Colonização dos asteróides - Colonization of the asteroids

Asteróides, incluindo aqueles no cinturão de asteróides , foram sugeridos como um possível local de colonização humana. Algumas das forças motrizes por trás desse esforço para colonizar asteróides incluem a sobrevivência da humanidade, bem como incentivos econômicos associados à mineração de asteróides . O processo de colonização de asteróides tem muitos obstáculos que devem ser superados para a habitação humana, incluindo distância de transporte, falta de gravidade, temperatura, radiação e problemas psicológicos.

Forças dirigentes

Sobrevivência da humanidade

Um dos principais argumentos para colonizar asteróides é garantir a sobrevivência a longo prazo da espécie humana. No caso de uma ameaça existencial na Terra, como o holocausto nuclear e o subsequente inverno nuclear, ou a erupção de um supervulcão , uma colônia em um asteróide permitiria que a espécie humana continuasse. Michael Griffin, o administrador da NASA em 2006, afirmou a importância da colonização do espaço da seguinte forma:

“... o objetivo não é apenas a exploração científica ... trata-se também de estender a extensão do habitat humano desde a Terra até o sistema solar à medida que avançamos no tempo ... No longo prazo, uma espécie de um único planeta irá não sobreviver ... Se nós, humanos, quisermos sobreviver por centenas de milhares ou milhões de anos, devemos finalmente povoar outros planetas. ”

Outro argumento para a colonização é o ganho econômico potencial da mineração de asteróides . Os asteróides contêm uma quantidade significativa de materiais valiosos, incluindo minerais raros e metais preciosos , que podem ser extraídos e transportados de volta à Terra para serem vendidos. Com aproximadamente tanto ferro quanto o mundo produz em 100.000 anos, 16 Psyche é um asteróide que vale aproximadamente US $ 10 quintilhões em ferro metálico e níquel. A NASA estima que haja entre 1,1 e 1,9 milhões de asteróides dentro do cinturão de asteróides com mais de 1 quilômetro de diâmetro e milhões de asteróides menores. Aproximadamente 8% desses asteróides são semelhantes em composição ao 16 Psyche. Uma empresa, a Planetary Resources, já pretende desenvolver tecnologias com o objetivo de usá-las para minerar asteróides. A Planetary Resources estima que cerca de asteroides de 30 metros de comprimento contenham platina no valor de US $ 25 a US $ 50 bilhões.

Transporte

O principal desafio do transporte para o cinturão de asteróides é a distância da Terra, 204,43 milhões de milhas. Enviar humanos a Marte , que fica a 57,6 milhões de km (35,8 milhões de milhas) da Terra, é um desafio semelhante. A viagem a Marte durou 253 dias, com base na missão Mars rover . A Rússia, a China e a Agência Espacial Européia realizaram um experimento, denominado MARS-500 , entre 2007 e 2011 para avaliar as limitações físicas e psicológicas dos voos espaciais tripulados. O experimento concluiu que 18 meses de solidão era o limite para uma missão espacial tripulada. Com a tecnologia atual, a jornada até o cinturão de asteróides seria superior a 18 meses, sugerindo que uma missão tripulada pode estar além de nossas capacidades tecnológicas atuais.

Aterrissagem

Lista de planetas menores visitados por espaçonaves

Os asteróides não são grandes o suficiente para produzir uma gravidade significativa, tornando difícil pousar uma espaçonave. Os humanos ainda não pousaram uma espaçonave em um asteróide no cinturão de asteróides, mas pousaram temporariamente em alguns asteróides, o primeiro dos quais em 2001 foi 433_Eros , um NEA do grupo Amor, mais recentemente 162173 Ryugu , outro NEA do Grupo Apollo. Isso fazia parte da missão Hayabusa2 conduzida pela Agência Espacial Japonesa . O pouso foi possível com o uso de quatro propulsores iônicos solares e quatro rodas de reação para propulsão. Esta tecnologia permitiu o controle de orientação e controle de órbita da espaçonave que a guiou para pousar em Ryugu. Essas tecnologias podem ser aplicadas para concluir um pouso semelhante com êxito no cinturão de asteróides.

Desafios para habitação humana

Gravidade

A falta de gravidade tem muitos efeitos adversos na biologia humana. Os campos de gravidade em transição têm o potencial de impactar a orientação espacial , a coordenação, o equilíbrio, a locomoção e induzir enjôo . Os asteróides, sem gravidade artificial, não têm gravidade relativamente em comparação com a Terra. Sem a gravidade atuando no corpo humano, os ossos perdem minerais e a densidade óssea diminui 1% ao mês. Em comparação, a taxa de perda óssea para os idosos está entre 1-1,5% ao ano. A excreção de cálcio dos ossos no espaço também coloca as pessoas em baixa gravidade em maior risco de pedras nos rins . Além disso, a falta de gravidade faz com que os fluidos do corpo se desloquem em direção à cabeça, possivelmente causando pressão na cabeça e problemas de visão.

A aptidão física geral tende a diminuir também, e uma nutrição adequada se torna muito mais importante. Sem a gravidade, os músculos estão menos engajados e o movimento geral é mais fácil. Sem treinamento intencional, a massa muscular, o condicionamento cardiovascular e a resistência diminuirão.

Gravidade artificial

A gravidade artificial oferece uma solução para os efeitos adversos da gravidade zero no corpo humano. Uma proposta para implementar a gravidade artificial em asteróides, investigada em um estudo conduzido por pesquisadores da Universidade de Viena, envolve esvaziar e girar um corpo celeste . Os colonos então viveriam dentro do asteróide, e a força centrífuga simularia a gravidade da Terra. Os pesquisadores descobriram que, embora possa não estar claro se os asteróides seriam fortes o suficiente para manter a taxa de rotação necessária, eles não poderiam descartar tal projeto se as dimensões e composição do asteróide estivessem dentro de níveis aceitáveis.

Atualmente, não há aplicações práticas em grande escala da gravidade artificial para voos espaciais ou esforços de colonização devido a questões de tamanho e custo. No entanto, uma variedade de laboratórios de pesquisa e organizações realizaram uma série de testes utilizando centrífugas humanas para estudar os efeitos da gravidade artificial prolongada ou intermitente sobre o corpo em uma tentativa de determinar a viabilidade para missões futuras, como voos espaciais de longo prazo e colonização espacial . Uma equipe de pesquisa da University of Colorado Boulder descobriu que foi capaz de fazer todos os participantes de seu estudo se sentirem confortáveis ​​com aproximadamente 17 rotações por minuto em uma centrífuga humana, sem o enjôo que tende a atormentar a maioria dos testes de aplicações em pequena escala de gravidade artificial. Isso oferece um método alternativo que pode ser mais viável considerando o custo significativamente reduzido em comparação com estruturas maiores.

Temperatura

A maioria dos asteróides está localizada no cinturão de asteróides , entre Marte e Júpiter . Esta é uma região fria, com temperaturas variando de -73 graus Celsius a -103 graus. A vida humana exigirá uma fonte de energia consistente para se aquecer.

Radiação

No espaço, os raios cósmicos e as explosões solares criam um ambiente de radiação letal. A radiação cósmica tem o potencial de aumentar o risco de doenças cardíacas , câncer , distúrbios do sistema nervoso central e síndrome aguda da radiação . Na Terra, estamos protegidos por um campo magnético e pela nossa atmosfera , mas os asteróides não têm essa defesa.

Uma possibilidade de defesa contra essa radiação é viver dentro de um asteróide. Estima-se que os humanos estariam suficientemente protegidos da radiação escavando 100 metros de profundidade dentro de um asteróide. No entanto, a composição dos asteróides cria um problema para esta solução. Muitos asteróides são pilhas de entulho mal organizadas com muito pouca integridade estrutural .

Psicologia

As viagens espaciais têm um grande impacto na psicologia humana, incluindo mudanças na estrutura do cérebro, interconectividade neural e comportamento.

A radiação cósmica tem a capacidade de impactar o cérebro e foi amplamente estudada em ratos e camundongos. Esses estudos mostram que os animais sofrem com a diminuição da memória espacial , da interconectividade neural e da memória. Além disso, os animais tiveram um aumento da ansiedade e do medo.

O isolamento do espaço e a dificuldade para dormir no ambiente também contribuem para os impactos psicológicos. A dificuldade de falar com as pessoas na Terra pode contribuir para a solidão, a ansiedade e a depressão . Um estudo russo simulou os impactos psicológicos de viagens espaciais prolongadas. Seis homens saudáveis ​​de vários países, mas com históricos educacionais semelhantes aos dos astronautas, viveram dentro de um módulo fechado por 520 dias em 2010-11. Os membros da pesquisa relataram sintomas de depressão moderada, ciclos de sono anormais, insônia e exaustão física.

Além disso, a NASA relata que as missões em escala global terminaram ou foram interrompidas devido a problemas mentais. Alguns desses problemas incluem delírios mentais compartilhados, depressão e angústia devido a experimentos fracassados.

No entanto, em muitos astronautas, as viagens espaciais podem, na verdade, ter um impacto mental positivo. Muitos astronautas relatam um aumento no apreço pelo planeta, pelo propósito e pela espiritualidade . Isso resulta principalmente da visão da Terra do espaço.

Veja também

Referências

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