo una gran contribución a la popularización de la exploración espacial por parte de la humanidad . Imaginó cohetes, satélites artificiales, estaciones orbitales y caminatas espaciales mucho antes de que fueran una realidad.

La colonización del espacio es también un tema importante en la ciencia ficción .

Medios

Soporte vital

Para una permanencia permanente de una persona fuera de la Tierra, un asentamiento debe mantener los parámetros ambientales dentro de los límites habitables, es decir, crear la llamada homeostasis . O el cuerpo humano, como resultado de mutaciones tecnológicas, debe adaptarse a las condiciones de vida existentes.

Puede haber varios tipos de interacción entre el entorno extraterrestre y el entorno del asentamiento humano:

También son posibles combinaciones de las opciones anteriores. Pero no debemos olvidarnos de la gravedad, porque en ausencia de la gravedad, el cuerpo humano se atrofia muy rápidamente (principalmente músculos, órganos y tejido cardíaco - músculo cardíaco)

Autosuficiencia

La autosuficiencia  es un atributo opcional de un asentamiento extraterrestre, pero solo bajo la condición de un asentamiento permanente y equivalente.[ aclarar ] el intercambio de recursos entre la Tierra y la colonia; de lo contrario, solo podemos hablar de la base.

La autonomía de la colonia permitiría muchas veces aumentar la tasa de crecimiento del asentamiento y reducir en gran medida su dependencia de la Tierra. Una etapa intermedia pueden ser colonias que requieran únicamente información de la Tierra: científica, de ingeniería , etc.

Robotización

La construcción de módulos autónomos es posible a través de robots constructores programados para imprimir en 3D y ensamblar estructuras para vivir, para actualizar dichas estructuras y mantenerlas en condiciones adecuadas, para proporcionar alimentos a los residentes. También es prometedora la robotización de la extracción, entrega y procesamiento de minerales en asteroides ( Desarrollo industrial de asteroides ).

Población

En 2002, el antropólogo John Moore sugirió que un asentamiento de 150 a 200 personas normalmente podría existir durante 6 a 8 generaciones (alrededor de 200 años ).

Ubicación de la colonia

La mejor ubicación para una colonia es uno de los principales puntos de discusión entre los defensores de la colonización espacial.

Las colonias se pueden ubicar en los siguientes lugares:

Planetas, lunas y asteroides

Luna

La Luna es el lugar más natural y relativamente accesible para la colonización extraterrestre. En la era de la “ carrera lunar ”, la URSS incluso tenía un proyecto específico para la creación de bases-asentamientos lunares “ Zvezda ”.

Puntos de Lagrange

Se expresan ideas para la creación de asentamientos habitados temporales o permanentes, así como estaciones espaciales, centros de intercambio y energía en los puntos de Lagrange de los sistemas Tierra-Luna (puntos L 1  - L 5 ) y Sol - Tierra (puntos L 1 y L 2 ) .

Marte

La investigación de la NASA ha confirmado la presencia de agua en Marte [1] . Por lo tanto, las condiciones en Marte parecen ser suficientes para sustentar la vida.

Los parámetros del suelo marciano ( proporción de pH , presencia de elementos químicos necesarios para las plantas y algunas otras características) son similares a los de la Tierra, y teóricamente sería posible cultivar plantas en suelo marciano.

Marte es visto como uno de los candidatos más probables para ser el sitio del primer asentamiento extraterrestre después de la Luna. Su área total es aproximadamente igual a la superficie terrestre de la tierra. Existen grandes reservas de agua en Marte, y también hay carbono presente (en forma de dióxido de carbono en la atmósfera ). Es probable que Marte haya estado sujeto a los mismos procesos geológicos e hidrológicos que la Tierra y que pueda contener minerales (aunque esto no ha sido probado). El equipamiento existente sería suficiente para obtener los recursos necesarios para la vida (agua, oxígeno , etc. ) del suelo y la atmósfera marcianos. La atmósfera de Marte es bastante delgada (solo 800 Pa , o alrededor del 0,8% de la presión de la Tierra al nivel del mar) y el clima es más frío. La gravedad en Marte es aproximadamente un tercio de la de la Tierra.

Se discute la posibilidad tanto de crear bases-asentamientos marcianos como de la terraformación global de Marte (atmósfera) para hacer habitable toda o parte de su superficie. La colonización y terraformación de Marte debe tener en cuenta la posible presencia de compuestos orgánicos e incluso de vida .

El 8 de julio de 2011, inmediatamente después del último lanzamiento del transbordador Atlantis STS-135 , el presidente estadounidense , Barack Obama , anunció oficialmente que "los astronautas estadounidenses tienen un nuevo objetivo: un vuelo a Marte" [2] .

The Hundred-Year Starship es un proyecto  para enviar irrevocablemente personas a Marte para colonizar el planeta. El proyecto es desarrollado desde 2010 por el Ames Research Center  , uno de los principales laboratorios científicos de la NASA . La idea principal del proyecto es enviar personas a Marte para siempre. Esto conducirá a una reducción significativa en el costo del vuelo, será posible llevar más carga y tripulación. Otros vuelos traerán nuevos colonos y repondrán sus suministros.

Ceres

La colonización de Ceres se complica por la ubicación del planeta en el cinturón de asteroides , así como por la falta de luz solar.

Mercurio

Las condiciones de alta temperatura complican mucho la colonización de Mercurio, debido a la proximidad del planeta al Sol. Pero, por otro lado, tal arreglo permitirá a los colonos sobrevivir solo con energía solar para asegurar la vida en el planeta. La temperatura máxima en Mercurio es de 427 °C [3] .

Venus

La colonización de Venus está asociada a la tarea global de su terraformación, que tiene la mayor complejidad organizativa debido a la presencia en el planeta de condiciones extremas de temperatura y atmósfera extremadamente inaceptables para la actividad humana e incluso tecnológica.

Asteroides y planetas menores

La ventaja de los asteroides pequeños es que pueden pasar muy cerca de la Tierra varias veces por década. En los intervalos entre estos pasajes, el asteroide puede alejarse 350 millones de km del Sol ( afelio ) y hasta 500 millones de km de la Tierra. Pero los asteroides pequeños también tienen desventajas. En primer lugar, se trata de una gravedad muy pequeña y, en segundo lugar, siempre existirá el peligro de que un asteroide con una colonia colisione con algún cuerpo celeste masivo. A menudo se estima la posibilidad de colonizar asteroides con el fin de desarrollar industrialmente sus recursos: minerales ( rubidio , cesio , iridio , otros metales raros ), así como oxígeno (para proporcionar aire a las colonias) e hidrógeno (para combustible de cohetes y suministro de energía a las colonias ) desde Ceres y otros objetos del cinturón de asteroides.

Lunas de Júpiter y Saturno y otros objetos exteriores del sistema solar

La colonización de las lunas de Júpiter y Saturno y los objetos exteriores del sistema solar es una tarea difícil debido a su gran distancia de la Tierra; también hay que tener en cuenta la posible presencia de compuestos orgánicos e incluso de vida: en Europa , Titán , Encelado , etc.

Colonias orbitales

Las colonias orbitales son estructuras, de hecho, que son estaciones orbitales ampliadas y mejoradas (ver Ciudades de bagels espaciales ).

Colonización espacial: pros y contras

Opinión de los escépticos

Algunos expertos se muestran escépticos sobre la colonización espacial. Estos incluyen, en particular, al primer astronauta estadounidense en realizar un vuelo orbital, John Glenn , y al cosmonauta y diseñador de naves espaciales Konstantin Feoktistov . Según este punto de vista, mantener la vida humana en el espacio es demasiado costoso, pero no es necesario, ya que la automatización puede hacer todo el trabajo necesario. Según K. Feoktistov, las actividades de los cosmonautas en todas las estaciones orbitales para el estudio del espacio profundo dieron muchos menos resultados que un telescopio Hubble automático . En la Tierra, la Antártida y el fondo marino no se han desarrollado completamente , ya que esto todavía es ineficiente: la exploración espacial sería aún más costosa e incluso menos eficiente. A largo plazo, con el advenimiento de la inteligencia artificial que no es inferior a la humana, enviar personas al espacio adaptadas exclusivamente a las condiciones terrestres para realizar diversos tipos de trabajo puede ser obviamente inapropiado. Por ejemplo, el físico Oleg Dobrocheev habla de esto [4] . De hecho, es más fácil y seguro si los astronautas vuelan a una base ya construida o impresa por robots con infraestructura preparada y alimentos cultivados de forma automatizada.

Argumentos de los defensores

costo _ Muchas personas exageran enormemente el costo del espacio mientras subestiman el costo de la defensa. Por ejemplo, al 13 de junio de 2006, el Congreso de los EE. UU. comprometió $320 mil millones para la Guerra de Irak, mientras que el telescopio espacial Hubble costó solo $2 mil millones y el presupuesto anual promedio de la NASA es de solo $15 mil millones. En otras palabras, con el nivel actual de financiación de la NASA, el dinero gastado en la guerra con Irak habría sido suficiente para hacer funcionar la agencia espacial durante unos 21 años. Y el presupuesto militar anual de todo el mundo supera generalmente los 1,5 billones de dólares. Las personas también suelen subestimar cuánto les ayuda la tecnología espacial (por ejemplo, las comunicaciones por satélite y los satélites meteorológicos ) en su vida diaria, sin mencionar el aumento de la productividad en la agricultura, la reducción de los riesgos de los desastres naturales , etc. El argumento del "costo del espacio" también está implícito. asume que el dinero no gastado en el espacio irá automáticamente a donde beneficiará a la humanidad, pero este no es el caso (pueden ir a las mismas guerras). Tampoco tiene en cuenta que las tecnologías espaciales están mejorando y, como resultado, las actividades en el espacio ultraterrestre y, en consecuencia, el trabajo en la exploración espacial, se están abaratando gradualmente. En particular, si en un futuro cercano es posible crear un motor a reacción nuclear confiable, entonces esto permitirá crear naves espaciales de una sola etapa reutilizables de alta tecnología, cuyo uso reducirá el costo de entregar varias cargas a órbitas cercanas a la Tierra y a la Luna en al menos un orden de magnitud. (A modo de comparación: la creación de un barco de una sola etapa no nuclear es una tarea de ingeniería muy compleja con perspectivas dudosas). Además, los motores a reacción nucleares espaciales reducirán significativamente el tiempo de los vuelos interplanetarios, lo que elimina el problema de su duración. Por ejemplo, el tiempo de vuelo a Marte utilizando motores de cohetes químicos tradicionales será de unos 9 meses estándar, mientras que el uso de un motor nuclear del tipo VASIMR promete reducir el tiempo de vuelo a Marte a dos meses (en la actualidad, la duración de un El turno de trabajo en la ISS es de unos cuatro meses), lo que simplifica significativamente la tarea de soporte vital para la tripulación y los pasajeros de una nave equipada con motores VASIMR .

El argumento del costo se complementa con el argumento de la realidad de la existencia del resultado . Por ejemplo, los fondos gastados en la ISS se pueden ver en forma de un resultado real: la presencia física de la propia estación espacial. La ISS existe, los astronautas vuelan en ella y, si lo desea, cualquiera puede verla a través de un telescopio. El dinero gastado en alguna “mejora indefinida de la vida de las personas en la tierra” a menudo “no va a ninguna parte” y no siempre es posible determinar, ver y sentir algún resultado físico real. Y la ISS - lo es.

tierra _ El desarrollo de la Antártida, los fondos marinos y otros territorios subdesarrollados se ve obstaculizado no tanto por la hostilidad del medio ambiente como por la falta de fuentes cercanas de energía y materiales necesarios para organizar la producción. El costo del soporte vital para los cosmonautas (así como para los submarinistas, conquistadores de la Antártida y otros) está determinado por el costo de entregar todo lo necesario desde la Tierra. Con plantas de energía suficientemente potentes y seguras y producción local, un entorno hostil puede convertirse en un entorno habitable a un costo menor. Los defensores de la colonización espacial creen que será más fácil hacer una transferencia masiva de energía y producción material al espacio que hacer lo mismo en la Antártida o en el lecho marino. Ven el problema de la colonización de los territorios subdesarrollados de la Tierra en el impacto impredecible y, en la mayoría de los casos, negativo de la producción en masa en la ecología local, así como en el agotamiento de los recursos de combustible del planeta con un aumento constante en el consumo de energía. Las fuentes alternativas que utilizan la energía del viento, el sol , etc. , a su vez, requieren costos energéticos considerables para su producción y operación, necesitan un territorio enajenado para recolectar la energía disipada, y su producción depende significativamente de las condiciones climáticas. El acceso a la energía de fusión puede reducir la gravedad de la crisis energética, pero con el crecimiento del consumo de energía y la población de los territorios, los problemas de contaminación ambiental no se eliminan .

Al mismo tiempo, las plantas de energía solar desplegadas en el espacio no dependerán fundamentalmente del cambio de horas del día y la estacionalidad (no hay ninguna en el espacio), pero pueden estar a la sombra de otros cuerpos cósmicos, o en el estado de la atmósfera (está ausente), no por la presencia de espacio libre (es desproporcionadamente más grande que en la Tierra), sino que surge el problema de ensuciar el espacio cercano a la Tierra. Los espejos/baterías siempre se pueden orientar de la manera más ventajosa para obtener el máximo flujo de energía. Las fábricas espaciales que producen células solares de semiconductores , así como otros tipos de productos, operarán en condiciones estables, con un amplio y fácil control sobre la gravedad y el vacío locales .

seguridad _ Si toda la humanidad permanece en la Tierra, existe la amenaza de su completa destrucción (por ejemplo, como resultado de la caída de un asteroide, una guerra global, una pandemia o desastres naturales). Con la liberación de la humanidad al espacio, por supuesto, surgen otros peligros: nuevas enfermedades, aceleración de mutaciones, posibles conflictos entre colonias o incluso otras razas inteligentes, que también pueden conducir a varios tipos de catástrofes, o a la muerte de alguna parte de gente. Pero de una forma u otra, la creación de una "copia de seguridad de la vida en el espacio" y su posterior distribución en varios lugares distantes y de difícil acceso en el espacio aumentará significativamente las posibilidades de preservar la vida terrestre en caso de tales catástrofes globales. .

robots _ En esta etapa, el uso de estaciones espaciales automáticas resuelve perfectamente los problemas de investigación, pero no resuelve en absoluto el problema del crecimiento de la población de la Tierra y el agotamiento gradual de sus recursos no renovables . Por lo tanto, la reubicación de personas en ciudades de bagels espaciales , impresas rápidamente o construidas por robots, al mismo tiempo que se realiza minería en asteroides, puede ayudar a resolver este problema a largo plazo.

Por otro lado, el desarrollo de sistemas de inteligencia artificial (IA) "tan buenos como los humanos" plantea la cuestión de la coexistencia con esta nueva forma de "vida". Aunque la creación de tal “IA ideal” es fantástica en este momento, de una forma u otra, el desarrollo está teniendo lugar y hasta ahora se refleja con éxito en la aparición de los asistentes de voz modernos .

Complementando el desarrollo informativo de la IA, los métodos físicos, las tecnologías y las herramientas de colonización y construcción automatizada también se están desarrollando en el mundo moderno. La ciencia ya permite a la humanidad desarrollar y estudiar opciones y combinaciones optimizadas de robots de construcción utilizando una red neuronal similar al cerebro de las abejas y equipados con tecnologías de impresión 3D , programados tanto para imprimir estructuras espaciales gigantes como para reproducir piezas para su propio montaje, reparación. Y también programados para ensamblar robots de diferente tipo: para la extracción, entrega y procesamiento simultáneo de minerales de pequeños cuerpos espaciales ( Desarrollo industrial de asteroides ), para la preparación y procesamiento de materiales, para el cultivo de alimentos para los residentes, para la recolección automatizada centralizada de varios tipos de energía. La humanidad a veces de manera inconsciente, pero activa y audaz, reflexiona sobre este tema, buscando acercamientos a tales tecnologías, lo que se refleja en libros de ciencia ficción de los últimos siglos, películas e incluso en juegos de computadora, como StarCraft . En este juego, estos robots participan activamente en la creación y el desarrollo de la colonia. Y es que, como sabéis, muchas de las ideas de la ciencia ficción del siglo pasado ya se han hecho realidad en el presente.

Ingeniería Genética . Los defensores del transhumanismo creen que los avances en microbiología , genética y nanotecnología permitirán superar las limitaciones biológicas y adaptar el cuerpo humano a una vida larga y cómoda en condiciones de ingravidez, aumento de la radiación y otros factores de la vida en el espacio. Con la capacidad de cambiar la propia naturaleza biológica, adaptarse a una amplia gama de condiciones ambientales y posiblemente mejorar artificialmente las habilidades del cerebro, la necesidad de crear robots con inteligencia artificial puede no ser tan aguda, ya que las adaptaciones biológicas y genéticas de humanos, animales o plantas simplificarán mucho la tarea de colonización. . Por ejemplo, una persona podrá soportar temperaturas más bajas, o viceversa, los revestimientos de paredes genéticamente modificados biológicamente pueden calentar las instalaciones o los compartimentos de la estación a una temperatura cómoda para una persona. Sobre el tema de " recubrimientos autocurativos iluminados vivos " de paredes y techos basados ​​en el uso de micelio genéticamente modificado, la NASA tiene conceptos y desarrollos interesantes descritos en el artículo "Mico-arquitectura de planetas: estructuras superficiales en crecimiento en un lugar dado" [5] .

Una consideración detallada de las opciones para la colonización del espacio se presenta, por ejemplo, en el libro de V. A. Zolotukhin [6] .

Véase también

Notas

  1. "Phoenix" logró obtener agua del suelo marciano . Lenta.ru (1 de agosto de 2008). Consultado el 17 de noviembre de 2021. Archivado desde el original el 21 de agosto de 2011.
  2. http://www.vesti.ru/doc.html?id=502824 Copia de archivo fechada el 20 de julio de 2011 en Wayback Machine Obama: el objetivo principal de los astronautas estadounidenses es un vuelo a Marte
  3. ESA Science & Technology  (ing.)  (enlace no disponible) . sci.esa.int. Consultado el 13 de enero de 2017. Archivado desde el original el 22 de mayo de 2012.
  4. Gleb Davydov. Gente en el espacio. Parte 2: Homúnculo . cambio.ru . Consultado el 30 de septiembre de 2009. Archivado desde el original el 26 de noviembre de 2010.
  5. Lynn Rothschild , ed. Sala Loura. Myco-architecture off planet: estructuras superficiales en crecimiento  (inglés) . NASA (27 de marzo de 2018). Consultado el 22 de mayo de 2021. Archivado desde el original el 26 de mayo de 2021.
  6. Colonización del espacio: problemas y perspectivas . - enfermo. - Tyumen : TGU Publishing House , 2003. - 178 p. — ISBN 5-88081-367-3 .

Enlaces