Bem-vindo de volta à nossa série em andamento, “The Definitive Guide To Terraforming”! Continuamos com um olhar para a Lua, discutindo como ela poderia um dia ser adequada à habitação humana.
Desde o início da Era Espacial, cientistas e futuristas exploram a idéia de transformar outros mundos para atender às necessidades humanas. Conhecido como terraformação, esse processo exige o uso de técnicas de engenharia ambiental para alterar a temperatura, atmosfera, topografia ou ecologia de um planeta ou da lua (ou todas as anteriores), a fim de torná-lo mais parecido com a Terra. Como o corpo celeste mais próximo da Terra, a Lua há muito é considerada um local em potencial.
No total, colonizar e / ou formar terra a Lua seria comparativamente fácil em comparação com outros corpos. Devido à sua proximidade, o tempo necessário para transportar pessoas e equipamentos de e para a superfície seria reduzido significativamente, assim como os custos de fazê-lo. Além disso, sua proximidade significa que os recursos e produtos extraídos fabricados na Lua podem ser transportados para a Terra em muito menos tempo, e uma indústria turística também seria viável.
Colonização lunar na ficção:
O assunto de estabelecer assentamentos humanos na Lua é um dos grampos mais populares da ficção científica. E enquanto a grande maioria das histórias envolve assentamentos lunares construídos na superfície usando cúpulas fechadas ou abaixo da superfície, existem alguns exemplos em que a própria Lua é transformada em um ambiente habitável para os seres humanos.
O exemplo mais antigo conhecido é talvez o conto "La Journée d'un Parisien au XXI"e siècle ”(“ Um dia de um parisiense no século 21 ”), escrito pelo autor francês Octave Béllard. Lançada em 1910, essa história envolve uma atmosfera sendo criada gradualmente e uma vegetação sendo acostumada a fim de transformar a Lua em um santuário para espécies ameaçadas de extinção e colonos humanos.
Em 1936, o escritor americano C.L. Moore escreveu Paraíso perdido, um dos vários romances que ocorrem em seu universo “Northwest Smith”, que se concentra em um piloto de nave espacial e contrabandista que vive em um Sistema Solar colonizado. Neste romance, ela apresenta a Lua como um lugar outrora fértil e descreve como ela se tornou gradualmente um terreno baldio sem ar. Em 1945, o romancista e acadêmico britânico C. S. Lewis lançou Essa força hedionda, em que a Lua (Sulva) é descrita como o lar de uma raça de eugenistas extremos.
Arthur C. Clarke escreveu vários romances e contos que incluíam colônias lunares entre as décadas de 1950 e 1970. Em 1955, ele escreveu Earthlight, em que um acordo lunar é pego no fogo cruzado quando a guerra irrompe entre a Terra e uma aliança entre Marte e Vênus. Em 1961, Uma Queda de Moondust foi publicado, onde um cruzador turístico (Selene) afunda em um mar de poeira da lua.
Em 1968, o romance seminal de Clarke 2001: Uma Odisséia no Espaço foi lançado, parte do qual ocorre na Lua colonizada, onde é encontrado um monólito misterioso (conhecido como Anomalia Magnética Tycho, ou TMA-1). Encontro com Rama, lançado em 1973, também menciona uma Lua colonizada, que faz parte da política de abrangência do Sistema Solar conhecida como Planetas Unidos.
Robert A. Heinlein também escreveu extensivamente sobre assentamentos humanos na Lua. Um de seus primeiros foi As pedras rolantes (1952), que se concentra em uma família excepcional (os Stones), que vive em uma lua estabelecida, mas escolhe partir para explorar o Sistema Solar. Em 1966, ele lançou o romance vencedor do Prêmio Hugo A lua é uma amante severa, em que uma colônia lunar em grande parte subterrânea fornece à Terra alimentos e minerais.
A população, conhecida como "Lunies", é principalmente descendente de condenados (principalmente presos políticos) que vivem sob uma administração da Terra. Com a ajuda de uma inteligência artificial, um grupo de buscadores de independência lança uma revolta e arranca sua independência da Terra. Uma terceira parcela, O gato que andou através das paredes (1985) ocorre em um Free Luna vários anos depois.
Em 1988, Kim Stanley Robinson lançou Os Lunáticos, que lida com um grupo de mineiros escravizados forçados a trabalhar sob a superfície lunar que lançam uma rebelião. E no conto “Byrd Land Six” (2010), o autor britânico Alastair Reynolds descreve uma colônia lunar baseada na mineração de hélio-3. A lista continua, com literalmente centenas (se não milhares) de exemplos de seres humanos vivendo na Lua em um futuro próximo e distante.
Estudo do assentamento lunar:
Ao longo das últimas décadas, inúmeras propostas foram feitas para a construção de uma colônia (ou colônias) na Lua. A maioria surgiu com o advento da Era Espacial e do Programa Apollo. E nos anos mais recentes, com propostas para retornar à Lua até a década de 2020, houve um interesse renovado em criar um assentamento permanente. No entanto, existem algumas propostas científicas anteriores ao século XX.
Por exemplo, em 1638, o bispo John Wilkins - um clérigo inglês, naturalista e membro da Royal Society - escreveu Um discurso sobre um novo mundo e outro planeta, em que ele previu uma colônia humana na lua. O famoso cientista russo de astronáutica e astronáutica Konstantin Tsiolkovsky (1857-1935) - que primeiro propôs o conceito de um Elevador Espacial - também sugeriu que um assentamento lunar seria um passo importante na humanidade se tornar uma espécie espacial.
Nas décadas de 1950 e 1960, as propostas começaram a surgir com o estabelecimento do Programa Apollo, onde os planos para colocar astronautas na Lua naturalmente levavam a idéias para a criação de bases permanentes e até assentamentos lá. Em 1954, Arthur C. Clarke propôs que uma base lunar pudesse ser criada usando módulos infláveis que seriam então cobertos de poeira lunar para isolamento.
O assentamento inicial envolveria astronautas construindo estruturas semelhantes a iglu e um mastro de rádio inflável, que seria seguido pelo estabelecimento de uma cúpula maior e permanente. Sua proposta também pedia a purificação do ar fornecida por um filtro baseado em algas, um reator nuclear para fornecer energia e canhões eletromagnéticos (ou seja, condutores de massa) lançando carga e combustível para embarcações interplanetárias no espaço.
Em 1959, John S. Rinehart - diretor do Laboratório de Pesquisa em Mineração da Escola de Minas do Colorado - publicou uma proposta intitulada "Critérios Básicos para Construção da Lua", no Jornal da Sociedade Interplanetária Britânica. Esse conceito de “base flutuante” consistia em um meio cilindro com meias cúpulas nas duas extremidades e um escudo micrometeoróide colocado acima da base. Esse conceito foi baseado na teoria então aceita de que havia oceanos de poeira na Lua com até um quilômetro e meio de profundidade em algumas áreas.
Vários planos também surgiram durante essa época para instalações militares na Lua. Eles incluíam o Projeto Horizon (1959), um plano do Exército dos EUA para construir um forte na Lua em 1967. A Força Aérea dos EUA também propôs o Projeto Lunex em 1961, que previa a criação de uma base aérea subterrânea na Lua por 1968.
Em 1962, John DeNike (gerente de programas dos programas avançados da NASA) e Stanley Zahn (diretor técnico de estudos da base lunar na divisão espacial da Martin Company) publicaram uma proposta intitulada "Base lunar". Seu conceito pedia uma base de superfície localizada no Mar da Tranquilidade, que contaria com reatores nucleares para poder e um sistema de filtragem de ar baseado em algas.
Nos últimos anos, várias agências espaciais elaboraram propostas para a construção de colônias na Lua. Em 2006, o Japão anunciou planos para uma base lunar até 2030. A Rússia fez uma proposta semelhante em 2007, que seria construída entre 2027-32. Em 2007, Jim Burke, da Universidade Espacial Internacional da França, propôs a criação da Arca Lunar de Noé para garantir que a civilização humana sobrevivesse a um evento cataclísmico.
Em agosto de 2014, representantes da NASA se reuniram com líderes do setor para discutir maneiras econômicas de construir uma base lunar nas regiões polares até 2022. Em 2015, a NASA esboçou um conceito de assentamento lunar que contaria com trabalhadores robóticos (conhecido como Trans -Formuladores) e heliostáticos para criar um assentamento lunar ao redor da região polar sul da Lua. E em 2016, Johann-Dietrich Wörner, o novo chefe da ESA, propôs uma vila internacional na Lua como sucessora da estação espacial internacional.
Métodos potenciais:
Quando se trata de terraformar a Lua, as possibilidades e os desafios se assemelham aos de Mercúrio. Para começar, a Lua tem uma atmosfera tão fina que só pode ser referida como exosfera. Além disso, os elementos voláteis necessários à vida são escassos (ou seja, hidrogênio, nitrogênio e carbono).
Esses problemas poderiam ser resolvidos capturando cometas que contêm gelados e voláteis e colidindo com eles na superfície. Os cometas sublimavam, dispersando esses gases e vapor de água para criar uma atmosfera. Esses impactos também liberariam a água contida no regolito lunar, que poderia eventualmente se acumular na superfície para formar corpos naturais de água.
A transferência de momento desse cometa também faria a Lua girar mais rapidamente, acelerando sua rotação, para que não ficasse mais travada pelas marés. Uma Lua que era acelerada para girar uma vez em seu eixo a cada 24 horas teria um ciclo diurno constante, o que tornaria a colonização e a adaptação à vida na Lua mais fáceis.
Existe também a possibilidade de formar peças paratélicas da Lua de maneira semelhante à terraformação da região polar de Mercúrio. No caso da Lua, isso aconteceria na Cratera Shackleton, onde os cientistas já encontraram evidências de gelo na água. Usando espelhos solares e uma cúpula, essa cratera pode ser transformada em um microclima, onde as plantas podem ser cultivadas e uma atmosfera respirável criada.
Vantagens potenciais:
Comparado a outros planetas e luas do Sistema Solar, existem várias vantagens em colonizar e formar terra da Lua. O mais óbvio é a sua proximidade com a Terra. Comparado a Marte, Vênus, Mercúrio ou o Sistema Solar externo, o custo e o tempo necessário para transportar pessoas e materiais de e para a Lua seriam significativamente menores.
Além disso, bombardear a superfície com cometas poderia fornecer uma atmosfera e o momento necessário para girar o planeta até um ciclo semelhante à Terra. Comparado com o planeta como Marte e Vênus, também seria necessário um número significativamente menor de cometas para conseguir isso - um número estimado de 100 contra vários milhares.
A presença de gelo de água no solo lunar e os grandes esconderijos ao redor da região polar do sul também permitiriam a criação de águas superficiais (uma vez que o efeito estufa fosse acionado). Juntamente com os cometas que bombardeiam a superfície, isso pode ser feito através da introdução de gelados de metano e amônia, que podem ser colhidos da lua como Titan e o Cinturão de Kuiper. A supervisão dos esforços de terraformação também seria mais fácil graças à proximidade da Lua e exigiria muito menos infraestrutura.
Enquanto isso, as colônias na Lua ofereceriam múltiplas vantagens. A base local de recursos proporcionaria oportunidades para a utilização de recursos in situ, bem como matérias-primas necessárias para missões mais profundas no espaço. Por exemplo, como a Lua é similar em composição à Terra, ela possui um amplo suprimento de minerais que podem ser extraídos para uso na Terra. O regolito lunar colhido da superfície poderia ser usado para criar proteção contra radiação e assentamentos abobadados na superfície.
O suprimento de gelo de água da Lua, que é particularmente abundante na região polar do sul, também serviria como uma fonte constante de água para os colonos. O hélio-3 pode ser facilmente colhido, pois é abundante na camada superior do regolito da Lua para uso em reatores de fusão, fornecendo um suprimento limpo e constante de energia, tanto para colônias lunares quanto para a Terra.
Uma base lunar também poderia servir como um ponto de parada para missões mais adiante no Sistema Solar. A NASA estimou que, ao criar um posto avançado lunar que poderia utilizar a água local para criar combustível de hidrogênio, bilhões de dólares poderiam ser economizados. Esse posto avançado também seria uma parte intrínseca da infraestrutura quando se trata de montar missões tripuladas para Marte e na construção de um assentamento marciano.
A menor gravidade e velocidade de escape da Lua também significam que missões lançadas a partir da Lua exigiriam muito menos propulsor para alcançar o espaço. Essa mesma vantagem pode permitir a construção de um driver de massa, um elevador lunar ou outros projetos que são considerados muito caros ou desafiadores para serem construídos na Terra. Essa estrutura reduziria os custos de movimentação de materiais e satélites (como matrizes de energia solar com base no espaço) ainda mais baratos.
Por último, mas não menos importante, a criação de um assentamento lunar também poderia fornecer informações valiosas, particularmente sobre os efeitos a longo prazo de viver em um ambiente de menor gravidade. Esta informação seria útil para o estabelecimento de uma base permanente em Marte ou em outros corpos do Sistema Solar, onde a gravidade da superfície é menor que 1 g.
A presença de tubos de lava lunar estáveis que são grandes o suficiente para abrigar cidades inteiras também é uma vantagem. Esses ambientes subterrâneos poderiam ser pressurizados para criar uma atmosfera respirável e forneceriam proteção natural contra a radiação solar.
Desafios em potencial:
Terraformar a Lua também é repleto de desafios. Por um lado, a colheita de cometas e / ou gelados do Sistema Solar externo exigiria infraestrutura que ainda não existe e seria muito cara de criar. Basicamente, seriam necessárias centenas de naves espaciais para transportar todos os recursos, e elas teriam que ser equipadas com sistemas de acionamento que pudessem fazer a viagem em um curto período de tempo (que também ainda não existe).
Embora se saiba que períodos prolongados de tempo em ambientes de microgravidade causam degeneração muscular e perda de densidade óssea, não está claro qual seria o efeito de baixa gravidade para residentes permanentes e crianças nascidas nesses ambientes. Foi sugerido que plantas e animais terrestres poderiam ser geneticamente modificados para viver no ambiente lunar, mas não está claro se isso seria ou não bem-sucedido.
E, é claro, o custo de tudo isso seria astronômico e exigiria um compromisso multigeracional, dada a quantidade de tempo necessária para converter a ecologia da Lua. Como tal, é improvável que quaisquer compromissos assumidos por um governo ou órgão internacional possam ser mantidos entre uma geração e a seguinte.
Para uma colônia de superfície, também existem muitos desafios. As longas noites lunares (354 horas) significariam que a dependência da energia solar seria impedida em qualquer local que não fosse as regiões polares. Além disso, as variações significativas de temperatura seriam algo que as colônias teriam que ser construídas para suportar. A radiação solar também seria um problema em qualquer assentamento localizado na superfície.
A falta de uma atmosfera aumenta as chances de a superfície ser atingida por cometas e a exposição a erupções solares. A Lua também passa periodicamente pela magnetotail da Terra, criando uma camada de plasma que atravessa a superfície. No lado da luz, o bombardeio por elétrons causa a liberação de fótons UV e o aumento de uma carga negativa no lado escuro. Isso pode ser perigoso para quaisquer assentamentos na superfície.
Como observado, alguns desses problemas podem ser resolvidos através da construção de assentamentos sob a superfície. No entanto, supondo que esses assentamentos dependessem da energia solar, eles precisariam ser construídos perto das regiões polares para aproveitar a luz quase perpétua nessas regiões. A alternativa seria construir reatores de fusão que pudessem usar hélio-3 de origem local. E aqui também, o custo e o tempo necessários para construir um acordo desse tipo seriam muito altos.
Mais uma vez, somos forçados a perguntar por que, diante de todos os desafios envolvidos, esse compromisso deve ser feito? No caso da lua, a resposta é bastante simples. Nesse caso, a terraformação e a colonização podem ser feitas mais baratas, mais fáceis e em muito menos tempo. Além disso, as vantagens de ter uma presença humana na Lua são numerosas e incluem alguns aspectos bastante lucrativos, como colheita de hélio-3, mineração lunar, operações solares lunares e até a criação de uma indústria turística lunar.
Mas, talvez o mais importante, uma presença humana na Lua (que gostaríamos de chamar de Luna, se e quando existir) poderia facilmente servir como um trampolim para a criação de uma presença humana em Marte, Vênus e em outras partes do Sistema Solar. Com instalações para fornecer reabastecimento, reabastecimento e reparos, os custos de envio de navios para o espaço seriam reduzidos drasticamente.
Mais um passo na busca de tornar a humanidade uma raça interplanetária - e talvez até interestelar!
Escrevemos muitos artigos interessantes sobre terraformação aqui na Space Magazine. Aqui está o guia definitivo para terraformação, devemos transformar terra em Marte ?, Como fazemos terraformação em Marte ?, Como fazemos terraformação em Vênus? E a equipe estudantil quer transformar terra em Marte usando cianobactérias.
Além disso, verifique Sim, há água na lua e água na lua foi soprada pelo vento solar.
Também temos artigos que exploram o lado mais radical da terraformação, como Poderíamos Terraformar Júpiter ?, Poderíamos Terraformar o Sol? E Poderíamos Terraformar um Buraco Negro?
Para mais informações, consulte a Colonização Lunar da NASA - Energia, potência e vida na lua.
