¿Cómo colonizamos el mercurio?

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¡Bienvenido de nuevo al primero de nuestra serie sobre Colonizar el Sistema Solar! En primer lugar, echamos un vistazo a ese lugar cálido e infernal ubicado más cerca del Sol: ¡el planeta Mercurio!

La humanidad siempre ha soñado con establecerse en otros mundos, incluso antes de comenzar a ir al espacio. Hemos hablado sobre colonizar la Luna, Marte e incluso establecernos en exoplanetas en sistemas estelares distantes. Pero ¿qué pasa con los otros planetas en nuestro propio patio trasero? Cuando se trata del Sistema Solar, existe una gran cantidad de bienes raíces potenciales que realmente no consideramos.

Bien, considera Mercurio. Si bien la mayoría de las personas no lo sospecharían, el planeta más cercano a nuestro Sol es en realidad un candidato potencial para un asentamiento. Mientras que experimenta temperaturas extremas, que gravitan entre el calor que instantáneamente puede hacer que un ser humano se enfríe y que pueda congelar la carne en segundos, en realidad tiene potencial como colonia de inicio.

Ejemplos en la ficción:

La idea de colonizar Mercurio ha sido explorada por escritores de ciencia ficción durante casi un siglo. Sin embargo, solo ha sido desde mediados del siglo XX que la colonización se ha tratado de manera científica. Algunos de los primeros ejemplos conocidos de esto incluyen las historias cortas de Leigh Brackett e Isaac Asimov durante las décadas de 1940 y 1950.

En el trabajo anterior, Mercurio es un planeta bloqueado por las mareas (que era lo que los astrónomos creían en ese momento) que tiene un "Cinturón Crepuscular" caracterizado por extremos de calor, frío y tormentas solares. Algunos de los primeros trabajos de Asimov incluyeron historias cortas en las que un Mercurio bloqueado de forma similar era el escenario, o los personajes provenían de una colonia ubicada en el planeta.

Estos incluyeron "Runaround" (escrito en 1942, y luego incluido en Yo robot), que se centra en un robot diseñado específicamente para hacer frente a la intensa radiación de Mercurio. En la historia de misterio y asesinato de Asimov "The Dying Night" (1956), en la que los tres sospechosos provienen de Mercurio, la Luna y Ceres, las condiciones de cada ubicación son clave para descubrir quién es el asesino.

En 1946, Ray Bradbury publicó "Frost and Fire", una historia corta que tiene lugar en un planeta descrito como al lado del sol. Las condiciones en este mundo aluden a Mercurio, donde los días son extremadamente calurosos, las noches extremadamente frías y los humanos viven solo ocho días. Arthur C. Clarke Islas en el cielo (1952) contiene una descripción de una criatura que vive en lo que se creía en el momento en el lado permanentemente oscuro de Mercurio y ocasionalmente visita la región crepuscular.

En su novela posterior, Cita con Rama (1973), Clarke describe un Sistema Solar colonizado que incluye a los Hermians, una rama endurecida de la humanidad que vive en Mercurio y prospera con la exportación de metales y energía. El mismo escenario e identidades planetarias se usa en su novela de 1976 Tierra imperial

En la novela de Kurt Vonnegut Las sirenas de titán (1959), una sección de la historia se desarrolla en cuevas ubicadas en el lado oscuro del planeta. El cuento de Larry Niven "El lugar más frío" (1964) se burla del lector al presentar un mundo que se dice que es la ubicación más fría del Sistema Solar, solo para revelar que es el lado oscuro de Mercurio (y no Plutón, como es). generalmente asumido).

Mercury también sirve como ubicación en muchas de las novelas y cuentos de Kim Stanley Robinson. Éstas incluyen El recuerdo de la blancura (1985), Marte azul (1996), y 2312 (2012), en el que Mercurio es el hogar de una gran ciudad llamada Terminator. Para evitar la radiación dañina y el calor, la ciudad gira por el ecuador del planeta siguiendo las pistas, manteniendo el ritmo de la rotación del planeta para que se mantenga por delante del Sol.

En 2005, Ben Bova publicóMercurio (parte de su Grand Tour serie) que se ocupa de la exploración de Mercurio y su colonización por el aprovechamiento de la energía solar. Novela 2008 de Charles Stross Los hijos de Saturno implica un concepto similar al de Robinson 2312, donde una ciudad llamada Terminator atraviesa la superficie sobre rieles, manteniendo el ritmo de rotación del planeta.

Métodos propuestos:

Existen varias posibilidades para una colonia en Mercurio, debido a su naturaleza de rotación, órbita, composición e historia geológica. Por ejemplo, el lento período de rotación de Mercurio significa que un lado del planeta está orientado hacia el Sol durante períodos prolongados de tiempo, alcanzando temperaturas máximas de hasta 427 ° C (800 ° F), mientras que el lado orientado hacia afuera experimenta un frío extremo (- 193 ° C; -315 ° F).

Además, el período orbital rápido del planeta de 88 días, combinado con su período de rotación sideral de 58,6 días, significa que el Sol tarda aproximadamente 176 días terrestres en regresar al mismo lugar en el cielo (es decir, un día solar). Esencialmente, esto significa que un solo día en Mercurio dura tanto como dos de sus años. Entonces, si una ciudad se ubicara en el lado nocturno, y tuviera ruedas de seguimiento para que pudiera seguir moviéndose para mantenerse por delante del Sol, la gente podría vivir sin temor a quemarse.

Además, la muy baja inclinación axial de Mercurio (0.034 °) significa que sus regiones polares están permanentemente sombreadas y lo suficientemente frías como para contener hielo de agua. En la región norte, la sonda MESSENGER de la NASA observó en 2012 una serie de cráteres que confirmaron la existencia de hielo de agua y moléculas orgánicas. Los científicos creen que el polo sur de Mercurio también puede tener hielo, y afirman que podría existir un estimado de 100 mil millones a 1 billón de toneladas de hielo de agua en ambos polos, que podrían tener hasta 20 metros de espesor en algunos lugares.

En estas regiones, se podría construir una colonia utilizando un proceso llamado "paraterraformación", un concepto inventado por el matemático británico Richard Taylor en 1992. En un artículo titulado "Paraterraformación - El concepto de la casa mundial", Taylor describió cómo se podría colocar un recinto presurizado sobre El área utilizable de un planeta para crear una atmósfera autónoma. Con el tiempo, la ecología dentro de este domo podría modificarse para satisfacer las necesidades humanas.

En el caso de Mercurio, esto incluiría bombear en una atmósfera respirable y luego derretir el hielo para crear vapor de agua y riego natural. Eventualmente, la región dentro de la cúpula se convertiría en un hábitat habitable, completo con su propio ciclo de agua y ciclo de carbono. Alternativamente, el agua podría evaporarse y crearse oxígeno gaseoso sometiéndolo a radiación solar (un proceso conocido como fotólisis).

Otra posibilidad sería construir bajo tierra. Durante años, la NASA ha estado jugando con la idea de construir colonias en tubos de lava subterráneos estables que se sabe que existen en la Luna. Y los datos geológicos obtenidos por la sonda MESSENGER durante los sobrevuelos que realizó entre 2008 y 2012 llevaron a especular que también podrían existir tubos de lava estables en Mercurio.

Esto incluye información obtenida durante el sobrevuelo de Mercurio de la sonda en 2009, que reveló que el planeta era mucho más activo geológicamente en el pasado de lo que se pensaba anteriormente. Además, MESSENGER comenzó a detectar extrañas características parecidas al queso suizo en la superficie en 2011. Estos agujeros, conocidos como "huecos", podrían ser una indicación de que también existen tubos subterráneos en Mercurio.

Las colonias construidas dentro de tubos de lava estables estarían naturalmente protegidas contra la radiación cósmica y solar, temperaturas extremas, y podrían presurizarse para crear atmósferas respirables. Además, a esta profundidad, Mercurio experimenta mucho menos variaciones de temperatura y sería lo suficientemente cálido como para ser habitable.

Beneficios potenciales:

De un vistazo, Mercurio se parece a la Luna de la Tierra, por lo que establecerse dependería de muchas de las mismas estrategias para establecer una base lunar. También tiene abundantes minerales para ofrecer, lo que podría ayudar a mover a la humanidad hacia una economía posterior a la escasez. Al igual que la Tierra, es un planeta terrestre, lo que significa que está formado por rocas de silicato y metales que se diferencian entre un núcleo de hierro y una corteza y manto de silicato.

Sin embargo, Mercurio está compuesto de 70% de metales, mientras que la composición de la Tierra es 40% de metal. Además, Mercurio tiene un gran núcleo particular de hierro y níquel, que representa el 42% de su volumen. En comparación, el núcleo de la Tierra representa solo el 17% de su volumen. Como resultado, si se extrajera Mercurio, se podrían producir suficientes minerales para durar indefinidamente a la humanidad.

Su proximidad al Sol también significa que podría aprovechar una enorme cantidad de energía. Esto podría reunirse mediante paneles solares orbitales, que podrían aprovechar la energía constantemente y transmitirla a la superficie. Esta energía podría ser transmitida a otros planetas del Sistema Solar utilizando una serie de estaciones de transferencia ubicadas en los puntos de Lagrange.

Además, está la cuestión de la gravedad de Mercurio, que es el 38% por ciento de la Tierra normal. Esto es más del doble de lo que experimenta la Luna, lo que significa que a los colonos les sería más fácil adaptarse a ella. Al mismo tiempo, también es lo suficientemente bajo como para presentar beneficios en lo que respecta a la exportación de minerales, ya que los barcos que salen de su superficie necesitarían menos energía para lograr la velocidad de escape.

Por último, existe la distancia al propio Mercurio. A una distancia promedio de aproximadamente 93 millones de km (58 millones de millas), Mercurio oscila entre 77,3 millones de kilómetros (48 millones de millas) y 222 millones de kilómetros (138 millones de millas) de la Tierra. Esto lo coloca mucho más cerca que otras posibles áreas ricas en recursos como el Cinturón de Asteroides (329 - 478 millones de kilómetros de distancia), Júpiter y su sistema de lunas (628.7 - 928 millones de kilómetros), o Saturno (1.2 - 1.67 mil millones de kilómetros).

Además, Mercurio logra una conjunción inferior, el punto donde está en su punto más cercano a la Tierra, cada 116 días, que es significativamente más corto que Venus "o Marte". Básicamente, las misiones destinadas a Mercurio podrían lanzarse casi cada cuatro meses, mientras que las ventanas de lanzamiento a Venus y Marte tendrían que llevarse a cabo cada 1.6 años y 26 meses, respectivamente.

En términos de tiempo de viaje, se han montado varias misiones en Mercurio que nos pueden dar una estimación aproximada de cuánto tiempo puede llevar. Por ejemplo, la primera nave espacial en viajar a Mercurio, la NASA Mariner 10 La nave espacial (que se lanzó en 1973) tardó unos 147 días en llegar.

Más recientemente, la NASA MENSAJERO La nave espacial se lanzó el 3 de agosto de 2004 para estudiar Mercurio en órbita, y realizó su primer sobrevuelo el 14 de enero de 2008. Eso es un total de 1,260 días para llegar de la Tierra a Mercurio. El tiempo de viaje extendido se debió a que los ingenieros buscaban colocar la sonda en órbita alrededor del planeta, por lo que debía proceder a una velocidad más lenta.

Desafíos:

Por supuesto, una colonia en Mercurio aún sería un gran desafío, tanto económica como tecnológicamente. El costo de establecer una colonia en cualquier parte del planeta sería enorme, y requeriría que se enviaran abundantes materiales desde la Tierra o se extraigan en el sitio. De cualquier manera, tal operación requeriría una gran flota de naves espaciales capaces de hacer el viaje en una cantidad de tiempo respetable.

Dicha flota aún no existe, y el costo de desarrollarlo (y la infraestructura asociada para llevar todos los recursos y suministros necesarios a Mercurio) sería enorme. Confiar en los robots y la utilización de recursos in situ (ISRU) ciertamente reduciría los costos y reduciría la cantidad de materiales que deberían enviarse. Pero estos robots y sus operaciones tendrían que estar protegidos de la radiación y las erupciones solares hasta que hicieran el trabajo.

Básicamente, la situación es como tratar de establecer un refugio en medio de una tormenta eléctrica. Una vez que esté completo, puedes refugiarte. Pero mientras tanto, ¡es probable que te mojes y te ensucies! E incluso una vez que la colonia estuvo completa, los propios colonos tendrían que lidiar con los peligros siempre presentes de la exposición a la radiación, la descompresión y los extremos de calor y frío.

Como tal, si se estableciera una colonia en Mercurio, dependería en gran medida de su tecnología (que tendría que ser bastante avanzada). Además, hasta que la colonia se vuelva autosuficiente, los que viven allí dependerán de los envíos de suministros que tendrían que venir regularmente de la Tierra (¡nuevamente, los costos de envío!)

Aún así, una vez que se desarrolló la tecnología necesaria, y pudimos encontrar una manera rentable de crear uno o más asentamientos y enviarlos a Mercurio, podríamos esperar tener una colonia que nos proporcione energía y minerales ilimitados. ¡Y tendríamos un grupo de vecinos humanos conocidos como Hermians!

Al igual que con todo lo demás relacionado con la colonización y la terraformación, una vez que hemos establecido que de hecho es posible, la única pregunta que queda es "¿cuánto estamos dispuestos a gastar?"

Hemos escrito muchos artículos interesantes sobre colonización aquí en la revista Space. Aquí está ¿Por qué colonizar la luna primero ?, colonizando Venus con ciudades flotantes, ¿colonizaremos alguna vez Marte ?, y la guía definitiva para la terraformación.

Astronomy Cast también tiene algunos episodios interesantes sobre el tema. Echa un vistazo al Episodio 95: Humanos a Marte, Parte 2 - Colonos, Episodio 115: La Luna, Parte 3 - Regreso a la Luna, Episodio 381: Asteroides Huecos en Ciencia Ficción.

Fuentes:

  • geoscienceworld.org/content/early/2014/10/14/G35916.1.full.pdf+html?ijkey=rxQlFflgdo/rY&keytype=ref&siteid=gsgeology
  • Taylor, Richard L. S. (1992) Paraterraforming - El concepto de la casa mundial. Revista de la Sociedad Interplanetaria Británica, vol. 45, no. 8
  • Viorel Badescu, Kris Zacny (eds). Sistema solar interior: energía prospectiva y recursos materiales. Springer, 2015
  • nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2011/24oct_sleepyhollows/
  • nasa.gov/centers/goddard/news/features/2010/biggest_crater.html
  • nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2011/24oct_sleepyhollows/

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