Sé que dijiste "Pero Marte está fuera" Pero en realidad no lo está.

Marte también está fuera, porque ya establecimos colonias de cúpulas allí y nadie quiere que estas sean destruidas o inutilizables por un tiempo tampoco.

Probablemente no estableciste colonias de cúpulas. Si tenía los materiales para resistir los micrometeoritos y los problemas de radiación por estar en la superficie de Marte, entonces básicamente ya resolvió el problema de la terraformación en Marte o tiene la tecnología para terraformar la mayoría de los cuerpos arbitrarios en nuestro sistema solar. .

Es mucho más probable que la construcción de cúpulas en un Marte sin terraformar resulte en que los hábitats se "destruyan o queden inutilizables por un tiempo" debido a las colisiones con micrometeoritos que no se quemaron en una atmósfera espesa y la radiación quema el hardware, las personas y las estructuras. ellos mismos.

¿Sabes qué frena estos dos temas? Montones y montones de rocas. Lo que probablemente habrías construido eran estructuras subterráneas, punto final. Sin problemas de radiación, sin problemas de meteoritos, y ni siquiera tienes que terraformar. Esto también presenta un problema aún menor para preocuparse por la terraformación que hace que las estructuras de la colonia sean inutilizables.

En cuanto a los problemas de terraformación de Marte, la gente a menudo cita el viento solar como un gran obstáculo para la terraformación de Marte debido a su delgada atmósfera. El viento solar tiene el efecto de excitar las moléculas de aire lo suficiente como para escapar de la gravedad de un planeta y presenta un riesgo de radiación, pero parece que hay soluciones razonables a este problema , es decir, no fuera de la tecnología actual.

Durante el taller Planetary Science Vision 2050[23] a fines de febrero de 2017, el científico de la NASA Jim Green propuso el concepto de colocar un campo de dipolo magnético entre el planeta y el Sol para protegerlo de las partículas solares de alta energía. Se ubicaría en la órbita L1 a unos 320 R♂. El campo tendría que ser "comparable con la Tierra" y sostener 50000 nT medidos en 1 radio terrestre. El resumen del artículo cita que esto podría lograrse con un imán con una fuerza de 1 a 2 teslas (10 000 a 20 000 gauss).[65] Si se construye, el escudo puede permitir que el planeta restablezca su atmósfera. Las simulaciones indican que dentro de unos años, el planeta podría alcanzar la mitad de la presión atmosférica de la Tierra.

La idea de la "presión de la mitad de la tierra" puede o no ser realista, pero hay otras formas de lidiar con esto a las que llegaré.

Luego, con eso viene el problema del hecho de que la gravedad de Marte es simplemente mucho más débil que la de la Tierra, y las partículas pueden escapar de la atmósfera por sí mismas . Combine eso con el hecho de que Marte es mucho más frío en promedio en comparación con la Tierra, parece que esto se acelerará cuando intente calentar el planeta con el proceso de terraformación.

Fuente

Hice una pregunta sobre esto hace un tiempo en la exploración espacial , y la conclusión que obtuve fue interesante:

parece que el razonamiento de la pérdida de agua está en disputa, y que el método principal de pérdida puede haber sido a través de la gravedad más débil, y no del viento solar en absoluto .

La pérdida de estas partículas ocurrió a pesar de todo durante cientos de millones a miles de millones de años .

Al mismo tiempo, esa misma liberación de energía magnética impulsó un viento solar mucho más fuerte. Los protones y otros iones del viento solar provocan todos los procesos que no son de escape de Jean enumerados en la tabla anterior. En conjunto , se perderían varios metros de agua y quizás 80 milibares de dióxido de carbono durante 4200 millones de años, al ritmo actual de pérdida. Como el mínimo indispensable para la terraformación es de unos ~300 milibares de dióxido de carbono (equivalente a unos 250 milibares de oxígeno), esto no parece ser un impedimento para la terraformación. Si podemos suministrar al Marte moderno con ~300 milibares en unos pocos cientos de años, entonces reemplazar 80 milibares en 4 mil millones no parece excesivo .

Si tuviéramos que proporcionar atmósfera a Marte, podría desaparecer en 500 millones de años, pero ¿es realmente tan importante en una escala de tiempo humana?

Entonces, el viento solar no es un problema en Marte. Tampoco lo es la pérdida de atmósfera que tenemos en Marte. Entonces, ¿cuáles son los problemas que quedan?

• Presión atmosférica
• Composición del gas inerte
• Luz de sol
• Temperatura
• Vida vegetal

Presión atmosférica

Sin la presión atmosférica adecuada, el agua y usted hervirán cuando se expongan directamente a la atmósfera marciana. El agua líquida simplemente se evaporará, lo cual no es un iniciador. Si el protector de viento solar de punto de Lagrange en realidad no acumula la atmósfera hasta la mitad de la Tierra, estas son sus otras opciones:

• necesitará usar manualmente los propios materiales de Marte para hacerlo, es decir, a través de alguna extracción industrial. Esto probablemente sea posible en escalas de tiempo humanas, pero aún puede no haber suficiente atmósfera.

• tendrás que estrellar meteoritos en Marte para liberar suficientes gases. Sus colonias probablemente deberían estar bien (¡después de todo, están bajo tierra!), y si ya tiene tecnología de extracción de meteoritos, no debería tener demasiados problemas para que esto suceda. Tomará mucho tiempo desviar los asteroides de su curso para hacerlos aterrizar en Marte (100 años), y cortarlos en pedazos lo suficientemente pequeños como para que no exploten accidentalmente más moléculas de las que insertan en Marte, y no poner agujeros gigantes en Marte mismo. Esto también está más lejos de nuestra tecnología actual.

• necesitará transportar gases de otros planetas en lugar de meteoritos, esto podría llevar un poco más de tiempo, dependiendo de qué tan factible sea capturar estos gases y moverlos a Marte. Esto también está bastante lejos de la tecnología actual.

También puede hacer cualquiera de estas soluciones parcialmente y luego cavar un agujero profundo en el planeta, donde la presión del aire es grande, creando un ambiente al aire libre al menos para el agujero que hizo en el suelo. Si, digamos, solo pudiera hacer que la atmósfera de Marte fuera 1/8 de la presión del aire en los puntos normales de respiración (es decir, 1/8 * 500 milibares, no los 1000 completos al nivel del mar, también conocido como 62,5 milibares), podría simplemente cavar un agujero para que tuvieras 8 veces la cantidad de aire sobre ti que tendrías al nivel del mar. Ese sería un agujero realmente profundo, pero con mucha menos actividad volcánica, es posible que puedas cavar muchas veces más profundo en Marte que en la Tierra sin problemas de calor, y con menos gravedad, las rocas pueden ser más fáciles de atravesar a un cierto nivel. Luego, puede esperar a que se realice una terraformación completa si es necesario. El aumento de la presión desde arriba debería hacer que el aire debajo sea aún más denso a presiones más altas, por lo que no creo que el agujero deba escalar linealmente con la masa de aire sobre la columna, es decir, si el agujero B es 2 veces más profundo que el agujero A, tendría más del doble de la presión del aire. Esto es diferente al agua, que en su mayoría tiene un aumento lineal de la presión porque el aire/gas es mucho más comprimible. Esto lo podemos ver eneste gráfico :

• el nivel del mar es de 14,7 psi,
• 10,000 pies es 10.2 PSI, cambio de 4.5 psi
• 20,000 pies es 6.4 PSI, cambio de 3.8 psi
• 30,000 pies es 4.3 PSI, cambio de 2.1 psi
• 40,000 pies es 2.7 PSI, cambio de 1.6 psi
• 50,000 pies es 1.6 PSI, cambio de 1.1 psi

Se lograrían ganancias exponenciales con agujeros más profundos.

Composición del gas inerte

La composición de estos gases que usamos para presurizar el planeta también importa. La composición de la atmósfera necesitaría mucho nitrógeno, ya que el resto de los gases que podrían funcionar tienen efectos secundarios adversos, escaparán de la atmósfera más fácilmente o serán mucho más difíciles de recolectar. Sin tales gases inertes, gases como el Co2 nos envenenarán en las concentraciones requeridas para hacer que Marte tenga una atmósfera como la de la Tierra, una historia similar para el O2.

Es posible que podamos concentrarnos más para encontrar gases en Marte como el nitrógeno en un área más pequeña si usamos la idea del agujero, aunque aún necesitaríamos un final para llevar nitrógeno a todo el planeta si queremos que todo se terraforme.

Luz de sol

La luz solar que recibe Marte es significativamente menor que la Tierra, el 44% de la Tierra por unidad de área . Sin embargo:

• a muchas plantas en realidad no les va bien la luz solar directa (tanto en el agua como al aire libre) y en realidad prefieren una luz más baja.
• las plantas están principalmente limitadas por Co2 en muchos ecosistemas, no limitadas por la luz. Demasiada energía luminosa en realidad daña las plantas. Las plantas evitarán tratar de obtener toda la energía en todas las longitudes de onda de luz porque demasiada energía destruirá sus cloroplastos y las células circundantes.

Entonces, desde la perspectiva de la luz solar, no es un problema para muchas plantas terrestres, aunque pueden estar enfocadas en el ecuador y más pequeñas al principio.

Temperatura

El problema más grande aquí es el calor (al menos para la vida vegetal). Marte es significativamente más frío que la Tierra (aunque tal vez no tanto como pensarías):

Se han informado diferentes valores in situ para la temperatura promedio en Marte, [22] con un valor común de −63 °C (210 K; −81 °F).[23][24] Las temperaturas de la superficie pueden alcanzar un máximo de aproximadamente 20 °C (293 K; 68 °F) al mediodía, en el ecuador, y un mínimo de aproximadamente -153 °C (120 K; -243 °F) en los polos.

Casi la única forma real de calentar realmente a Marte es espesar su atmósfera para obtener un efecto invernadero. Una cosa a tener en cuenta, el 95% de la atmósfera de Marte es CO2, mientras que el 0,0407% de la tierra es CO2. La presión superficial promedio en Marte es de 610 Pa, pero la presión se ve afectada por muchos factores, incluida la temperatura, por lo que esto es muy impreciso, pero si lo compara directamente con la presión de 101325 Pa de la Tierra, si aumentamos la presión en Marte por el aumento de la gravedad a alcanzar la gravedad terrestre, (1/.38 = 2.63...) obtenemos 1605 * 95% para obtener 1525 pa, y luego obtenemos 1525/101325 = 0.01505%... una aproximación muy aproximada de la comparación del CO2 por unidad de área de marte si se compara con la atmósfera de la tierra. Esto es menos de la mitad de la cantidad de CO2 en la tierra. Probablemente necesitaríamos extraer más CO2 de Marte y obtener otros gases de efecto invernadero como el metano para aumentar el efecto invernadero.

Vida vegetal

De acuerdo, asumiendo que resolvimos todos los demás problemas aquí, todavía tendríamos algunos obstáculos más:

• Las plantas todavía necesitan oxígeno.

• Las plantas necesitan un buen suelo/medio para crecer.

La primera parte puede ser sorprendente, pero en realidad puedes sofocar muchas plantas terrestres en agua si sumerges completamente sus raíces, y especialmente si lo sumerges todo. Para resolver esto, necesitarías traer cianobacterias a Marte (también conocidas como algas verdeazuladas). Esto no es un gran problema (las cianobacterias se multiplican rápidamente), excepto que necesitaría tener mucha superficie de agua para que colonicen. Entonces necesitaría crear un equilibrio con las plantas rápidamente después. Probablemente necesites cultivar ambos de forma aislada antes de liberarlos para asegurarte de alcanzar un buen equilibrio (no absorber todo el CO2 del aire y no dejar nada para las plantas). Luego, podría introducir otros tipos de organismos productores de CO2, probablemente más que solo personas. Llegaremos a esto en un momento.

El suelo es otra historia. No se puede simplemente usar suelo marciano porque no tiene prácticamente nada que las plantas puedan usar y es tóxico para la mayoría de las plantas y organismos vivos . Ahora, si completó los pasos anteriores, es posible que tenga lagos/océanos que podrían ser lo suficientemente grandes como para cubrir gran parte del planeta con océanos de 35 metros . Esto está bien, no necesitamos la trinchera de las Marianas para que esto funcione. Luego, en lugar de poner plantas en el suelo, puede usar plantas acuáticas/algas por el momento, donde se asientan las cianobacterias.

Además de eso, necesitaremos material orgánico para fertilizar las plantas. Esto proviene tanto de las cianobacterias como de los organismos acuáticos invertebrados que pueden alimentarse de algas, como la dafnea ., pero incluso podría incluir caracoles, camarones, etc. Estos ya pueden crecer y existir en entornos extremadamente limitados. Estos animales ya están acostumbrados a vivir en entornos que emulan "baja G" (agua), por lo que al menos deberían sentirse como en casa en la gravedad marciana. También requieren muy poco para vivir. Una taza pequeña de 20 onzas con algas es suficiente para sustentar a estas criaturas (aunque también necesitan una atmósfera adecuada). Lo que sucederá es que los desechos de estas criaturas se usarán para fertilizar las plantas y se acumularán gradualmente en las costas, donde otros tipos de plantas eventualmente podrán echar raíces, y un lento proceso de introducción de plantas + otros animales permitirá terminando el proceso de terraformación.

La parte más difícil para nosotros en este momento es la presión del aire, suponiendo que no podamos encontrar fuentes de gas adecuadas para esto en Marte. De lo contrario, podríamos tener la tecnología, o casi, hoy para completar este proceso en un par de cientos de años.

Si quieres un planeta similar a la Tierra y Marte está descartado, Venus es la única opción. Ningún otro cuerpo rocoso tiene una gravedad lo suficientemente alta como para contener una atmósfera, especialmente cerca del Sol, donde el viento solar es fuerte. (Titán está lo suficientemente lejos como para que esto no sea un problema, pero hace MUCHO frío). Aunque no será fácil.

Requeriría eliminar la mayor parte de la atmósfera, que tiene una masa 93 veces mayor que la de la Tierra y consiste principalmente en dióxido de carbono (96,5%) y el resto es nitrógeno. Querría mantener el nitrógeno y eliminar todo el dióxido de carbono, pero este tipo de filtrado podría ser prácticamente imposible. Después de eso, tendría que agregar oxígeno, aunque es posible que la introducción de algas pueda convertir algo de dióxido de carbono en oxígeno.

Venus también está muy lejos de la zona habitable "Ricitos de oro" (demasiado cerca del sol), por lo que tendría que alejarse un poco más (un gran esfuerzo) o protegerse de gran parte de la luz solar que recibe, p. con reflectores en órbita (que podrían duplicarse como colectores de energía).

Venus también gira muy lentamente, lo que hace que los días y las noches sean muy largos (hay dos días en un año de Venus) con diferencias de temperatura extremas entre el día y la noche. Supongo que algunos de los reflectores solares mencionados anteriormente podrían dirigir algo de luz solar hacia el lado nocturno, pero esto iría en contra del propósito de limitar la entrada de luz solar.

Podría ser factible con tecnología lo suficientemente avanzada para dirigir una gran cantidad de cometas hacia Venus, donde impactarían fuera del centro, aumentando la rotación del planeta mientras agregan agua a la atmósfera y eventualmente a la superficie. Con suerte, estos impactos también podrían eliminar parte de la atmósfera, pero probablemente también necesitarías una especie de cañón atmosférico que comprima el dióxido de carbono y lo dispare fuera del planeta. Un problema puede ser que, dada la masa de Venus, se necesitarían más cometas de los que existen en el sistema solar sin salir a la Nube de Oort (que está muy lejos).

Luego está el problema del campo magnético muy débil de Venus, que brinda una protección insignificante contra la radiación cósmica y la radiación de partículas del sol. Incluso si le proporcionara a Venus una atmósfera similar a la terrestre, no sería seguro permanecer afuera por mucho tiempo.

Dados todos estos problemas, no creo que alguna vez valga la pena terraformar Venus (o cualquier otro cuerpo en el Sistema Solar, incluido Marte) cuando es mucho más fácil crear hábitats giratorios artificiales construidos a partir de asteroides u objetos del Cinturón de Kuiper . Hay mucho hielo de agua a partir del cual se puede crear oxígeno, y el nitrógeno en nuestra atmósfera podría reemplazarse con helio, el segundo elemento más común en el universo. Los caparazones de estos hábitats protegerían el interior de la radiación y los micrometeoritos, y podrías tener el clima que quieras en el interior. Dada la cantidad de material con el que se construyeron tales hábitats, fácilmente podría albergar billones de personas, en comparación con las míseras decenas de miles de millones en un Venus terraformado.

¡El planeta más adecuado y menospreciado es la Tierra !

Y esa no es solo una respuesta de broma. Incluso construir habitaciones en la Antártida es 1000 veces más fácil de establecer permanentemente que gastar billones de dólares para obtener una base tripulada en Marte (o cualquier otro planeta del Sistema Solar).

La Antártida tiene aire respirable. tiene agua Tiene protección contra la radiación cósmica. Si algo sale mal, se puede reabastecer.

Actualmente, el 95% de la población mundial se asienta en solo el 10% de la superficie terrestre. Hay vastas extensiones de tierra aún sin colonizar en todo el mundo. Incluso construir ciudades flotantes en los océanos sería mucho más fácil que terraformar los otros planetas.

Enlace de tamaño completo: https://en.wikipedia.org/wiki/World_population#/media/File:World_population_density_1994.png

Si está terraformando su primer planeta, probablemente sea una civilización de tipo K 1 a 2; consulte https://en.wikipedia.org/wiki/Kardashev_scale

Entonces, Titán. El calor no es un problema. Enfriar las cosas suele ser más difícil que calentarlas. La gravedad es dura.

Girar Venus, por ejemplo, costará alrededor de 10 ^ 29 J, o 10 ^ 12 segundos del presupuesto de energía de una civilización K1: un proyecto de 30,000 años.

La terraformación seria requiere mucha energía. Y la energía seria hace que tener frío sea un problema trivial.

Las dos cosas más difíciles son (a) deshacerse del calor residual y (b) la gravedad en un nivel de civilización K1.5.

Tenga en cuenta que fusionar varios planetas en uno más grande generará una gran cantidad de desechos y una gran cantidad de calor desperdiciado y, como se mencionó, es molesto deshacerse del calor.

Cuestiono la necesidad de terraformación en absoluto.

Venus: instala una extensa red de colonias de nubes .

Cometas: en concreto, Dyson Trees .