A idéia de formar Marte de alguma forma para torná-lo mais habitável é um sonho visionário de ficção científica. Mas agora, um material chamado aerogel de sílica pode tornar a idéia de formar Marte um pouco menos impossível.
Pessoas notáveis, de Carl Sagan a Elon Musk, propuseram o aquecimento de Marte e proporcionam uma atmosfera, e o truque está no CO2 e na água congelados nas calotas polares do planeta. Sagan disse que se essas tampas pudessem ser vaporizadas de alguma forma, o efeito estufa do CO2 faria o resto. Musk disse, de maneira leve e sem brincadeira, que as bombas atômicas lançadas nos pólos fariam o truque.
Há um trabalho científico sério em andamento para explorar a ideia, pelo menos em teoria. A questão central é: Marte possui CO2 e água suficientes para criar uma densidade atmosférica semelhante à da Terra?
Em 2018, cientistas da Universidade do Colorado estudaram a questão. A conclusão deles? Terraformar Marte não é possível com a nossa tecnologia atual, algo que a maioria das pessoas já tinha certeza de que era verdade.
“Nossos resultados sugerem que não há CO suficiente2 permanecer em Marte para fornecer aquecimento significativo do efeito estufa seria o gás a ser colocado na atmosfera; Além disso, a maior parte do CO2 o gás não é acessível e não pode ser facilmente mobilizado. Como resultado, a formação de terra em Marte não é possível usando a tecnologia atual ”, disse Bruce Jakosky, professor do Laboratório de Atmosfera e Física Espacial da Universidade do Colorado, Boulder.
Mas isso foi há um ano e a tecnologia está em constante evolução.
Em um novo estudo na Nature Astronomy, um trio de pesquisadores do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, Universidade de Harvard e Universidade de Edimburgo, sugerem que Marte poderia se tornar habitável se mudarmos nosso pensamento e usarmos novas tecnologias. Em vez de grandes sonhos de tornar habitável a totalidade do planeta vermelho, o que os cientistas chamam de Modificação Atmosférica Global (GAM), e se pequenas regiões pudessem ser transformadas?
A chave por trás de sua linha de pensamento é o aerogel de sílica.
"Essa abordagem regional para tornar Marte habitável é muito mais viável do que a modificação atmosférica global".
Robin Wordsworth, Harvard John A. Paulson Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas
O aerogel de sílica não é o que você imagina. Em vez de um gel real, é um material sólido, rígido e seco. É criado extraindo o líquido de um gel com um processo chamado secagem supercrítica, o mesmo processo usado para fazer café descafeinado.
Os pesquisadores por trás deste novo estudo usaram modelos e experimentos para mostrar que uma camada fina de 2 a 3 cm de aerogel pode permitir a penetração da luz solar, mas retém o calor. O gel também permitiria luz solar suficiente para a fotossíntese e aqueceria permanentemente a área coberta, permitindo que o gelo da água e o CO2 congelado derretessem. Talvez o melhor de tudo seja que não seria necessário uma fonte de calor com fome de energia.
"Essa abordagem regional para tornar Marte habitável é muito mais viável do que a modificação atmosférica global", disse Robin Wordsworth, professor assistente de ciência e engenharia ambiental da Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas de Harvard John A. Paulson (SEAS) e do Departamento de Terra. e ciência planetária. "Diferentemente das idéias anteriores para tornar Marte habitável, isso é algo que pode ser desenvolvido e testado sistematicamente com materiais e tecnologia que já temos", disse ele em um comunicado à imprensa.
“Pequenas ilhas de habitabilidade”
"Marte é o planeta mais habitável em nosso sistema solar além da Terra", disse Laura Kerber, pesquisadora do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA. “Mas continua sendo um mundo hostil para muitos tipos de vida. Um sistema para criar pequenas ilhas de habitabilidade nos permitiria transformar Marte de maneira controlada e escalável. ”
A ideia do aerogel de sílica, ilha da habitabilidade, foi inspirada em algo que já ocorre nos pólos de Marte.
Ao contrário da Terra, o CO2 em Marte é congelado, preso nos pólos. Enquanto aqui na Terra os pólos são gelo de água, os pólos marcianos são uma combinação de gelo de água e gelo de CO2. Mas, mesmo congelado, o CO2 ainda permite que a luz do sol penetre enquanto retém o calor.
Imagens dos postes de Marte mostram como isso acontece.
Nesta imagem de gelo em Marte, o CO2 reteve o calor do sol. Isso cria pequenos bolsos de calor no verão, que aparecem como manchas pretas derretidas no gelo.
"Começamos a pensar sobre esse efeito estufa de estado sólido e como ele poderia ser invocado para a criação de ambientes habitáveis em Marte no futuro", disse Wordsworth. "Começamos a pensar em que tipo de material poderia minimizar a condutividade térmica, mas ainda transmitir o máximo de luz possível".
Como se vê, o aerogel de sílica se encaixa na conta. Foi inventado pela primeira vez em 1931 e é um dos materiais mais altamente isolantes já feitos. Isso porque é um material muito poroso que é quase completamente feito de ar. É cerca de 99,8% de ar, como uma janela térmica.
Os aerogéis de sílica são 97% porosos, o que significa que a luz se move através do material, mas as nanocamadas interconectadas de dióxido de silício retêm a radiação infravermelha e diminuem bastante a condução de calor. Atualmente, esses aerogéis são usados em várias aplicações de engenharia, incluindo o Mars Exploration Rovers da NASA. Eles são usados para manter os eletrônicos sensíveis quentes.
"O aerogel de sílica é um material promissor porque seu efeito é passivo", disse Kerber. "Não seria necessário grandes quantidades de energia ou manutenção de peças móveis para manter uma área quente por longos períodos de tempo".
Os pesquisadores montaram experimentos para imitar condições em Marte. Eles experimentaram dois tipos de aerogel de sílica: partículas e ladrilhos. Eles descobriram que ambos eram eficazes para aumentar a temperatura. Ambos também foram eficazes no bloqueio de perigosas radiações UV.
Seus resultados mostram que uma camada de 2 cm ou mais de aerogel reduziu a radiação UVC para menos de 0,5%. O UVC é uma radiação UV de maior energia e pode ser particularmente prejudicial. Na Terra, quase nenhuma radiação UVC mensurável atinge a superfície devido ao ozônio, oxigênio molecular e vapor de água na atmosfera superior.
"Espalhe por uma área grande o suficiente, você não precisaria de nenhuma outra tecnologia ou física, só precisaria de uma camada dessas coisas na superfície e, embaixo, teria água líquida permanente", disse Wordsworth. "Há uma série de questões fascinantes de engenharia que emergem disso".
É fácil imaginar algum tipo de estrutura de cúpula feita de aerogel de sílica. Seria quente o suficiente para ser habitável e também bloquearia os raios UV. Pode ser como uma estufa na Terra, onde a água permanece como líquida e as plantas podem ser cultivadas.
Há muito mais trabalho e pesquisa a ser feito, obviamente. Wordsworth e os outros pesquisadores pretendem testar aerogéis de sílica em locais semelhantes a Marte aqui na Terra. Eles estão segmentando vale seco no Chile e na Antártica.
Wordsworth é claro em uma coisa: projetar o clima de Marte não é apenas uma questão técnica e de engenharia. É uma questão ética e filosófica também.
Se já existem alguns micróbios vivendo em Marte, talvez sob a superfície de algum lugar, e quanto a eles? Devemos fazê-lo? Nós temos o direito?
"Se você vai permitir a vida na superfície marciana, tem certeza de que ainda não existe vida? Se houver, como navegaremos por isso ”, perguntou Wordsworth. "No momento em que decidimos nos comprometer a ter humanos em Marte, essas questões são inevitáveis."
Fontes:
- Artigo: Habilitando a habitabilidade marciana com aerogel de sílica através do efeito estufa no estado sólido
- Press Release: Uma maneira material de tornar Marte habitável
- Press Release: Terraforming de Marte não é possível usando a tecnologia atual
- Wikipedia: Aerogel
- Revista Space: Devemos Terraformar Marte?
