¿La baja gravedad en Marte lo hace inseguro e insalubre para los humanos?

He estado pensando en propuestas para vivir en Marte. Una idea es crear un campo magnético artificial para protegerse de la radiación solar. Otra idea es calentar el planeta usando espejos solares. Mientras tanto, mientras terraformamos el planeta, podríamos vivir en una cúpula o algún tipo de hábitat controlado, que proteja de la radiación solar y proporcione un ambiente respirable. Sin embargo, hay un problema, y ​​es la gravedad.

La aceleración gravitacional en Marte es el 38% de lo que es en la Tierra. ¿La baja gravedad en Marte lo hace inseguro e insalubre para los humanos?

@uhoh Eliminé el texto tachado pero lo conservo aquí: "Supongo que esta pregunta depende en parte de si es posible crear gravedad artificial, por ejemplo, usando un hábitat giratorio".
FWIW, muchos autores de SciFi han dado por sentado que los humanos marcianos "nativos" serían un grave riesgo para la salud si descendieran bien por la gravedad de la Tierra. Eso siempre me pareció razonable.
Los comentarios no son aptos para la conservación (pueden eliminarse a voluntad). Si tiene una segunda pregunta, publique una segunda pregunta.
Tenga en cuenta que no es necesario generar campos magnéticos para mantener alejados los vientos solares, siempre que elija su ubicación en consecuencia, por ejemplo, en Terra Sirenum. Los campos magnéticos de la corteza de Marte son tan fuertes allí que crean las llamadas "mini-magnetosferas" que protegen del viento solar. Sin embargo, si su electrónica funcionará correctamente allí, es otra pregunta.
El crecimiento y la salud de los niños concebidos, nacidos y criados en tales condiciones parece más significativo para cualquier colonización potencial que cómo se ve afectada la salud de los adultos criados en la Tierra. Tal vez se sacrifiquen animales vivos para averiguarlo antes de que los humanos lo intenten. SciFi no es una buena fuente de información; algunos escritores optaron por retratar la gravedad más baja de Marte y la Luna de la Tierra como algo bueno para la salud humana y la longevidad con cero evidencia para ayudar a alentar y promover la exploración espacial. Es mejor saberlo antes de enviar colonos.

Respuestas (3)

En realidad, esta es una buena pregunta, y para la que realmente no tenemos una buena respuesta. Intuitivamente, debe ser mejor que la gravedad cero, pero la pregunta es si será lo suficientemente bueno. Hay una serie de problemas asociados con vivir a largo plazo en gravedad cero, incluida la pérdida de fuerza ósea y otros, actualmente no se sabe si Marte es lo suficientemente bueno.

La única forma de responder realmente a esta pregunta es enviar humanos a Marte o configurar algún tipo de centrífuga orbital para tratar de determinar esto.

Por último, la gravedad artificial a gran escala del planeta no es realmente posible, aunque teóricamente se podría hacer girar una ciudad para proporcionar gravedad artificial, similar a un hábitat orbital giratorio. Parece poco probable que eso ayude mucho, pero podría ser lo suficientemente bueno para algún tipo de ejercicio.

¿Qué tan viable es un pequeño hábitat giratorio como una forma de mitigar los efectos negativos para la salud de la baja gravedad? (por ejemplo, atrofia muscular para uno, pero imagino que hay muchos otros)
No sabemos qué nivel de gravedad se requiere, por lo que sería básicamente imposible de responder. Pero antes se han hecho laboratorios giratorios en la Tierra, por lo que debería ser posible en Marte.
Me parece recordar que el plan lunar de Kim Hodder tiene una centrífuga. que podría ser de interés.
Es asombroso cuánto esfuerzo y dinero hemos puesto en la exploración espacial y todavía no sabemos la respuesta a esta pregunta. Muestra lo lejos que tenemos que ir y cuánto tiempo nos llevará llegar allí. El espacio es realmente a largo plazo.
@PearsonArtPhoto ¿Podríamos crear suficiente gravedad artificial para que la gravedad en Marte sea casi 100% igual a la de la Tierra? (9,8 m/s^2) ¿O es realmente difícil crear tanta gravedad artificial usando una centrífuga?
En teoría, podría hacerse, pero sería un desafío. Puedes echar un vistazo a permanent.com/zero-gravity-effects-on-humans.html para obtener más información.
@ktm5124 actualmente hay alrededor de 70 preguntas aquí etiquetadas con gravedad artificial . Creo que una nueva pregunta sobre el uso de centrífugas para aumentar la gravedad ya presente en un planeta sería maravillosa y conduciría a una respuesta interesante.
¿Qué tal un experimento con animales? Parece que un experimento orbital sobre la gravedad fraccionada a mediano y largo plazo con animales podría hacerse mucho más barato que una prueba con humanos.
La gravedad "artificial" o "aumentada" son opciones muy costosas. Dado que Marte tiene una fuerza gravitatoria decente, ¿por qué no proporcionar a los residentes, o al menos a aquellos que planean regresar a la Tierra, chaquetas, pantalones, zapatos, etc. con peso para que la fuerza efectiva que deben ejercer para caminar, levantar los brazos , etc. .es equivalente a un cuerpo no ponderado en una g?
@CarlWitthoft Aunque puede agregar algo de tensión de esa manera, la distribución exacta de peso/tensión en el cuerpo es bastante diferente del efecto de la gravedad. Mediante la carga externa, se ejerce principalmente tensión sobre los músculos/tendones y los huesos, pero casi no se simula el efecto de la gravedad sobre el sistema cardiovascular y el funcionamiento interno de los órganos. Simplemente no modela los efectos de la gravedad correctamente.
@Tonny estuvo de acuerdo; por lo que debemos ver si esos sistemas se vuelven inestables después de un entorno prolongado de baja gravedad
Tenga en cuenta que hay problemas principalmente al regresar a un entorno de gravedad normal desde uno de baja gravedad, ya que la reducción de la masa ósea y muscular comienza a generar grandes problemas en ese momento. Si consideramos la habitación permanente, los efectos podrían ser más aceptables, pero esto, por supuesto, requiere más investigación.

Echemos un vistazo rápido a los límites del espacio de parámetros.

  1. Como sabemos, el extremo inferior, la gravedad cero, es bastante poco saludable para los humanos a largo plazo. Algunos efectos se conocen desde hace algún tiempo, como el deterioro óseo y muscular, y los efectos relacionados con cambios en la dinámica de los fluidos corporales. Otros efectos se detectaron más recientemente, como los cambios epigenéticos en Scott Kelly. Para ser justos, la epigenética es en sí misma un campo de investigación relativamente reciente, pero esta comprensión simplemente aumenta nuestra incertidumbre: probablemente haya algunas "incógnitas desconocidas" con respecto a los humanos en gravedad cero, simplemente porque hay muchas incógnitas sobre los humanos en general . ¿Me atrevo a decirlo aquí? Los humanos son más complicados que los cohetes ;-).

    También hay indicios de que la gravedad cero afecta a la reproducción en más formas de las que se nos vienen a la mente de inmediato.

    Por otro lado, se ha demostrado que un año en el espacio no pone en peligro ni debilita la vida. Podemos suponer con seguridad que los humanos pueden sobrevivir en gravedad cero durante varios años, aunque acumulando problemas de salud complejos.

  2. Mirando al otro extremo, también es muy probable que 1g sea la gravedad en la que nuestro cuerpo rinde mejor: está diseñado específicamente para ello. Diseño y tamaño de los vasos, propiedades óseas, propiedades de los tejidos, parámetros cardíacos, migración de solubles en el cuerpo: todo está diseñado para funcionar bien y, en muchos casos, explotar exactamente 1 g mientras corre por la sabana.

Estos extremos abarcan el espacio esperado para los efectos de la gravedad de Marte, el 38% del ideal probable. Podemos suponer que los efectos en la salud de la baja gravedad no se escalan linealmente, por lo que vivir por debajo de 0,38 g no significa tener el 62 % de los problemas de salud que uno tendría por debajo de 0 g; probablemente sea mucho menos. Si la esperanza de vida en gravedad cero ya es de varios años, será sustancialmente mayor en 0,38 g, aunque probablemente con problemas de salud que se acumulan lentamente. La gran pregunta es si uno viviría lo suficiente para prosperar, en particular para reproducirse y transmitir el conocimiento a la próxima generación, una pregunta que solo puede responderse experimentalmente. Como suposición descabellada, diría que la mayoría de los efectos observados en gravedad cero serán modestos en 0,38 g, con un régimen de ejercicio agregado.todos ellos , suficientemente bien.

No es sólo la estancia en Marte, también es el largo vuelo a Marte y de regreso a la Tierra más tarde. Ambos en gravedad cero. No habrá tripulación de apoyo en Marte como en la Tierra al regresar de una larga estadía en la ISS.
Depende de lo avanzados que estén los taxis espaciales. Si tuviera cicladores grandes, es posible que tuvieran un anillo de gravedad artificial. Pero sí, las naves de primera generación, a la Starship de Musk, casi seguramente serán 0g.
Pensé que la mayoría de los problemas de salud de Scott Kelly se atribuían a una mayor exposición a la radiación mientras estaba en el espacio, no a la falta de gravedad. No es que la ingravidez no sea un problema, pero es el menor de los dos factores.
@DarrelHoffman Buen punto. Es una mezcla de efectos y una mezcla de motivos, según un artículo de Nature . Los cambios cromosómicos y los cambios pueden deberse a la radiación, otros cambios parecen estar relacionados con el estrés. La gravedad cero es probablemente un factor de estrés.
Técnicamente, el "otro extremo" sería un agujero negro, pero ese no es un experimento mental particularmente útil para llevar a cabo para la pregunta formulada...
@TED ​​Cierto. Es el extremo del espacio de parámetros ;-).

Bueno, Scott Kelly y Valery Polyakov sobrevivieron en microgravedad durante más de un año (continuamente) y se volvieron a acostumbrar a 1 g en la Tierra. En Marte, la tripulación pasaría alrededor de un año y esta vez en gravedad.por lo que aunque la gravedad sea mucho menor sería mejor adaptarse a ella y readaptarse a la gravedad de la Tierra que en el caso de la microgravedad. Se podría argumentar que el vuelo espacial hacia y desde Marte se lleva a cabo en microgravedad, pero la nave espacial marciana concebida por la NASA, la nave espacial Nautilus-X, creará una gravedad artificial rotacional de hasta 0,69 g para que los astronautas estén en una gravedad aún mayor que en Marte. . Fue difícil para Scott Kelly, pero eventualmente se readaptó a la gravedad de la superficie de la Tierra. No fue tan difícil para Valery Polyakov (que era médico o algo así) porque él, como médico, se había preparado muy bien para su vuelo espacial y siguió un riguroso régimen de ejercicio. Entonces, aunque estuvo un poco más tiempo en el espacio que Scott, de alguna manera lo manejó muy bien.

Otra pregunta es si los colonos marcianos o sus hijos podrán ir alguna vez a la Tierra. Seguramente Marte tiene una gravedad lo suficientemente fuerte como para ser colonizable, pero la Tierra tiene más de 2,6 veces la gravedad superficial de Marte, por lo que sería muy difícil para los humanos de Marte adaptarse a 1 g si quisieran ir a la Tierra. Sus huesos probablemente serían más débiles y podrían romperse cuando se exponen a 1 g durante demasiado tiempo. O tal vez sobrevivirían y se adaptarían. Simplemente no lo sabemos y tal vez no deberíamos tratar de averiguarlo. En su lugar, no sería arriesgado vivir en estaciones espaciales giratorias de 1 g.

el Nautilus-X no avanzó más allá de la propuesta, el diseño se desechó por completo en 2011, la mayoría de sus partes ni siquiera se probaron en la iss.
@Topcode Los planes para el módulo de prueba de la ISS se descartaron, pero la nave espacial marciana todavía está en concepto a menos que la información que contiene esté desactualizada.
@ uset30007 en wikipedia dice en el estado a partir de 2011 que no superó la propuesta, están usando una nave espacial diferente
@Topcode ¿Y cuál? El Orion MPCV no puede ir más allá de la Luna, ¿o sí? Tal vez a un asteroide cercano a la Tierra. A Marte y Venus, mientras que la NASA usará el cohete SLS, apuntan a una nave espacial diferente a la de Orión, como el Nautilus, ¿no es así?
ah, pero ya ves, me importa más la nave espacial spaceX
@Topcode Yo también porque sus planes son más realistas y progresaron, diría yo. Sin embargo, todavía no tienen un módulo de aterrizaje lunar tripulado. Tal vez vayan a usar una versión tripulada de Blue Moon. Si pueden conectarlo en órbita a su Starship de alguna manera.
@uhoh, no me refería a esa única misión, sino a la única estadía de Scott en el espacio y el otro cosmonauta al que me refería era Valery Polyakov, tu lista me recordó.
@user30007 se ve bien, gracias!
@uhoh ¡Tengo que agradecerte! (: