Quer viver e usar energia em Marte? Por que não?

Planeta Vermelho - Marte

O problema da acessibilidade e produção de energia em Marte é um dos três principais desafios para a futura colonização do planeta vermelho. o potencial energético por sua vez depende principalmente das características astrofísicas do planeta. Uma breve visão do ambiente de Marte é, portanto, a introdução compulsória ao problema da energia em Marte.

O conhecimento atual do marciano meio Ambiente é o resultado de mais de dois séculos deobservação atenta sobre sua aparência astronômica e, mais recentemente, sobre suas características astrofísicas no local. Medições recentes da superfície da geologia, meteorologia e clima marciano fixaram a imagem inesperada de um planeta completamente deserto.

Marte é um dos mais visíveis dos seteplanetas dentro do sistema solar e, portanto, para a sua descoberta não podem ser datados, ainda assim o interesse por Marte é antigo. Era facilmente observado desde os tempos antigos pelo olho no pescoço e o peculiar olhar avermelhado do planeta havia induzido a conexão comum do pobre planeta com o conceito de guerra. O deus da guerra e o planeta que herdou seu nome provocaram, ainda desde a antiguidade, curiosidade e disputas sobre os mais diversos temas. Essas disputas estão no máximo agora sobre a habitabilidade de Marte.

O planeta vermelho deve sua cor aindacausas inexplicáveis, onde uma química ainda não revelada de óxidos de ferro parece ser o ator principal. O cartão de visita de Marte está aumentando rapidamente na quantidade de dados e é agora bastante conhecido (Bizony, 1998), como observamos a partir da descrição que se segue.

Marte como visto antes da era espacial

No que diz respeito ao conhecimento do sistema solargradualmente estendido, de observações ópticas, baseadas no solo até a atual pesquisa astrofísica no local, Marte aparece como o quarto planeta a partir do Sol. O planeta avermelhado dos céus, bem visível pelos olhos do pescoço, tem atraído os comentários mais numerosos durante o tempo em relação à presença de vida em um planeta extra terrestre.

Com todos os outros oito planetas, excetoPluto-Charondoublet, Marte alinha-se a uma regra estranha orbitando o Sol a uma distância que se aproxima de um múltiplo de from2 daquele da Terra. Isto significa que os 149,6 mil km do semi-eixo principal da Terra são seguidos por 212 mil km para Marte. De fato, há 227,92 mil km, em média, do centro do Sol. A regra de poder de Titius-Bode, modificada várias vezes, mas originalmente descrita como a = (4 + 3 x sgn n x 2^n-1) / 10 | n = 0,9 dá uma melhor distribuição.

Tabela 1. Marte dentro da regra de Titius-Bode (unidades astronômicas)

É imediatamente visto que o fluxo primário de radiação solar é aproximadamente duas vezes menor para Marte do que para a Terra. Mais precisamente, essa relação é igual a 2.32. Esta observação por muito tempo sugeriu queo clima em Marte é muito mais frio que o da Terra. Isso não removeu, contudo, a crença de que o planeta vermelho poderia ser habitado por uma civilização superior. No entanto, começando com algumas alegações excessivamente otimistas de Nicolas Camille Flammarion (Flamarion, 1862) e outros discípulos do século 19, o planeta Marte foi durante um século considerado como apresentando uma espécie de vida, pelo menos microbiana se não superior a todos. O boato dos canais de Marte ainda está impressionando a imaginação humana.

Quando as estimativas começaram a aparecer sobre oAtmosfera marciana e figuras como 50 mbar ou 20 mbar para a pressão do ar em solo marciano foram avançadas (Jones 2008), uma onda de desaprovação relutante foi produzida. Era como se todos esperassem que Marte fosse um planeta habitável, que tivéssemos irmãos em outros corpos celestes e que a espécie humana não esteja mais sozinha no Universo. À medida que mais dados se acumulavam a partir de observações espectroscópicas, qualquer linha de emissão ou absorção na superfície de Marte estava imediatamente relacionada à possível existência de efeitos biológicos.

Mesmo em meados do século 20, a mesma maneira ainda estava preservando. Em seu livro sobre “Vida no universoOparin e Fesenkov estão descrevendo Marte em 1956como ainda um lugar potencial para manifestações biológicas (Oparin & Fesenkov, 1956). Os dois trechos seguintes desse livro são relevantes, considerando os canais alegados e a vida biológica em Marte: “… até o presente não é formada opinião unânime sobre sua natureza, embora ninguém questiona que eles representam formações reais no planeta (Marte) ... ”e no final do livro“ Em Marte, as condições necessárias para a aparência e o desenvolvimento da vida eram sempre mais duras do que na Terra. Está fora de questão que, nesse plano, não possa existir nenhum tipo de forma superior de vida vegetal ou animal.

No entanto, é possível que a vida, em formas inferiores, exista ali, embora não se manifeste em escala cósmica.

Razões e custos para terraforming Marte

Engrossar a atmosfera de Marte e torná-la mais parecidaDa Terra. A atmosfera da Terra é de cerca de 78% de nitrogênio e 21% de oxigênio, e é cerca de 140 vezes mais espessa que a atmosfera de Marte. Como Marte é muito menor que a Terra (cerca de 53% do raio da Terra), tudo o que temos a fazer é trazer cerca de 20% da atmosfera da Terra para Marte. Se fizéssemos isso, não apenas a Terra seria relativamente não afetada, mas a atmosfera marciana, embora fosse magra (já que a força de gravidade em Marte é de apenas 40% do que é na Terra), seria respirável e consistência equivalente de respirar o ar em Santa Fe, NM.

Então é legal respirar é bom. Marte precisa ser muito aquecido para suportar a vida semelhante à da Terra. Marte está com frio. Marte está muito frio. À noite, no inverno, as temperaturas em Marte chegam a cerca de -160 graus! (Se você perguntar, "Celcius ou Fahrenheit?", A resposta é primeiro, depois o outro.) Mas há uma solução fácil para isso: adicionar gases de efeito estufa. Isso tem o efeito de deixar entrar a luz do sol, mas impede que o calor escape. A fim de manter Marte na mesma temperatura da Terra, tudo o que temos a fazer é adicionar dióxido de carbono, metano e vapor de água suficientes à atmosfera de Marte. Quer saber algo legal? Se vamos mover 20% da nossa atmosfera para lá, poderemos mover 50% de nossos gases do efeito estufa com ela, resolvendo alguns dos nossos problemas ambientais no processo.

Esses gases de efeito estufa manteriam temperaturasestável em Marte e aqueceria o planeta o suficiente para derreter as calotas polares, cobrindo Marte com os oceanos. Tudo o que temos que fazer é trazer algumas formas de vida e, muito rapidamente, elas se multiplicam e cobrem a vida do avião marciano. Como vemos na Terra, se você dá à vida um ambiente adequado e as sementes para o crescimento / regeneração, isso é preenchido muito rapidamente. Portanto, as perspectivas de vida em um planeta com uma atmosfera semelhante à da Terra, faixas de temperatura e oceanos são excelentes. Com oceanos e atmosfera, Marte não seria mais um planeta vermelho.

Ele ficaria azul como a Terra! Isso também seria bom para quando o Sol esquentasse em várias centenas de milhões de anos, já que Marte ainda será habitável quando os oceanos na Terra ferverem. Mas há um problema, Marte tem que a Terra não, que poderia causar a Marte a perder sua atmosfera muito rapidamente e voltar a ser o deserto deserto que é agora: Marte não tem um campo magnético para protegê-lo do Vento solar.

O campo magnético da Terra, sustentado em nossanúcleo derretido, protege-nos do vento solar. Marte precisa receber um campo magnético para protegê-lo do vento solar. Isso pode ser feito magnetizando permanentemente Marte, da mesma forma que você magnetiza um bloco de ferro para fazer um ímã, ou reaquecendo o núcleo de Marte o suficiente para fazer o centro do planeta fundido.

Em ambos os casos, isso permite que a Mars tenha seu própriocampo magnético, protegendo-o do Vento Solar (da mesma forma que a Terra fica protegida pelo nosso campo magnético) e permitindo que ele mantenha sua atmosfera, oceanos e qualquer vida que tenhamos colocado lá. Mas isso não nos diz como realizar essas três coisas. O terceiro nos parece ser especialmente difícil, já que seria necessária uma tremenda quantidade de energia. Ainda assim, se você quisesse terraformar Marte, simplesmente esses três passos lhe dariam um planeta habitável.

O processo hipotético de fazer outro planeta mais parecido com a Terra foi chamado terraforminge Terraforming Marte é frequentemente mencionadopossibilidade em discussões de terraformação. Para tornar Marte habitável para os seres humanos e para a vida terrena, três grandes modificações são necessárias. Primeiro, a pressão da atmosfera deve ser aumentada, pois a pressão na superfície de Marte é de apenas 1/100 da da Terra.

A atmosfera também precisaria da adição deoxigênio. Em segundo lugar, a atmosfera deve ser mantida quente. Uma atmosfera quente derreteria as grandes quantidades de gelo de água em Marte, resolvendo o terceiro problema, a ausência de água.

Terraforming Marte através da construção de sua atmosfera poderia ser iniciada pelo aumento da temperatura, o que causaria o vasto CO₂ reservas de gelo para sublime e se tornar gás atmosférico.

A maneira mais fácil de aumentar a temperatura pareceatravés da introdução de grandes quantidades de CFCs (clorofluorcarbonetos, um gás de efeito estufa altamente eficaz) na atmosfera, o que poderia ser feito enviando foguetes cheios de CFCs comprimidos em rota de colisão com a Mars. Após o impacto, os CFCs flutuariam pela atmosfera de Marte, causando um efeito estufa, o que elevaria a temperatura, levando o CO₂ sublimar e continuar continuando o aquecimentoe acúmulo de atmosfera. A sublimação do gás geraria ventos maciços, que expeliriam grandes quantidades de partículas de poeira, que aqueceriam ainda mais o planeta através da absorção direta dos raios do Sol. Depois de alguns anos, as maiores tempestades de poeira diminuiriam e o planeta poderia se tornar habitável para certos tipos de algas e bactérias, que serviriam como precursores de todas as outras formas de vida. Em um ambiente sem concorrentes e abundante em CO₂, eles prosperariam. Este seria o maior passo na terraformação de Marte.

Conclusão

O problema de criar uma fonte sonora de energiaem Marte é de grande importância e está relacionada com a capacidade de transporte da Terra para Marte, muito limitada nos estágios iniciais da colonização de Marte, e para a capacidade de produzir os materiais brutos in situ. Consequentemente, o parâmetro mais importante que governará a escolha de um ou outro meio de produção de energia será o peso específico do grupo motopropulsor. Além de fontes obscuras, que muito provavelmente enfrentarão grande oposição para uso em larga escala, a única fonte aplicável que permanece válida é a solar. Até onde o fluxo solar é quase quatro vezes mais fraco em Marte do que na Terra, a eficiência do PVC permanece muito duvidosa, embora seja um candidato primário.

É por isso que a construção da gravidadeaceleradores de ar assistido parece uma solução potencial, especialmente quando materiais ásperos estarão disponíveis na própria superfície de Marte. A eficiência térmica do acelerador para produzir um calado de alta potência e a propulsão de uma turbina de ar frio permanece muito alta e atraente. A grande área do conjunto de refletores solares ainda é uma das desvantagens básicas do sistema, que só poderia ser gerenciada pela criação de espelhos solares muito leves, mas ainda assim muito rígidos para suportar os ventos na superfície de Marte.