Colonización del espacio
La colonización espacial (también denominada asentamiento espacial o colonización extraterrestre) es el uso del espacio exterior o de cuerpos celestes distintos de la Tierra como habitación permanente o como territorio extraterrestre.
Se ha propuesto que la habitación y el uso territorial del espacio extraterrestre se realicen, por ejemplo, mediante la construcción de asentamientos espaciales o empresas mineras extraterrestres. Hasta la fecha, no se ha establecido ningún asentamiento espacial permanente que no sean hábitats espaciales temporales, ni se ha reclamado legalmente ningún territorio o tierra extraterrestre. Hacer reclamos territoriales en el espacio está prohibido por el derecho internacional del espacio, definiendo el espacio como un patrimonio común. El derecho internacional del espacio ha tenido el objetivo de prevenir los reclamos coloniales y la militarización del espacio, abogando por la instalación de regímenes internacionales para regular el acceso y la compartición del espacio, particularmente para lugares específicos como el espacio limitado de la órbita geoestacionaria o la Luna.
Se han presentado muchos argumentos tanto a favor como en contra de los asentamientos espaciales. Los dos más comunes a favor de la colonización son la supervivencia de la civilización humana y la vida de la Tierra en caso de un desastre a escala planetaria (natural o provocado por el hombre) y la disponibilidad de recursos adicionales en el espacio que podrían permitir la expansión de la sociedad humana. Las objeciones más comunes a la colonización incluyen preocupaciones de que la mercantilización del cosmos probablemente mejore los intereses de los ya poderosos, incluidas las principales instituciones económicas y militares; enorme costo de oportunidad en comparación con gastar los mismos recursos aquí en la Tierra; exacerbación de procesos perjudiciales preexistentes, como guerras, desigualdad económica y degradación ambiental.
Un asentamiento espacial sentaría un precedente que plantearía numerosas cuestiones sociopolíticas. La mera construcción de la infraestructura necesaria presenta un conjunto abrumador de desafíos tecnológicos y económicos. Los asentamientos espaciales se conciben generalmente como estructuras organizativas y materiales que tienen que satisfacer casi todas (o todas) las necesidades de un gran número de seres humanos, en un entorno en el espacio que es muy hostil para la vida humana e inaccesible para el mantenimiento y el suministro desde la Tierra.. Involucraría tecnologías, como sistemas de soporte de vida ecológicos controlados, que aún no se han desarrollado de manera significativa. También tendría que lidiar con el tema aún desconocido de cómo los humanos se comportarían y prosperarían en esos lugares a largo plazo. Debido al costo actual de enviar cualquier cosa desde la superficie de la Tierra a la órbita (alrededor de $ 1400 por kg, o $ 640 por libra, a la órbita terrestre baja por Falcon Heavy), un asentamiento espacial actualmente sería un proyecto enormemente costoso. En el frente tecnológico, hay un progreso continuo para abaratar el acceso al espacio (los sistemas de lanzamiento reutilizables podrían alcanzar los $ 20 por kg en órbita) y en la creación de técnicas de fabricación y construcción automatizadas.
Todavía no hay planes para la construcción de asentamientos espaciales por parte de ninguna organización a gran escala, ya sea gubernamental o privada. Sin embargo, se han realizado muchas propuestas, especulaciones y diseños para asentamientos espaciales a lo largo de los años, y un número considerable de defensores y grupos de colonización espacial están activos. Varios científicos famosos, como Freeman Dyson, se han manifestado a favor de los asentamientos espaciales.
Definición
El término se ha usado de manera muy amplia, aplicándose a cualquier presencia humana permanente, incluso robótica, en particular junto con el término 'asentamiento', aplicándose de manera imprecisa a cualquier hábitat espacial humano, desde estaciones de investigación hasta autoservicio. -sostener comunidades en el espacio.
La palabra colonia y colonización son términos arraigados en la historia colonial de la Tierra, lo que los convierte en un término tanto geográfico humano como particularmente político. Este uso amplio para cualquier actividad humana permanente y desarrollo en el espacio ha sido criticado, particularmente como colonialista e indiferenciado (ver Objeciones más abajo).
En este sentido, una colonia es un asentamiento que reclama territorio y lo explota para los colonos o su metrópoli. Por lo tanto, un puesto avanzado humano, aunque posiblemente sea un hábitat espacial o incluso un asentamiento espacial, no constituye automáticamente una colonia espacial. Aunque los entrepôts como las fábricas comerciales a menudo se convirtieron en colonias.
Historia
Cuando comenzaron los primeros programas de vuelos espaciales, utilizaron en parte y han seguido utilizando espacios coloniales en la Tierra, como los lugares de los pueblos indígenas en el RAAF Woomera Range Complex, el Centro Espacial de Guayana o, al mismo tiempo, para la astronomía en el telescopio Mauna Kea. Cuando se logró el vuelo espacial orbital en la década de 1950, el colonialismo todavía era un proyecto internacional fuerte, p. facilitando que Estados Unidos avance en su programa espacial y en el espacio en general como parte de una 'Nueva Frontera'. Pero durante las décadas iniciales de la era espacial, la descolonización también volvió a ganar fuerza y produjo muchos países recientemente independientes. Estos países recién independizados se enfrentaron a los países que realizan actividades espaciales, exigiendo una postura anticolonial y la regulación de la actividad espacial cuando se planteó y negoció internacionalmente la ley espacial. Los temores de confrontaciones debido a la apropiación de tierras y una carrera armamentista en el espacio entre los pocos países con capacidades de vuelo espacial adquiridas y, en última instancia, fueron compartidos por los propios países con capacidad espacial. Esto produjo la redacción del derecho espacial internacional acordado, comenzando con el Tratado del Espacio Exterior de 1967, llamando al espacio una "provincia de toda la humanidad" y asegurar disposiciones para la regulación internacional y el uso compartido del espacio ultraterrestre.
La llegada de los satélites geoestacionarios planteó el caso del espacio limitado en el espacio exterior. Un grupo de países ecuatoriales, todos los cuales eran países que alguna vez fueron colonias de imperios coloniales, pero sin capacidades de vuelo espacial, firmaron en 1976 la Declaración de Bogotá. Estos países declararon que la órbita geoestacionaria es un recurso natural limitado y pertenece a los países ecuatoriales directamente debajo, viéndolo no como parte del espacio exterior, común a la humanidad. A través de esto, la declaración desafió el dominio de la órbita geoestacionaria por parte de los países con capacidad espacial al identificar su dominio como imperialista. Además, este dominio en el espacio ha presagiado amenazas a la accesibilidad garantizada del Tratado del Espacio Exterior al espacio, como en el caso de los desechos espaciales, que es cada vez mayor debido a la falta de regulación del acceso.
En 1977, finalmente, el primer hábitat espacial sostenido, la estación Salyut 6, se puso en órbita terrestre. Eventualmente, las primeras estaciones espaciales fueron sucedidas por la ISS, el puesto de avanzada humano más grande de la actualidad en el espacio y el más cercano a un asentamiento espacial. Construido y operado bajo un régimen multilateral, se ha convertido en un modelo para futuras estaciones, como alrededor y posiblemente en la Luna. El Tratado internacional de la Luna exigió un régimen internacional para la actividad lunar, pero actualmente se desarrolla multilateralmente como con los Acuerdos de Artemis. La única habitación en un cuerpo celeste diferente hasta ahora han sido los hábitats temporales de los módulos de aterrizaje lunar tripulados.
Conceptuales
Las primeras sugerencias para futuros colonizadores como Francis Drake y Christoph Columbus para llegar a la Luna y, en consecuencia, a las personas que viven allí fueron hechas por John Wilkins en Un discurso sobre un nuevo planeta en la primera mitad del siglo XVII..
El primer trabajo conocido sobre la colonización espacial fue la novela de 1869 The Brick Moon de Edward Everett Hale, sobre un satélite artificial habitado. En 1897, Kurd Lasswitz también escribió sobre colonias espaciales.
El pionero de la ciencia espacial rusa Konstantin Tsiolkovsky previó elementos de la comunidad espacial en su libro Más allá del planeta Tierra escrito alrededor de 1900. Tsiolkovsky hizo que sus viajeros espaciales construyeran invernaderos y cultivaran en el espacio. Tsiolkovsky creía que ir al espacio ayudaría a perfeccionar a los seres humanos, llevándolos a la inmortalidad y la paz.
En la década de 1920, John Desmond Bernal, Hermann Oberth, Guido von Pirquet y Herman Noordung desarrollaron aún más la idea. Wernher von Braun contribuyó con sus ideas en un artículo de Colliers de 1952. En las décadas de 1950 y 1960, Dandridge M. Cole publicó sus ideas.
Otro libro fundamental sobre el tema fue el libro The High Frontier: Human Colonies in Space de Gerard K. O'Neill en 1977, al que siguió el mismo año Colonies in Space Espacio de T. A. Heppenheimer.
Marianne J. Dyson escribió Hogar en la Luna; Viviendo en una frontera espacial en 2003; Peter Eckart escribió Lunar Base Handbook en 2006 y luego Harrison Schmitt Return to the Moon escrito en 2007.
Ubicaciones
La ubicación es un punto de discusión frecuente entre los defensores de la colonización espacial. La ubicación de la colonización puede ser un planeta del cuerpo físico, un planeta enano, un satélite natural, un asteroide o uno en órbita. Para asentamientos que no están en un cuerpo, véase también hábitat espacial.
Espacio cercano a la Tierra
La Luna
La Luna se discute como un objetivo para la colonización, debido a su proximidad a la Tierra y su menor velocidad de escape. Hay abundante hielo atrapado en cráteres permanentemente sombreados cerca de los polos, lo que podría satisfacer las necesidades de agua de una colonia lunar, aunque los indicios de que el mercurio también está atrapado de manera similar allí pueden plantear problemas de salud. Los metales preciosos nativos, como el oro, la plata y probablemente el platino, también se concentran en los polos lunares por transporte de polvo electrostático. Sin embargo, la falta de atmósfera de la Luna no brinda protección contra la radiación espacial o los meteoritos, por lo que se han propuesto sitios para obtener protección en los tubos de lava lunares. La baja gravedad de la superficie de la Luna también es motivo de preocupación, ya que se desconoce si 1/6 g es suficiente para mantener la salud humana durante períodos prolongados. El interés en establecer una base lunar ha aumentado en el siglo XXI como un paso intermedio a la colonización de Marte, con propuestas como Moon Village para instalaciones de investigación, minería y comercio con habitación permanente.
Puntos de Lagrange
Otra posibilidad cercana a la Tierra son los puntos de Lagrange L4 y L5 estables entre la Tierra y la Luna, en cuyo punto una colonia espacial puede flotar indefinidamente. La Sociedad L5 se fundó para promover el asentamiento mediante la construcción de estaciones espaciales en estos puntos. Gerard K. O'Neill sugirió en 1974 que el punto L5, en particular, podría adaptarse a varios miles de colonias flotantes y permitiría un fácil viaje hacia y desde las colonias debido a la poca profundidad efectiva potencial en este punto.
Los planetas interiores
Mercurio
Una vez que se pensó que era un cuerpo sin volátiles como la Luna, ahora se sabe que Mercurio es rico en volátiles, sorprendentemente más rico en volátiles que cualquier otro cuerpo terrestre en el Sistema Solar interior. El planeta también recibe seis veces y media el flujo solar que el sistema Tierra/Luna, lo que hace que la energía solar sea una fuente de energía muy eficaz; podría aprovecharse a través de paneles solares orbitales y transmitirse a la superficie o exportarse a otros planetas.
El geólogo Stephen Gillett sugirió en 1996 que esto podría convertir a Mercurio en un lugar ideal para construir y lanzar naves espaciales con velas solares, que podrían lanzarse como "trozos" plegados. por conductor de masa de la superficie de Mercurio. Una vez en el espacio, las velas solares se desplegarían. La energía solar para el impulsor de masa debería ser fácil de conseguir, y las velas solares cerca de Mercurio tendrían 6,5 veces el empuje que tienen cerca de la Tierra. Esto podría hacer de Mercurio un lugar ideal para adquirir materiales útiles en la construcción de hardware para enviar (y terraformar) a Venus. También se podrían construir grandes colectores solares en o cerca de Mercurio para producir energía para actividades de ingeniería a gran escala, como velas de luz impulsadas por láser a sistemas estelares cercanos.
Como Mercurio esencialmente no tiene inclinación axial, los suelos de los cráteres cerca de sus polos se encuentran en la oscuridad eterna, sin ver nunca el Sol. Funcionan como trampas frías, atrapando volátiles durante períodos geológicos. Se estima que los polos de Mercurio contienen entre 1014–1015 kg de agua, probablemente cubiertos por unos 5,65×109 m3 de hidrocarburos. Esto haría posible la agricultura. Se ha sugerido que podrían desarrollarse variedades de plantas para aprovechar la alta intensidad de luz y el largo día de Mercurio. Los polos no experimentan las variaciones significativas entre el día y la noche que experimenta el resto de Mercurio, lo que los convierte en el mejor lugar del planeta para comenzar una colonia.
Otra opción es vivir bajo tierra, donde las variaciones entre el día y la noche se amortiguarían lo suficiente como para que las temperaturas se mantuvieran más o menos constantes. Hay indicios de que Mercurio contiene tubos de lava, como la Luna y Marte, que serían aptos para este fin. Las temperaturas subterráneas en un anillo alrededor de los polos de Mercurio pueden incluso alcanzar la temperatura ambiente en la Tierra, 22±1 °C; y esto se logra a profundidades a partir de solo unos 0,7 m. Esta presencia de volátiles y abundancia de energía ha llevado a Alexander Bolonkin y James Shifflett a considerar a Mercurio preferible a Marte para la colonización.
Sin embargo, una tercera opción podría ser moverse continuamente para permanecer en el lado nocturno, ya que el ciclo día-noche de 176 días de Mercurio significa que el terminador viaja muy lentamente.
Debido a que Mercurio es muy denso, su gravedad superficial es de 0,38 g como la de Marte, aunque es un planeta más pequeño. Esto sería más fácil de ajustar que la gravedad lunar (0,16 g), pero aún presenta ventajas con respecto a la menor velocidad de escape del planeta. La proximidad de Mercurio le da ventajas sobre los asteroides y los planetas exteriores, y su período sinódico bajo significa que las ventanas de lanzamiento de la Tierra a Mercurio son más frecuentes que las de la Tierra a Venus o Marte.
En el lado negativo, una colonia de Mercurio requeriría una protección significativa contra la radiación y las erupciones solares, y dado que Mercurio no tiene aire, la descompresión y las temperaturas extremas serían riesgos constantes.
Venus
Las condiciones de la superficie de Venus son extremadamente hostiles para la vida humana: la temperatura promedio de la superficie es de 464 °C (lo suficientemente caliente como para derretir el plomo) y la presión promedio de la superficie es 92 veces la presión atmosférica de la Tierra, aproximadamente equivalente a una profundidad de un kilómetro bajo los océanos de la Tierra. (Hay alguna variación; debido a su altitud, el pico de Maxwell Montes está a solo 380 °C y 45 bar, lo que lo convierte en el lugar más frío y menos presurizado en la superficie de Venus. También hay algunos puntos calientes a unos 700 °C.) La energía solar no está disponible en la superficie debido a la constante cobertura de nubes, y la atmósfera de dióxido de carbono es venenosa.
Sin embargo, la atmósfera superior de Venus tiene condiciones mucho más parecidas a las de la Tierra y ha sido sugerida como un lugar de colonización plausible desde al menos 1971 por científicos soviéticos. A poco más de 50 km de altitud (la parte superior de las nubes), la presión atmosférica es aproximadamente igual a la de la superficie de la Tierra y las temperaturas oscilan entre 0 y 50 °C. Los elementos volátiles necesarios para la vida están presentes (hidrógeno, carbono, nitrógeno, oxígeno y azufre), y por encima de las nubes abunda la energía solar. No se requeriría presurización; los humanos podrían incluso salir de los hábitats de manera segura con suministro de oxígeno y ropa para protegerse contra las gotas de ácido sulfúrico. Geoffrey Landis ha señalado que el aire respirable es un gas elevador en Venus' atmósfera: un metro cúbico de aire levantaría medio kilogramo, y un aerostato lleno de oxígeno y nitrógeno del tamaño de una ciudad en Venus sería capaz de levantar la masa de una ciudad. Esto sugiere ciudades de aerostatos flotantes como método de colonización para Venus. La falta de diferencias de presión entre el exterior y el interior significa que hay mucho tiempo para reparar las brechas en el hábitat. Con poco más de tres veces la superficie terrestre de la Tierra, habría espacio incluso para mil millones de ciudades de este tipo. La atmósfera proporciona suficiente protección contra la radiación a esta altitud, y Venus' Es probable que una gravedad de 0,90 g sea suficiente para prevenir los efectos negativos para la salud de la microgravedad.
Un día en Venus es muy largo en la superficie, pero la atmósfera gira mucho más rápido que el planeta (un fenómeno llamado superrotación), por lo que un hábitat flotante solo tendría un día de unas cien horas. Landis compara esto favorablemente con los días y noches polares en la Tierra, que son mucho más largos. Un hábitat flotante en latitudes más altas en Venus se acercaría a un ciclo normal de 24 horas. La extracción de la superficie daría acceso a importantes metales industriales, y se podría acceder a ellos a través de aviones, globos o cables de fullereno destinados a soportar altas temperaturas. Para evitar el problema de que el hábitat esté en movimiento en relación con sus dispositivos mineros, el hábitat podría descender a la atmósfera inferior: esta región es más cálida, pero Landis argumenta que un hábitat de gran tamaño tendría suficiente capacidad de calor para no tener problemas con un estancia corta a temperaturas más altas.
Marte
Cinturón de asteroides
El cinturón de asteroides tiene material disponible en general significativo, pero está muy poco distribuido ya que cubre una vasta región del espacio. El asteroide más grande es Ceres, que con unos 940 km de diámetro es lo suficientemente grande como para ser un planeta enano. Los siguientes dos más grandes son Pallas y Vesta, ambos de unos 520 km de diámetro. Las naves de suministro sin tripulación deberían ser prácticas con pocos avances tecnológicos, incluso cruzando 500 millones de kilómetros de espacio. Los colonos tendrían un gran interés en asegurarse de que su asteroide no chocara con la Tierra ni con ningún otro cuerpo de masa significativa, pero tendrían una gran dificultad para mover un asteroide de cualquier tamaño. Las órbitas de la Tierra y la mayoría de los asteroides están muy distantes entre sí en términos de delta-v y los cuerpos de los asteroides tienen un enorme impulso. Quizás se puedan instalar cohetes o impulsores de masa en los asteroides para dirigir su camino hacia un rumbo seguro.
Ceres tiene agua, amoníaco y metano fácilmente disponibles, importantes para la supervivencia, el combustible y posiblemente la terraformación de Marte y Venus. La colonia podría establecerse en un cráter superficial o bajo tierra. Sin embargo, incluso Ceres solo maneja una diminuta gravedad superficial de 0,03 g, que no es suficiente para evitar los efectos negativos de la microgravedad (aunque facilita el transporte hacia y desde Ceres). Por lo tanto, se requerirían tratamientos médicos o gravedad artificial. Además, colonizar el cinturón principal de asteroides probablemente requeriría que la infraestructura ya estuviera presente en la Luna y Marte.
Algunos han sugerido que Ceres podría actuar como una base o centro principal para la extracción de asteroides. Sin embargo, Geoffrey A. Landis ha señalado que el cinturón de asteroides es un mal lugar para una base de minería de asteroides si se va a explotar más de un asteroide: los asteroides no están cerca uno del otro y dos asteroides elegidos al azar son bastante probable que estén en lados opuestos del Sol entre sí. Sugiere que sería mejor construir una base de este tipo en un planeta interior, como Venus: los planetas interiores tienen velocidades orbitales más altas, lo que hace que el tiempo de transferencia a cualquier asteroide específico sea más corto, y orbitan alrededor del Sol más rápido, de modo que las ventanas de lanzamiento para el asteroide son más frecuentes (un período sinódico más bajo). Así, Venus está más cerca de los asteroides que la Tierra o Marte en términos de tiempo de vuelo. Los tiempos de transferencia para los viajes Venus-Ceres y Venus-Vesta son solo 1,15 y 0,95 años respectivamente a lo largo de trayectorias de energía mínima, que es más corta incluso que la Tierra-Ceres y la Tierra-Vesta con 1,29 y 1,08 años respectivamente.
Lunas de planetas exteriores
Las misiones humanas a los planetas exteriores tendrían que llegar rápidamente debido a los efectos de la radiación espacial y la microgravedad a lo largo del viaje. En 2012, Thomas B. Kerwick escribió que la distancia a los planetas exteriores hacía que su exploración humana fuera poco práctica por ahora, y señaló que los tiempos de viaje de ida y vuelta a Marte se estimaron en dos años, y que el acercamiento más cercano de Júpiter a la Tierra es de más de diez. veces más lejos que el acercamiento más cercano de Marte a la Tierra. Sin embargo, señaló que esto podría cambiar con un "avance significativo en el diseño de naves espaciales". Se han sugerido motores nucleares-térmicos o nucleares-eléctricos como una forma de hacer el viaje a Júpiter en un tiempo razonable. El frío también sería un factor, lo que requeriría una fuente robusta de energía térmica para los trajes espaciales y las bases.
Robert Zubrin ha sugerido a Saturno, Urano y Neptuno como lugares ventajosos para la colonización porque sus atmósferas son buenas fuentes de combustibles de fusión, como el deuterio y el helio-3. Zubrin sugirió que Saturno sería el más importante y valioso ya que es el más cercano y tiene un excelente sistema de satélites. La alta gravedad de Júpiter dificulta la extracción de gases de su atmósfera, y su fuerte cinturón de radiación dificulta el desarrollo de su sistema. Por otro lado, aún no se ha logrado la energía de fusión, y la energía de fusión del helio-3 es más difícil de lograr que la fusión convencional de deuterio-tritio. Jeffrey Van Cleve, Carl Grillmair y Mark Hanna se enfocan en cambio en Urano, porque el delta-v requerido para llevar el helio-3 de la atmósfera a la órbita es la mitad del que se necesita para Júpiter, y porque Urano & # 39; La atmósfera es cinco veces más rica en helio que la de Saturno.
Las lunas galileanas de Júpiter (Io, Europa, Ganímedes y Calisto) y Titán de Saturno son las únicas lunas que tienen gravedades comparables a la Luna de la Tierra. La Luna tiene una gravedad de 0,17 g; io, 0,18 g; Europa, 0,13 g; Ganímedes, 0,15 g; Calisto, 0,13 g; y Titán, 0,14 g. Tritón de Neptuno tiene aproximadamente la mitad de la gravedad de la Luna (0,08 g); otras lunas redondas proporcionan incluso menos (a partir de Urano, Titania y Oberón, con aproximadamente 0,04 g).
Lunas jovianas
Los niveles de radiación en Io y Europa son extremos, suficientes para matar humanos sin protección en un día terrestre. Por lo tanto, solo Calisto y quizás Ganímedes podrían sustentar razonablemente una colonia humana. Calisto orbita fuera del cinturón de radiación de Júpiter. Las latitudes bajas de Ganímedes están parcialmente protegidas por el campo magnético de la luna, aunque no lo suficiente como para eliminar por completo la necesidad de protección contra la radiación. Ambos tienen agua disponible, roca de silicato y metales que podrían ser extraídos y utilizados para la construcción.
Aunque el vulcanismo de Io y el calentamiento de las mareas constituyen recursos valiosos, explotarlos probablemente no sea práctico. Europa es rica en agua (se espera que su océano subterráneo contenga más del doble de agua que todos los océanos de la Tierra juntos) y probablemente oxígeno, pero habría que importar metales y minerales. Si existe vida microbiana extraterrestre en Europa, es posible que el sistema inmunitario humano no proteja contra ella. Sin embargo, una protección contra la radiación suficiente podría hacer de Europa un lugar interesante para una base de investigación. El Proyecto Artemis privado redactó un plan en 1997 para colonizar Europa, involucrando iglús de superficie como bases para perforar el hielo y explorar el océano debajo, y sugiriendo que los humanos podrían vivir en "bolsas de aire". #34; en la capa de hielo. También se espera que Ganímedes y Calisto tengan océanos internos.
En 2003, la NASA realizó un estudio llamado HOPE (Conceptos revolucionarios para la exploración humana del planeta exterior) sobre la futura exploración del Sistema Solar. El objetivo elegido fue Calisto debido a su distancia de Júpiter y, por lo tanto, a la radiación dañina del planeta. Podría ser posible construir una base de superficie que produciría combustible para una mayor exploración del Sistema Solar. HOPE estimó un tiempo de ida y vuelta para una misión tripulada de aproximadamente 2 a 5 años, suponiendo un progreso significativo en las tecnologías de propulsión.
Lunas de Saturno
Saturno tiene siete lunas lo suficientemente grandes como para ser redondas: en orden creciente de distancia a Saturno, son Mimas, Enceladus, Tethys, Dione, Rhea, Titan y Iapetus. Titán es el más grande y el único con una gravedad similar a la de la Luna: es la única luna del Sistema Solar que tiene una atmósfera densa y es rica en compuestos que contienen carbono, lo que sugiere que es un objetivo de colonización. Titán tiene hielo de agua y grandes océanos de metano. Robert Zubrin identificó a Titán como poseedor de una gran cantidad de todos los elementos necesarios para sustentar la vida, lo que hace de Titán quizás el lugar más ventajoso del Sistema Solar exterior para la colonización.
La pequeña luna Encelado también es interesante, ya que tiene un océano subterráneo que está separado de la superficie por solo decenas de metros de hielo en el polo sur, en comparación con los kilómetros de hielo que separan el océano de la superficie en Europa. Los compuestos orgánicos y volátiles están presentes allí, y la alta densidad de la luna para un mundo de hielo (1,6 g/cm3) indica que su núcleo es rico en silicatos.
El cinturón de radiación de Saturno es mucho más débil que el de Júpiter, por lo que la radiación es un problema menor aquí. Dione, Rhea, Titán y Japeto orbitan fuera del cinturón de radiación, y la espesa atmósfera de Titán protegería adecuadamente contra la radiación cósmica.
Región transneptuniana
Freeman Dyson sugirió que dentro de unos pocos siglos la civilización humana se habrá trasladado al cinturón de Kuiper.
Más allá del Sistema Solar
Mirando más allá del Sistema Solar, hay hasta varios cientos de miles de millones de estrellas potenciales con posibles objetivos de colonización. La principal dificultad son las grandes distancias a otras estrellas: aproximadamente cien mil veces más lejos que los planetas del Sistema Solar. Esto significa que sería necesaria alguna combinación de velocidades muy altas (algún porcentaje superior a una fracción de la velocidad de la luz), o tiempos de viaje que durarían siglos o milenios. Estas velocidades van mucho más allá de lo que pueden proporcionar los actuales sistemas de propulsión de naves espaciales.
La tecnología de colonización espacial podría, en principio, permitir la expansión humana a velocidades altas, pero subrelativistas, sustancialmente menores que la velocidad de la luz, c. Una nave de colonia interestelar sería similar a un hábitat espacial, con la adición de importantes capacidades de propulsión y generación de energía independiente.
Los conceptos hipotéticos de naves estelares propuestos tanto por científicos como por la ciencia ficción incluyen:
- Un barco de generación viajaría mucho más lento que la luz, con los consiguientes tiempos de viaje interestelar de muchas décadas o siglos. La tripulación pasaría por generaciones antes de que el viaje fuera completo, por lo que no se espera que ninguna de las tripulaciones iniciales sobreviva para llegar al destino, asumiendo la vida humana actual.
- Un barco durmiente, donde la mayoría o toda la tripulación pasan el viaje en alguna forma de hibernación o animación suspendida, permitiendo que algunos o todos lleguen al destino.
- Una nave estelar interestelar portadora de embriones (EIS), mucho más pequeña que una nave de generación o un barco durmiente, transportando embriones humanos o ADN en un estado congelado o adormecido al destino. (Los problemas biológicos y psicológicos obvios en el nacimiento, la crianza y la educación de esos viajeros, descuidados aquí, pueden no ser fundamentales).
- Un buque alimentado por fusión nuclear o fisión (por ejemplo, ion drive) de algún tipo, logrando velocidades de hasta un 10% cpermitir viajes de un solo sentido a estrellas cercanas con duración comparable a una vida humana.
- Un proyecto Orion-ship, un concepto nuclear propuesto por Freeman Dyson que utilizaría explosiones nucleares para impulsar una nave estelar. Un caso especial de los conceptos anteriores de cohetes nucleares, con capacidad de velocidad potencial similar, pero posiblemente más fácil tecnología.
- Los conceptos de propulsión láser, utilizando alguna forma de rayos de energía del Sistema Solar, podrían permitir que un buque ligero o de otro tipo alcance altas velocidades, comparables a las teóricamente alcanzables por el cohete eléctrico impulsado por la fusión, arriba. Estos métodos necesitan algunos medios, como la propulsión nuclear suplementaria, para detenerse en el destino, pero podría ser posible un sistema híbrido (luz para la aceleración, fusión-eléctrica para la desaceleración).
- Las mentes humanas cargadas o la inteligencia artificial pueden ser transmitidas por radio o láser a velocidad de luz a destinos interestelares donde la nave espacial autoreplicadora ha viajado sutilmente y establecido infraestructura y posiblemente también trajo algunas mentes. La inteligencia extraterrestre podría ser otro destino viable.
Los conceptos anteriores parecen estar limitados a velocidades altas, pero todavía sub-relativistas, debido a consideraciones fundamentales de energía y masa de reacción, y todos implicarían tiempos de viaje que podrían ser habilitados por la tecnología de colonización espacial, permitiendo hábitats autónomos con vidas de décadas a siglos. Sin embargo, la expansión interestelar humana a velocidades promedio de incluso 0.1% de c permitiría el asentamiento de toda la Galaxia en menos de la mitad del período orbital galáctico del Sol de ~240,000,000 años, que es comparable a la escala de tiempo de otros procesos galácticos. Por lo tanto, incluso si el viaje interestelar a velocidades casi relativistas nunca es factible (lo que no se puede determinar en este momento), el desarrollo de la colonización espacial podría permitir la expansión humana más allá del Sistema Solar sin requerir avances tecnológicos que aún no se pueden prever razonablemente. Esto podría mejorar en gran medida las posibilidades de supervivencia de la vida inteligente en escalas de tiempo cósmicas, dados los muchos peligros naturales y relacionados con los humanos que se han observado ampliamente.
Si la humanidad logra acceder a una gran cantidad de energía, del orden de la masa-energía de planetas enteros, eventualmente será factible construir impulsores de Alcubierre. Estos son uno de los pocos métodos de viaje superluminal que pueden ser posibles bajo la física actual. Sin embargo, es probable que tal dispositivo nunca pueda existir, debido a los desafíos fundamentales planteados. Para obtener más información sobre esto, consulte Dificultades para fabricar y utilizar un Alcubierre Drive.
Viaje intergaláctico
Las distancias entre las galaxias son del orden de un millón de veces mayores que las que hay entre las estrellas y, por lo tanto, la colonización intergaláctica implicaría viajes de millones de años a través de métodos especiales de autosuficiencia.
Ley, gobernanza y soberanía
La actividad espacial se basa legalmente en el Tratado del Espacio Exterior, el principal tratado internacional. Pero el derecho espacial se ha convertido en un campo legal más amplio, que incluye otros acuerdos internacionales como el Tratado de la Luna significativamente menos ratificado y diversas leyes nacionales.
El Tratado del Espacio Exterior estableció las ramificaciones básicas para la actividad espacial en el artículo uno: "La exploración y el uso del espacio exterior, incluidos la Luna y otros cuerpos celestes, se llevarán a cabo en beneficio y en interés de todos los países, independientemente de su grado de desarrollo económico o científico, y será competencia de toda la humanidad."
Y continuó en el artículo dos al afirmar: "El espacio ultraterrestre, incluyendo la Luna y otros cuerpos celestes, no está sujeto a apropiación nacional por reivindicación de soberanía, por medio de uso u ocupación, o por cualquier otro medio. "
El desarrollo del derecho internacional del espacio ha girado en gran medida en torno a la definición del espacio ultraterrestre como patrimonio común de la humanidad. La Carta Magna del Espacio presentada por William A. Hyman en 1966 enmarcaba explícitamente el espacio ultraterrestre no como terra nullius sino como res communis, que posteriormente influyó la labor de la Comisión de las Naciones Unidas sobre la Utilización del Espacio Ultraterrestre con Fines Pacíficos.
Razones
Supervivencia de la civilización humana
El principal argumento a favor de la colonización espacial es la supervivencia a largo plazo de la civilización humana y la vida terrestre. Al desarrollar ubicaciones alternativas fuera de la Tierra, las especies del planeta, incluidos los humanos, podrían sobrevivir en caso de desastres naturales o provocados por el hombre en nuestro propio planeta.
En dos ocasiones, el físico teórico y cosmólogo Stephen Hawking abogó por la colonización del espacio como medio para salvar a la humanidad. En 2001, Hawking predijo que la raza humana se extinguiría en los próximos mil años a menos que se pudieran establecer colonias en el espacio. En 2010, afirmó que la humanidad se enfrenta a dos opciones: o colonizamos el espacio en los próximos doscientos años, o nos enfrentaremos a la perspectiva a largo plazo de la extinción.
En 2005, el entonces administrador de la NASA, Michael Griffin, identificó la colonización espacial como el objetivo final de los programas actuales de vuelos espaciales y dijo:
... el objetivo no es sólo la exploración científica... también se trata de extender la gama de hábitat humano fuera de la Tierra al sistema solar mientras avanzamos en el tiempo... A largo plazo, una especie de un solo planeta no sobrevivirá... Si los humanos queremos sobrevivir por cientos de miles de millones de años, en última instancia debemos poblar otros planetas. Ahora, hoy la tecnología es tal que esto apenas es concebible. Estamos en la infancia.... Estoy hablando de eso un día, no sé cuándo es ese día, pero habrá más seres humanos que viven fuera de la Tierra. Puede que tengamos gente viviendo en la Luna. Podemos tener gente viviendo en las lunas de Júpiter y otros planetas. Podemos tener gente haciendo hábitats en asteroides... Sé que los humanos colonizarán el sistema solar y un día irán más allá.
Louis J. Halle, ex miembro del Departamento de Estado de los Estados Unidos, escribió en Asuntos Exteriores (verano de 1980) que la colonización del espacio protegerá a la humanidad en caso de una guerra nuclear global. El físico Paul Davies también apoya la opinión de que si una catástrofe planetaria amenaza la supervivencia de la especie humana en la Tierra, una colonia autosuficiente podría "colonizar a la inversa" Tierra y restaurar la civilización humana. El autor y periodista William E. Burrows y el bioquímico Robert Shapiro propusieron un proyecto privado, Alliance to Rescue Civilization, con el objetivo de establecer un 'respaldo' fuera de la Tierra; de la civilización humana.
Según su principio copernicano, J. Richard Gott ha estimado que la raza humana podría sobrevivir otros 7,8 millones de años, pero es poco probable que llegue a colonizar otros planetas. Sin embargo, expresó la esperanza de que se demuestre lo contrario, porque "colonizar otros mundos es nuestra mejor oportunidad para cubrir nuestras apuestas y mejorar las perspectivas de supervivencia de nuestra especie".
En un estudio teórico de 2019, un grupo de investigadores reflexionó sobre la trayectoria a largo plazo de la civilización humana. Se argumenta que debido a la finitud de la Tierra, así como a la duración limitada del Sistema Solar, la supervivencia de la humanidad en un futuro lejano probablemente requerirá una colonización espacial extensa. Esta 'trayectoria astronómica' de la humanidad, como se denomina, podría darse en cuatro pasos: primer paso, se podrían establecer muchas colonias espaciales en varios lugares habitables, ya sea en el espacio exterior o en cuerpos celestes alejados de la Tierra, y se les permitiría seguir dependiendo del apoyo de la Tierra para empezar. En el segundo paso, estas colonias podrían convertirse gradualmente en autosuficientes, permitiéndoles sobrevivir si la civilización madre en la Tierra falla o muere. Tercer paso, las colonias podrían desarrollar y expandir su habitación por sí mismas en sus estaciones espaciales o cuerpos celestes, por ejemplo, a través de la terraformación. En el cuarto paso, las colonias podrían autorreplicarse y establecer nuevas colonias más en el espacio, un proceso que luego podría repetirse y continuar a un ritmo exponencial en todo el cosmos. Sin embargo, esta trayectoria astronómica puede no ser duradera, ya que lo más probable es que se interrumpa y finalmente disminuya debido al agotamiento de los recursos o a la competencia tensa entre varias facciones humanas, lo que provocará algunas 'guerras estelares' guión.
Grandes recursos en el espacio
Los recursos en el espacio, tanto en materiales como en energía, son enormes. El Sistema Solar solo tiene, según diferentes estimaciones, suficiente material y energía para sustentar desde varios miles hasta más de mil millones de veces la población humana actual de la Tierra, principalmente del propio Sol.
La extracción de asteroides también será un actor clave en la colonización espacial. El agua y los materiales para hacer estructuras y blindaje se pueden encontrar fácilmente en los asteroides. En lugar de reabastecerse en la Tierra, se deben establecer estaciones de minería y combustible en asteroides para facilitar un mejor viaje espacial. Minería óptica es el término que usa la NASA para describir la extracción de materiales de los asteroides. La NASA cree que el uso de propulsores derivados de asteroides para la exploración de la Luna, Marte y más allá ahorrará $ 100 000 millones. Si la financiación y la tecnología llegan antes de lo estimado, la minería de asteroides podría ser posible dentro de una década.
Aunque algunos artículos de los requisitos de infraestructura anteriores ya se pueden producir fácilmente en la Tierra y, por lo tanto, no serían muy valiosos como artículos comerciales (oxígeno, agua, minerales de metales básicos, silicatos, etc.), otros artículos de alto valor son más abundante, más fácil de producir, de mayor calidad o sólo se puede producir en el espacio. Estos proporcionarían (a largo plazo) un retorno muy alto de la inversión inicial en infraestructura espacial.
Algunos de estos bienes comerciales de alto valor incluyen metales preciosos, piedras preciosas, energía, células solares, cojinetes de bolas, semiconductores y productos farmacéuticos.
La minería y extracción de metales de un pequeño asteroide del tamaño de 3554 Amun o (6178) 1986 DA, ambos pequeños asteroides cercanos a la Tierra, sería 30 veces más metal que el que los humanos han extraído a lo largo de la historia. Un asteroide de metal de este tamaño tendría un valor aproximado de 20 billones de dólares a precios de mercado de 2001
Los principales impedimentos para la explotación comercial de estos recursos son el costo muy alto de la inversión inicial, el período muy largo requerido para el retorno esperado de esas inversiones (El Proyecto Eros planea un desarrollo de 50 años), y el hecho de que la empresa nunca se ha llevado a cabo antes: la naturaleza de alto riesgo de la inversión.
Expansión con menos consecuencias negativas
La expansión de los seres humanos y el progreso tecnológico generalmente ha resultado en alguna forma de devastación ambiental y destrucción de los ecosistemas y la vida silvestre que los acompaña. En el pasado, la expansión a menudo se ha producido a expensas del desplazamiento de muchos pueblos indígenas, y el trato resultante de estos pueblos va desde la invasión hasta el genocidio. Debido a que el espacio no tiene vida conocida, esto no tiene por qué ser una consecuencia, como han señalado algunos defensores de los asentamientos espaciales. Sin embargo, en algunos cuerpos del Sistema Solar, existe el potencial de formas de vida nativas existentes, por lo que no se pueden descartar las consecuencias negativas de la colonización espacial.
Los contraargumentos afirman que cambiar solo la ubicación, pero no la lógica de explotación, no creará un futuro más sostenible.
Aliviar la sobrepoblación y la demanda de recursos
Un argumento a favor de la colonización espacial es mitigar los impactos propuestos de la superpoblación de la Tierra, como el agotamiento de los recursos. Si los recursos del espacio se abrieran al uso y se construyeran hábitats viables para la vida, la Tierra ya no definiría las limitaciones del crecimiento. Aunque muchos de los recursos de la Tierra no son renovables, las colonias fuera del planeta podrían satisfacer la mayoría de los requisitos de recursos del planeta. Con la disponibilidad de recursos extraterrestres, la demanda de recursos terrestres disminuiría. Los defensores de esta idea incluyen a Stephen Hawking y Gerard K. O'Neill.
Otros, incluidos el cosmólogo Carl Sagan y los escritores de ciencia ficción Arthur C. Clarke e Isaac Asimov, han argumentado que enviar cualquier exceso de población al espacio no es una solución viable para la superpoblación humana. Según Clarke, "la batalla de la población debe librarse o ganarse aquí en la Tierra". El problema para estos autores no es la falta de recursos en el espacio (como se muestra en libros como Mining the Sky), sino la impracticabilidad física de enviar un gran número de personas al espacio para "resolver& #34; superpoblación en la Tierra.
Otros argumentos
Los defensores de la colonización espacial citan un presunto impulso humano innato para explorar y descubrir, y lo llaman una cualidad en el núcleo del progreso y las civilizaciones prósperas.
Nick Bostrom ha argumentado que, desde una perspectiva utilitaria, la colonización espacial debería ser un objetivo principal, ya que permitiría que una población muy grande viviera durante un período de tiempo muy largo (posiblemente miles de millones de años), lo que produciría una enorme cantidad de utilidad (o felicidad). Afirma que es más importante reducir los riesgos existenciales para aumentar la probabilidad de una eventual colonización que acelerar el desarrollo tecnológico para que la colonización espacial pueda ocurrir antes. En su artículo, asume que las vidas creadas tendrán un valor ético positivo a pesar del problema del sufrimiento.
En una entrevista de 2001 con Freeman Dyson, J. Richard Gott y Sid Goldstein, se les preguntó por las razones por las que algunos humanos deberían vivir en el espacio. Sus respuestas fueron:
- Difundir la vida y la belleza en todo el universo
- Garantizar la supervivencia de nuestra especie
- Hacer dinero a través de nuevas formas de comercialización del espacio como satélites de energía solar, minería de asteroides y fabricación del espacio
- Salvar el medio ambiente de la Tierra moviendo a la gente y la industria al espacio
La ética biótica es una rama de la ética que valora la vida misma. Para la ética biótica, y su extensión al espacio como ética panbiótica, es un propósito humano asegurar y propagar la vida y utilizar el espacio para maximizar la vida.
Críticas
La colonización espacial ha sido vista como un alivio al problema de la superpoblación humana desde 1758, y figura como una de las razones de Stephen Hawking para dedicarse a la exploración espacial. Sin embargo, los críticos señalan que una desaceleración en las tasas de crecimiento de la población desde la década de 1980 ha aliviado el riesgo de superpoblación.
Los críticos también argumentan que los costos de la actividad comercial en el espacio son demasiado altos para ser rentables frente a las industrias basadas en la Tierra y, por lo tanto, es poco probable que vea una explotación significativa de los recursos espaciales en el futuro previsible.
Otras objeciones incluyen preocupaciones de que la próxima colonización y mercantilización del cosmos probablemente mejore los intereses de los ya poderosos, incluidas las principales instituciones económicas y militares, p. las grandes instituciones financieras, las principales empresas aeroespaciales y el complejo militar-industrial, para dar lugar a nuevas guerras y exacerbar la explotación preexistente de trabajadores y recursos, la desigualdad económica, la pobreza, la división social y la marginación, la degradación ambiental y otros perjuicios procesos o instituciones.
Otras preocupaciones incluyen la creación de una cultura en la que los humanos ya no se vean como humanos, sino como activos materiales. Las cuestiones de la dignidad humana, la moralidad, la filosofía, la cultura, la bioética y la amenaza de los líderes megalómanos en estas nuevas "sociedades" todos tendrían que abordarse para que la colonización espacial satisfaga las necesidades psicológicas y sociales de las personas que viven en colonias aisladas.
Como alternativa o complemento para el futuro de la raza humana, muchos escritores de ciencia ficción se han centrado en el ámbito del 'espacio interior', que es la exploración asistida por computadora de la mente humana y conciencia humana—posiblemente en camino al desarrollo de un Cerebro Matrioshka.
Las naves espaciales robóticas se proponen como una alternativa para obtener muchas de las mismas ventajas científicas sin la duración limitada de la misión y el alto costo del soporte vital y el transporte de regreso que implican las misiones humanas.
Un corolario de la paradoja de Fermi, "nadie más lo está haciendo", es el argumento de que, debido a que no existe evidencia de tecnología de colonización alienígena, es estadísticamente improbable que sea posible usar ese mismo nivel de la tecnología nosotros mismos.
Colonialismo
La colonización del espacio ha sido discutida como una continuación poscolonial del imperialismo y el colonialismo, llamando a la descolonización en lugar de la colonización. Los críticos argumentan que los regímenes político-legales actuales y su base filosófica favorecen el desarrollo imperialista del espacio y que los tomadores de decisiones clave en la colonización del espacio son a menudo élites adineradas afiliadas a corporaciones privadas, y que la colonización del espacio atraería principalmente a sus pares en lugar de a los ciudadanos comunes. Además, se argumenta que existe la necesidad de una participación e implementación inclusiva y democrática de cualquier exploración espacial, infraestructura o habitación. Según el experto en derecho espacial Michael Dodge, el derecho espacial existente, como el Tratado del Espacio Exterior, garantiza el acceso al espacio, pero no impone la inclusión social ni regula a los actores no estatales.
En particular, la narrativa de la "Nueva Frontera", ha sido criticada como una continuación irreflexiva del colonialismo de colonos y el destino manifiesto, continuando la narrativa de la exploración como fundamental para la naturaleza humana asumida. Joon Yun considera que la colonización espacial es una solución para la supervivencia humana y los problemas globales como la contaminación son imperialistas, ya que otros han identificado el espacio como una nueva zona de sacrificio del colonialismo.
Natalie B. Treviño argumenta que no el colonialismo sino la colonialidad se llevarán al espacio si no se reflexiona sobre ello.
Más específicamente, la defensa de la colonización territorial de Marte en oposición a la habitación en el espacio atmosférico de Venus se ha denominado surfacismo, un concepto similar al chovinismo de superficie de Thomas Gold.
En términos más generales, la infraestructura espacial, como los observatorios de Mauna Kea, también ha sido criticada y protestada por ser colonialista. El Centro Espacial de Guayana también ha sido escenario de protestas anticoloniales, conectando la colonización como un problema en la Tierra y en el espacio.
Con respecto al escenario del primer contacto extraterrestre, se ha argumentado que el uso del lenguaje colonial pondría en peligro dichas primeras impresiones y encuentros.
Además, los vuelos espaciales en su conjunto y la ley espacial en particular han sido criticados como un proyecto poscolonial por estar construido sobre un legado colonial y por no facilitar el acceso compartido al espacio y sus beneficios, permitiendo con demasiada frecuencia que los vuelos espaciales se utilicen para sostener el colonialismo y el imperialismo, sobre todo en la Tierra en cambio.
Protección planetaria
Las naves espaciales robóticas a Marte deben esterilizarse, tener como máximo 300 000 esporas en el exterior de la nave, y esterilizarse más a fondo si entran en contacto con "regiones especiales" que contiene agua, o podría contaminar los experimentos de detección de vida o el planeta mismo.
Es imposible esteri La contención parece la única opción, pero es un gran desafío en caso de un aterrizaje forzoso (es decir, un choque). Ha habido varios talleres planetarios sobre este tema, pero aún no hay pautas finales para el camino a seguir. Los exploradores humanos también podrían contaminar la Tierra sin darse cuenta si regresan al planeta llevando microorganismos extraterrestres.
Riesgos para la salud física, mental y emocional de los colonizadores
La salud de los humanos que pueden participar en una empresa de colonización estaría sujeta a mayores riesgos físicos, mentales y emocionales. La NASA descubrió que, sin gravedad, los huesos pierden minerales y causan osteoporosis. La densidad ósea puede disminuir en un 1% por mes, lo que puede conducir a un mayor riesgo de fracturas relacionadas con la osteoporosis más adelante en la vida. Los cambios de líquido hacia la cabeza pueden causar problemas de visión. La NASA descubrió que el aislamiento en entornos cerrados a bordo de la Estación Espacial Internacional provocaba depresión, trastornos del sueño y disminución de las interacciones personales, probablemente debido a los espacios reducidos y la monotonía y el aburrimiento de los largos vuelos espaciales. El ritmo circadiano también puede ser susceptible a los efectos de la vida espacial debido a los efectos sobre el sueño de la interrupción del tiempo de puesta y salida del sol. Esto puede provocar agotamiento, así como otros problemas de sueño como el insomnio, lo que puede reducir su productividad y provocar trastornos de salud mental. La radiación de alta energía es un riesgo para la salud que enfrentarían los colonizadores, ya que la radiación en el espacio profundo es más letal que la que enfrentan los astronautas ahora en la órbita terrestre baja. El blindaje de metal en los vehículos espaciales protege contra solo el 25-30% de la radiación espacial, lo que posiblemente deje a los colonizadores expuestos al otro 70% de la radiación y sus complicaciones de salud a corto y largo plazo.
Implementación
La construcción de colonias en el espacio requeriría acceso a agua, alimentos, espacio, personas, materiales de construcción, energía, transporte, comunicaciones, soporte vital, gravedad simulada, protección contra la radiación e inversión de capital. Es probable que las colonias estén ubicadas cerca de los recursos físicos necesarios. La práctica de la arquitectura espacial busca transformar el vuelo espacial de una prueba heroica de resistencia humana a una normalidad dentro de los límites de la experiencia cómoda. Como ocurre con otros esfuerzos de apertura de fronteras, la inversión de capital necesaria para la colonización del espacio probablemente vendría de los gobiernos, un argumento de John Hickman y Neil deGrasse Tyson.
Soporte vital
En los asentamientos espaciales, un sistema de soporte vital debe reciclar o importar todos los nutrientes sin "colapsar". El análogo terrestre más cercano al soporte de vida espacial es posiblemente el de un submarino nuclear. Los submarinos nucleares usan sistemas mecánicos de soporte de vida para ayudar a los humanos durante meses sin salir a la superficie, y esta misma tecnología básica podría emplearse presumiblemente para uso espacial. Sin embargo, los submarinos nucleares funcionan en "bucle abierto": extraen oxígeno del agua de mar y, por lo general, arrojan dióxido de carbono por la borda, aunque reciclan el oxígeno existente. Otro sistema de soporte vital comúnmente propuesto es un sistema ecológico cerrado como la Biosfera 2.
Soluciones a riesgos para la salud
Aunque existen muchos riesgos para la salud física, mental y emocional de los futuros colonizadores y pioneros, se han propuesto soluciones para corregir estos problemas. Mars500, HI-SEAS y SMART-OP representan esfuerzos para ayudar a reducir los efectos de la soledad y el encierro durante largos períodos de tiempo. Mantener el contacto con los miembros de la familia, celebrar las festividades y mantener las identidades culturales tuvo un impacto en la minimización del deterioro de la salud mental. También hay herramientas de salud en desarrollo para ayudar a los astronautas a reducir la ansiedad, así como consejos útiles para reducir la propagación de gérmenes y bacterias en un entorno cerrado. El riesgo de radiación puede reducirse para los astronautas mediante un monitoreo frecuente y enfocando el trabajo fuera del blindaje del transbordador. Las futuras agencias espaciales también pueden garantizar que cada colonizador tenga una cantidad obligatoria de ejercicio diario para evitar la degradación de los músculos.
Protección radiológica
Los rayos cósmicos y las erupciones solares crean un entorno de radiación letal en el espacio. En la órbita terrestre, los cinturones de Van Allen dificultan la vida por encima de la atmósfera terrestre. Para proteger la vida, los asentamientos deben estar rodeados de suficiente masa para absorber la mayor parte de la radiación entrante, a menos que se hayan desarrollado escudos magnéticos o de radiación de plasma.
El blindaje masivo pasivo de cuatro toneladas métricas por metro cuadrado de superficie reducirá la dosis de radiación a varios mSv o menos al año, muy por debajo de la tasa de algunas áreas pobladas de fondo natural de la Tierra. Esto puede ser material sobrante (escoria) del procesamiento del suelo lunar y los asteroides en oxígeno, metales y otros materiales útiles. Sin embargo, representa un obstáculo significativo para maniobrar naves con un volumen tan masivo (las naves espaciales móviles son particularmente propensas a usar un blindaje activo menos masivo). La inercia requeriría potentes propulsores para iniciar o detener la rotación, o motores eléctricos para hacer girar dos porciones masivas de una embarcación en sentidos opuestos. El material de protección puede estar estacionario alrededor de un interior giratorio.
Ajuste psicológico
La monotonía y la soledad que genera una misión espacial prolongada pueden hacer que los astronautas sean susceptibles a la fiebre de la cabina o a un brote psicótico. Además, la falta de sueño, la fatiga y la sobrecarga de trabajo pueden afectar la capacidad de un astronauta para desempeñarse bien en un entorno como el espacio, donde cada acción es crítica.
Economía
Se puede decir aproximadamente que la colonización espacial es posible cuando los métodos necesarios de colonización espacial se vuelven lo suficientemente baratos (como el acceso al espacio mediante sistemas de lanzamiento más baratos) para cumplir con los fondos acumulativos que se han reunido para ese propósito, además de las ganancias estimadas. del uso comercial del espacio.
Aunque no hay perspectivas inmediatas de que las grandes cantidades de dinero requeridas para la colonización espacial estén disponibles dados los costos de lanzamiento tradicionales, existe cierta perspectiva de una reducción radical de los costos de lanzamiento en la década de 2010, lo que en consecuencia disminuiría el costo de cualquier esfuerzos en esa dirección. Con un precio publicado de 56,5 millones de dólares por lanzamiento de hasta 13 150 kg (28 990 lb) de carga útil a la órbita terrestre baja, los cohetes SpaceX Falcon 9 ya son la &# 34;más barato en la industria". Los avances que se están desarrollando actualmente como parte del programa de desarrollo del sistema de lanzamiento reutilizable de SpaceX para habilitar los Falcon 9 reutilizables podrían reducir el precio en un orden de magnitud, lo que generaría más empresas basadas en el espacio, lo que a su vez reduciría el costo de acceso a espacio aún más a través de economías de escala." Si SpaceX tiene éxito en el desarrollo de la tecnología reutilizable, se espera que "tenga un gran impacto en el costo de acceso al espacio" y cambie el mercado cada vez más competitivo en los servicios de lanzamiento espacial.
La Comisión Presidencial sobre la Implementación de la Política de Exploración Espacial de los Estados Unidos sugirió que se debería establecer un premio de incentivo, tal vez por parte del gobierno, para el logro de la colonización espacial, por ejemplo, ofreciendo el premio a la primera organización en colocar humanos en la Luna y mantenerlos durante un período fijo antes de que regresen a la Tierra.
Dinero y moneda
Los expertos han debatido sobre el posible uso del dinero y las divisas en las sociedades que se establecerán en el espacio. La Denominación Intergaláctica Cuasi Universal, o QUID, es una moneda física hecha de un polímero PTFE calificado para el espacio para viajeros interplanetarios. QUID fue diseñado para la compañía de divisas Travelex por científicos del Centro Espacial Nacional de Gran Bretaña y la Universidad de Leicester.
Otras posibilidades incluyen la incorporación de criptomonedas como la principal forma de moneda, como sugirió Elon Musk.
Recursos
Las colonias en la Luna, Marte, los asteroides o el planeta Mercurio, rico en metales, podrían extraer materiales locales. La Luna es deficiente en volátiles como argón, helio y compuestos de carbono, hidrógeno y nitrógeno. El impactador LCROSS se dirigió al cráter Cabeus, que se eligió por tener una alta concentración de agua para la Luna. Una columna de material estalló en la que se detectó algo de agua. El científico jefe de la misión, Anthony Colaprete, estimó que el cráter Cabeus contiene material con un 1% de agua o posiblemente más. El hielo de agua también debería estar en otros cráteres permanentemente sombreados cerca de los polos lunares. Aunque el helio está presente solo en bajas concentraciones en la Luna, donde el viento solar lo deposita en el regolito, se estima que existe un millón de toneladas de He-3 en total. También tiene oxígeno, silicio y metales como el hierro, el aluminio y el titanio de importancia industrial.
Lanzar materiales desde la Tierra es costoso, por lo que los materiales a granel para las colonias podrían provenir de la Luna, un objeto cercano a la Tierra (NEO), Fobos o Deimos. Los beneficios de usar tales fuentes incluyen: una fuerza gravitatoria más baja, sin arrastre atmosférico en los buques de carga y sin daños a la biosfera. Muchos NEO contienen cantidades sustanciales de metales. Debajo de una corteza exterior más seca (muy parecida a la pizarra bituminosa), algunos otros NEO son cometas inactivos que incluyen miles de millones de toneladas de hielo de agua e hidrocarburos de querógeno, así como algunos compuestos de nitrógeno.
Más lejos, se cree que los asteroides troyanos de Júpiter son ricos en hielo de agua y otros volátiles.
Es casi seguro que sería necesario reciclar algunas materias primas.
Energía
La energía solar en órbita es abundante, confiable y se usa comúnmente para alimentar satélites en la actualidad. No hay noche en el espacio libre, ni nubes ni atmósfera que bloqueen la luz del sol. La intensidad de la luz obedece a una ley del cuadrado inverso. Entonces, la energía solar disponible a la distancia d del Sol es E = 1367/d2 W/m2, donde d se mide en unidades astronómicas (AU) y 1367 watts/m2 es la energía disponible a la distancia de la Tierra' s órbita del Sol, 1 UA.
En la ingravidez y el vacío del espacio, se pueden alcanzar fácilmente altas temperaturas para procesos industriales en hornos solares con enormes reflectores parabólicos hechos de lámina metálica con estructuras de soporte muy livianas. Espejos planos para reflejar la luz solar alrededor de los escudos de radiación hacia las áreas habitables (para evitar el acceso de la línea de visión de los rayos cósmicos, o para hacer que la imagen del Sol parezca moverse a través de su "cielo") o sobre los cultivos son aún más ligeros y fáciles de construir.
Se necesitarían grandes conjuntos de células fotovoltaicas de energía solar o plantas de energía térmica para satisfacer las necesidades de energía eléctrica de los colonos. utilizar. En partes desarrolladas de la Tierra, el consumo eléctrico puede promediar 1 kilovatio por persona (o aproximadamente 10 megavatios-hora por persona por año). Estas plantas de energía podrían estar a poca distancia de las estructuras principales si se usan cables para transmitir la energía, o mucho más lejos con la transmisión inalámbrica de energía.
Se anticipó que una de las principales exportaciones de los diseños iniciales de asentamientos espaciales serían los grandes satélites de energía solar (SPS) que utilizarían la transmisión de energía inalámbrica (haces de microondas con bloqueo de fase o láseres que emiten longitudes de onda que las células solares especiales convierten con alta eficiencia) para enviar energía a lugares en la Tierra, o a colonias en la Luna u otros lugares en el espacio. Para ubicaciones en la Tierra, este método de obtener energía es extremadamente benigno, con cero emisiones y mucho menos área de tierra requerida por vatio que para los paneles solares convencionales. Una vez que estos satélites se construyan principalmente a partir de materiales derivados de la luna o de asteroides, el precio de la electricidad SPS podría ser más bajo que el de la energía de combustibles fósiles o la energía nuclear; reemplazarlos tendría beneficios significativos, como la eliminación de gases de efecto invernadero y desechos nucleares de la generación de electricidad.
Transmitir energía solar de forma inalámbrica desde la Tierra a la Luna y viceversa también es una idea propuesta en beneficio de la colonización espacial y los recursos energéticos. Al físico Dr. David Criswell, quien trabajó para la NASA durante las misiones Apolo, se le ocurrió la idea de usar rayos de energía para transferir energía desde el espacio. Estos haces, microondas con una longitud de onda de unos 12 cm, permanecerán casi intactos mientras viajan a través de la atmósfera. También pueden estar dirigidos a áreas más industriales para mantenerlos alejados de las actividades humanas o animales. Esto permitirá métodos más seguros y confiables para transferir energía solar.
En 2008, los científicos pudieron enviar una señal de microondas de 20 vatios desde una montaña en Maui a la isla de Hawái. Desde entonces, JAXA y Mitsubishi se han unido en un proyecto de 21 000 millones de dólares para poner en órbita satélites que podrían generar hasta 1 gigavatio de energía. Estos son los próximos avances que se están realizando hoy para hacer que la energía se transmita de forma inalámbrica para la energía solar basada en el espacio.
Sin embargo, el valor de la energía SPS entregada de forma inalámbrica a otras ubicaciones en el espacio normalmente será mucho mayor que a la Tierra. De lo contrario, los medios para generar energía deberían incluirse en estos proyectos y pagar la fuerte penalización de los costos de lanzamiento desde la Tierra. Por lo tanto, aparte de los proyectos de demostración propuestos para la entrega de energía a la Tierra, es probable que la primera prioridad para la electricidad SPS sean las ubicaciones en el espacio, como los satélites de comunicaciones, los depósitos de combustible o el 'remolcador orbital'. propulsores que transfieren carga y pasajeros entre la órbita terrestre baja (LEO) y otras órbitas como la órbita geosincrónica (GEO), la órbita lunar o la órbita terrestre altamente excéntrica (HEEO). El sistema también se basará en satélites y estaciones receptoras en la Tierra para convertir la energía en electricidad. Debido a esto, la energía se puede transmitir fácilmente del lado diurno al lado nocturno, lo que significa que la energía es confiable las 24 horas del día, los 7 días de la semana.
La energía nuclear a veces se propone para colonias ubicadas en la Luna o en Marte, ya que el suministro de energía solar es demasiado discontinuo en estos lugares; la Luna tiene noches de dos semanas terrestres de duración. Marte tiene noches, una gravedad relativamente alta y una atmósfera con grandes tormentas de polvo que cubren y degradan los paneles solares. Además, Marte' una mayor distancia del Sol (1,52 unidades astronómicas, AU) significa que solo 1/1,522 o alrededor del 43 % de la energía solar está disponible en Marte en comparación con la órbita terrestre. Otro método sería transmitir energía de forma inalámbrica a las colonias lunares o marcianas desde satélites de energía solar (SPS) como se describe anteriormente; las dificultades de generar energía en estos lugares hacen que las ventajas relativas de los SPS sean mucho mayores allí que para la energía transmitida a lugares de la Tierra. Con el fin de poder cumplir también con los requisitos de una base lunar y energía para suministrar soporte vital, mantenimiento, comunicaciones e investigación, se utilizará una combinación de energía nuclear y solar en las primeras colonias.
Tanto para la generación de energía solar térmica como nuclear en entornos sin aire, como la Luna y el espacio, y en menor medida la muy delgada atmósfera marciana, una de las principales dificultades es dispersar el inevitable calor generado. Esto requiere áreas de radiador bastante grandes.
Autorreplicación
La fabricación espacial podría permitir la autorreplicación. Algunos piensan que es el objetivo final porque permite un aumento exponencial de colonias, al tiempo que elimina los costos y la dependencia de la Tierra. Se podría argumentar que el establecimiento de tal colonia sería el primer acto de autorreplicación de la Tierra. Los objetivos intermedios incluyen colonias que solo esperan información de la Tierra (ciencia, ingeniería, entretenimiento) y colonias que solo requieren un suministro periódico de objetos livianos, como circuitos integrados, medicamentos, material genético y herramientas.
Tamaño de la población
En 2002, el antropólogo John H. Moore estimó que una población de 150 a 180 permitiría que existiera una sociedad estable durante 60 a 80 generaciones, lo que equivale a 2000 años.
Suponiendo un viaje de 6300 años, el astrofísico Frédéric Marin y la física de partículas Camille Beluffi calcularon que la población mínima viable para que una nave generacional llegue a Próxima Centauri sería de 98 colonos al comienzo de la misión (entonces la tripulación se reproducirá hasta llegar a una población estable de varios cientos de pobladores dentro de la nave).
En 2020, Jean-Marc Salotti propuso un método para determinar el número mínimo de colonos para sobrevivir en un mundo extraterrestre. Se basa en la comparación entre el tiempo requerido para realizar todas las actividades y el tiempo de trabajo de todos los recursos humanos. Para Marte, se requerirían 110 individuos.
Abogacía
Varias empresas privadas han anunciado planes para la colonización de Marte. Entre los empresarios que lideran el llamado a la colonización espacial se encuentran Elon Musk, Dennis Tito y Bas Lansdorp.
Organizaciones involucradas
Las organizaciones que contribuyen a la colonización espacial incluyen:
- La Sociedad Nacional del Espacio es una organización con la visión de las personas que viven y trabajan en comunidades prósperas más allá de la Tierra. El NSS también mantiene una extensa biblioteca de artículos de texto completo y libros sobre el asentamiento espacial.
- La Fundación Space Frontier realiza actividades de promoción espacial, incluyendo un mercado libre fuerte, opiniones capitalistas sobre el desarrollo espacial.
- La Sociedad Marte promueve el plan Marte Direct de Robert Zubrin y el asentamiento de Marte.
- El Instituto de Solución Espacial está buscando formas de hacer que la colonización espacial ocurra en toda su vida.
- SpaceX está desarrollando una amplia infraestructura de transporte espacial con el propósito expreso de permitir el asentamiento humano a largo plazo de Marte.
- El Instituto de Estudios Espaciales financia el estudio de los asentamientos del espacio exterior, especialmente los cilindros O'Neill.
- La Alianza para Rescate planea establecer respaldos de la civilización humana en la Luna y otros lugares lejos de la Tierra.
- El Proyecto Artemis planea establecer una estación de superficie lunar privada. [2]
- El Interplanetario Británico La sociedad promueve ideas para la exploración y utilización del espacio, incluyendo una colonia de Marte, futuros sistemas de propulsión (ver Proyecto Daedalus), terraforming y ubicación de otros mundos habitables.
- En junio de 2013 el BIS inició el proyecto SPACE para reexaminar los estudios de colonia espacial de Gerard O'Neill en 1970 a la luz de los avances realizados desde entonces. El progreso de este esfuerzo se detalló en una edición especial de la revista en septiembre de 2019.
- Asgardia (nación) – organización que busca eludir las limitaciones impuestas por el Tratado sobre el Espacio Ultraterrestre.
- The Cyprus Space Exploration Organisation (CSEO) promotes space exploration and colonization, and fosters collaboration in space.
Análogos terrestres al asentamiento espacial
Muchas agencias espaciales construyen bancos de pruebas para sistemas avanzados de soporte vital, pero estos están diseñados para vuelos espaciales tripulados de larga duración, no para una colonización permanente.
- El intento más famoso de construir un análogo a un asentamiento autosuficiente es la Biosfera 2, que intentó duplicar la biosfera de la Tierra.
- El BIOS-3 es otro ecosistema cerrado, completado en 1972 en Krasnoyarsk, Siberia.
- La Estación de Investigación del Desierto de Marte tiene un hábitat por razones similares, pero el clima circundante no es estrictamente inhóspito.
- Devon Island Mars Arctic Research Station, también puede proporcionar cierta práctica para la construcción y operación de puestos fuera del mundo.
Las estaciones de investigación remotas en climas inhóspitos, como la estación Amundsen-Scott South Pole, también pueden proporcionar algo de práctica para la construcción y operación de puestos de avanzada fuera del mundo.
En medios y ficción
Aunque los hábitats espaciales establecidos son un elemento común en las historias de ciencia ficción, las obras ficticias que exploran los temas, sociales o prácticos, del asentamiento y la ocupación de un mundo habitable son mucho más raras.
- Solaris se señala por su crítica de la colonización espacial de los planetas habitados. En un momento, uno de los personajes dice:
Somos humanitarios y chivalrosos; no queremos esclavizar otras razas, simplemente queremos legarles nuestros valores y asumir su herencia a cambio. Pensamos en nosotros mismos como los Caballeros del Santo Contacto. Esta es otra mentira. Sólo buscamos al Hombre. No tenemos necesidad de otros mundos. Necesitamos espejos. (§6:72)
En 2022, Rudolph Herzog y Werner Herzog presentaron un documental en profundidad con Lucanne Walkowicz llamado Last exit: Space.
Contenido relacionado
Núcleo galáctico activo
Diodo láser
Diodo Zener