¿Cómo dejará exactamente la humanidad la Tierra?

Estás considerando la supervivencia del individuo. Este es un pensamiento incorrecto cuando el problema es sobre la supervivencia de la especie. Los individuos son irrelevantes en este modelo más allá de lo que contribuyen al esfuerzo del grupo.

No tienes que sacar a un gran número de personas del planeta, tienes que construir colonias seguras e independientes donde nazcan nuevas personas, donde la población pueda expandirse por derecho propio. Nuevos mundos para llamar hogar.

Según este modelo, las personas que se sientan en una órbita terrestre baja no están fuera del planeta. Todavía están muy atados al planeta y es una gran pérdida de recursos mantenerlos allí y mantenerlos saludables. Si algo realmente le sucede al planeta, la gente en LEO debe seguir adelante o bajar, pero es muy poco probable que alguna de las facciones terrestres ponga el esfuerzo y los recursos para mantenerlos allí.

La órbita terrestre baja no debe mantener más que una pequeña población transitoria que la utilice como punto de partida para ese viaje más largo. Fuera del mundo significa fuera de órbita y más allá, las personas en LEO también podrían quedarse en tierra hasta que sea hora de irse.

La población de LEO debe ser:

1. Trabajadores de la construcción de barcos
2. Tripulaciones de mantenimiento de buques, estibadores y cargadores
3. Equipos de ingeniería y desarrollo de buques
4. Los pasajeros y la tripulación del próximo barco que zarpe
5. La tripulación del barco después de la próxima

¡Pero yo también quiero ir!

¡Todos quieren ir! pero cualquier persona cuyas habilidades no estén en la lista requerida tendrá que pagar los costos de su parte del barco, suministros y toda la tripulación de apoyo requerida para una persona adicional en la carrera. Eso es mucho dinero para un crucero de placer, sugiero asegurarse de que sus habilidades estén en la lista y estén a la altura para algunos lugares altamente competitivos. O eso, o tienes un montón de ingresos disponibles.

Sin embargo, no se preocupe, los costos disminuirán una vez que la tecnología madure (y la competencia disminuirá una vez que se hayan ido las mejores personas).

¿Cómo sacamos una porción significativa de la población de la Tierra?

Lo siento, eso simplemente no está sucediendo. A menos que alguna solución mágica nos permita poner en órbita una gran cantidad de peso. Y tal solución no existe en este momento.

Si la supervivencia de la especie humana es la principal prioridad, la mejor manera es enviar pequeños grupos de personas. Probablemente por orden de miles de individuos. Esta es la verdad para colonizar tanto nuestro sistema solar como el espacio exterior. E incluso eso va a ser prohibitivamente caro.

El único enfoque remotamente práctico es construir montones y montones de estaciones espaciales. Una vez que unos pocos estén en el espacio, probablemente debería comenzar a extraer agua y metal de los asteroides y luego construir más estaciones y naves en el espacio a partir de dicho material.

El mayor costo en el transporte espacial es llevar cosas de la Tierra al espacio, ya que tenemos una alta gravedad y una atmósfera densa. Por lo tanto, desea transportar la menor cantidad posible de cosas desde la Tierra. El mejor de los casos sería transportar solo personas y obtener todo lo demás que pueda de asteroides o lunas (Marte también podría funcionar como una fuente con baja gravedad y atmósfera delgada).

Las estaciones espaciales pueden requerir más materia prima que las colonias de planetas, pero todos los cuerpos rocosos del sistema solar son muy malos candidatos para la colonización. Los humanos necesitan la gravedad para sobrevivir saludablemente a largo plazo y podemos simular algo muy similar con estaciones espaciales giratorias. Todos los planetas y lunas tienen menos del 20% de la gravedad de la Tierra y no es físicamente posible aumentar eso. Venus tiene el 90% de la gravedad de la Tierra pero una presión de aire que es 90 veces mayor y una temperatura superficial de más de 400°C, que es el lugar más mortífero del sistema solar aparte de los gigantes gaseosos internos o el sol. Las ciudades flotantes del cielo podrían flotar a una altura donde la presión del aire y la temperatura son muy cómodas y aún así obtendrías la gravedad total. Todo lo que necesitas es protegerte del aire que no tiene oxígeno y es ligeramente ácido, pero hay No es nada inmediatamente tóxico que lo mataría rápidamente si tiene una pequeña fuga en su aeronave de traje. Los cielos de Venus son probablemente el lugar más agradable que conocemos fuera de la Tierra, pero las estaciones espaciales probablemente serían mucho más fáciles de hacer. Las estaciones espaciales también se pueden mover a medida que el sol crece, pero ese es un proceso que se lleva a cabo durante millones de años y es una tontería hacer planes a corto plazo para eso.

Comience con el desarrollo del vehículo de acceso al espacio más económico y seguro que pueda administrar. Mi favorito personal es Skylon , que promete un avión espacial SSTO reutilizable. Es prácticamente toda la tecnología actual, solo necesita refinarse y ensamblarse. Es posible que los costos no sean tan bajos como prometen los motores de reacción, pero deberían ser significativamente más bajos que cualquier otro sistema de lanzamiento existente actualmente.

Una vez que tengamos un acceso más barato al espacio, podremos trabajar en la industria espacial. Sondas automatizadas para atrapar asteroides y llevarlos a la Tierra/Luna para su procesamiento.

Si nos permite dar un pequeño salto en el desarrollo de nanotubos de carbono, ahora podemos usar asteroides ricos en carbono para producir cables lo suficientemente fuertes como para hacer que un ascensor espacial sea práctico, permitiendo un acceso aún más barato al espacio.

Mientras tanto, los asteroides que hemos estado trayendo y extrayendo pueden reacondicionarse como hábitats espaciales. Saque el interior, fusione la roca exterior si aún no está fusionada. Instala una esclusa de aire y motores en cada extremo, y haz que gire. Ahora tienes un Cilindro O'Neill. Cubra la superficie interior con material orgánico y obtendrá un entorno habitable para humanos, plantas y animales. Enjuague y repita.

Había un capítulo sobre esto en el libro de xkcd, "What If". Básicamente, si quiere sacar a todos del planeta y no le importa lo que le suceda a la tierra, podría intentar construir algún tipo de contenedor súper fuerte y resistente al calor, y amarrar a todos dentro. Luego haces estallar algunas bombas nucleares debajo, y listo, todos están en el espacio. Con suerte, tendría algún tipo de estación espacial lista para relevar a estas personas una vez que hayan salido.

Otra idea relativamente barata, que no resultaría en la destrucción de la Tierra, sería un ascensor al espacio. Aparentemente, hay compañías que están investigando esto en este momento. Nuevamente, necesitarías una estación espacial masiva para aceptar a todas estas personas una vez que hayan salido. Sería más fácil construir la estación en el espacio y enviar algunos suministros a la vez, en lugar de construirla en la Tierra y ponerla en órbita.

De todos modos, creo que la idea de la escalera es la más factible si realmente quieres llevar a todos al espacio exterior. Los barcos y el combustible para cohetes son extremadamente caros y escasos.

Para mover cantidades masivas de personas y equipos de la Tierra a LEO (y suponiendo que haya algún plan para moverlos desde allí a colonias permanentes), entonces tenemos que alejarnos del paradigma de la "nave espacial" a algo parecido a un ferrocarril.

Las soluciones de megaingeniería propuestas incluyen " Skyhooks ", ascensores espaciales y otros dispositivos de lanzamiento como Startram o Lofstrom Loop . Existe una literatura considerable sobre estas y otras megaestructuras hipotéticas, por lo que no se proporciona una descripción aquí, pero el elemento común esencial entre ellas es que son increíblemente masivas en comparación con sus cargas útiles y funcionan mediante el intercambio de impulso entre la carga y los elementos estáticos o dinámicos de la carga. estructura.

Si bien la mayoría de estos dispositivos están a la vanguardia de la tecnología de ingeniería actual, la razón principal por la que no se usan actualmente es que no solo son tecnología de punta, sino también estructuras masivas por derecho propio, por lo que serían extremadamente costosos. Sin un flujo masivo de carga de pago, no hay incentivo para construirlos, ya que el costo no se amortizaría con la cantidad actual de tráfico espacial desde la Tierra. OTOH, hay poco tráfico espacial desde la Tierra ya que es muy costoso ponerlo en órbita; el clásico problema del huevo y la gallina.

Como mencionó Separatrix, este es solo el primer paso. De todas las diversas ideas que surgieron en mi respuesta, solo el ascensor orbital tiene el potencial de llevarnos a la segunda parte. Un elevador que se extiende más allá de la órbita geosíncrona tiene el potencial de actuar no solo como un dispositivo de intercambio de momento para levantar carga de la Tierra, sino que la larga extensión más allá de Geo tiene el potencial de transferir la energía rotacional de la Tierra a una cápsula de carga y (dependiendo de la longitud real de la correa) inyectarlo en una órbita de energía mínima a Saturno.

Podría argumentar que Saturno no es ideal, pero el punto real es que ya obtiene suficiente energía libre al deslizarse por la pista más allá de Geo que puede obtener un viaje gratis a una gran parte del Sistema Solar. Con tanto deltaV para empezar, un motor de cohete modesto puede llevarlo a la mayoría de los lugares con poco esfuerzo adicional.

Es posible, pero será la empresa más grande en la historia de la tierra.

Un anillo orbital está dentro de nuestras capacidades. Solo requiere tecnología existente. Lo necesitará para mover la gran cantidad de material necesario. Sobrevivir fuera de la tierra significa que necesitas gravedad artificial creada a través de la fuerza centrífuga. los humanos no pueden reproducirse en microgravedad. Necesita agricultura a gran escala en el espacio para producir los alimentos necesarios. Necesita fabricación a gran escala en el espacio, la minería de asteroides ayudará, pero aún necesita mover una gran cantidad de material orgánico. Eso significa que necesita una gran cantidad de masa puesta en órbita. las únicas formas de hacerlo usando la tecnología actual son anillos orbitales o ganchos celestiales, o más probablemente ambos.

También debe comenzar a enviar sondas en todas direcciones con la esperanza de encontrar mundos habitables para cuando haya trasladado una parte significativa de la población al espacio. Es posible que podamos hacer que Marte sea habitable, pero tomará cientos de años, pero está bien, al igual que el éxodo. Tendrá que empezar arrojando muchos cometas sobre el planeta.

Básicamente, te preocupas por construir naves de generación y tratar de ser autosuficiente en el espacio mientras esperas encontrar un mundo adecuado.