Hemos hablado en varias ocasiones sobre la necesidad de la Humanidad de colonizar otros planetas o satélites. Ya sea estableciendo una base en la Luna, en Marte, o en el espacio. Puede que a día de hoy sólo parezca un sueño poco realista de unos pocos, y que no hay ninguna necesidad de centrarse en algo así. Pero no siempre va a ser sólo un deseo…

Todo es cuestión de tiempo

Concepto artístico de una colonia alienígena. Crédito: NASA
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Concepto artístico de una colonia alienígena.
Crédito: NASA

Si no hacemos que nuestro planeta sea inhabitable antes (algo que no es descartable viendo lo que está pasando con el cambio climático, por poner un ejemplo), en unos mil millones de años la Tierra será un lugar hostil para la vida, tal y como la conocemos, porque el aumento de brillo del Sol hará que los océanos se evaporen. La zona habitable se desplazará más allá de la órbita de nuestro planeta, y Marte estará en la zona adecuada para poder albergar vida.

Es decir, habitar en otro objeto celeste es, hoy por hoy, una materia que en muchos sentidos puede parecer confinada meramente a la ciencia-ficción, pero llegará un momento en el que será una necesidad para poder asegurar la supervivencia de nuestra especie. Cuando nuestro planeta deje de ser habitable y necesitemos encontrar un nuevo hogar en el que seguir prosperando y creciendo…

Técnicamente hablando, ya tenemos una colonia espacial, la Estación Espacial Internacional, aunque sólo está a unos 400 kilómetros de distancia de nuestro planeta, permite una tripulación de seis personas, y necesita una cadena de reabastecimiento continua, así que está algo lejos de lo que entendemos por una colonia espacial que aloje a miles de personas. Mucha de la tecnología desarrollada para la EEI, como la protección contra la radiación, el reciclado de agua y aire, la recolección de energía solar, son transferibles a asentamientos en el espacio. Sin embargo, establecer una colonia permanente en la superficie de otro planeta implicará nuevos desafíos.

Un hábitat antinatural

Concepto artístico de una colonia impresa en 3D. Crédito: NASA/Team Gamma
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Concepto artístico de una colonia impresa en 3D.
Crédito: NASA/Team Gamma

El primer requisito para cualquier asentamiento humano es la creación de un hábitat, un entorno aislado capaz de mantener la presión del aire, su composición (la cantidad de oxígeno presente), su temperatura y que pueda proteger a sus habitantes de la radiación. Debería ser una estructura relativamente grande y pesada, y su tamaño aumenta (o disminuye) considerablemente, en función de la cantidad de personas a las que queramos alojar en su interior.

Lanzar objetos grandes y pesados al espacio es una tarea costosa y complicada. Desde las misiones Apolo, las naves, que se componían de varios módulos que tenían que separarse y engancharse, han sido enviadas en partes y montadas por los astronautas. Gracias a los grandes pasos que se está dando en el control autónomo, las partes de una colonia podrían ser capaces de montarse por sí mismas. Hoy en día, ya se hacen, de manera completamente automática, operaciones de enganche muy similares a las que se llevaron a cabo en las misiones Apollo.

La alternativa a lanzar estructuras gigantescas al espacio es llevar, desde nuestro planeta, una caja de herramientas con lo imprescindible para poder fabricar nuestro hábitat con los recursos que obtengamos en nuestro lugar de destino. En ese sentido, las impresoras 3D nos podrían permitir convertir los minerales del suelo local en estructuras. Es algo en lo que ya hemos estado trabajando. La empresa privada Planetary Resources ha demostrado que la impresión 3D utilizando material de un asteroide rico en metales, encontrado en un lugar de impacto en la Tierra, es posible. La NASA también ha instalado una impresora 3D en la Estación Espacial Internacional para demostrar que puede ser utilizada en un entorno de gravedad cero, y podría ser una forma de crear componentes de naves en el espacio.

Los recursos del hábitat

Concepto artístico (de 1.989) de una misión a Marte. Crédito: Les Bossinas of NASA Lewis Research Center
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Concepto artístico (de 1.989) de una misión a Marte.
Crédito: Les Bossinas of NASA Lewis Research Center

Una vez tengamos nuestro hábitat construido, la colonia necesitará suministros constantes de agua, oxígeno, energía y comida para mantener a sus habitantes, suponiendo que no haya sido construida en un idílico planeta como la Tierra, donde estos recursos abunden. El agua es fundamental para la vida tal y como la conocemos, y también puede ser utilizada para crear combustible para cohetes, así como para protegernos de la radiación.

Para un asentamiento inicial, sería necesario llevar una cierta cantidad de agua y reciclar todos los líquidos residuales. Es algo que ya se hace en la EEI, donde no se desperdicia ni un solo líquido (desde el agua que se utiliza para lavar, hasta el sudor o la orina). En una colonia también sería posible extraer agua, probablemente de fuentes bajo la superficie del planeta (creemos que puede haberla en Marte), o hielo, que puede ser encontrado bajo la superficie de ciertos asteroides.

El agua también es una fuente de oxígeno. En la Estación Espacial Internacional, el oxígeno se genera por un proceso conocido como electrólisis, que lo separa del hidrógeno en el agua. La NASA también está trabajando en desarrollar técnicas para regenerar el oxígeno a partir de otros productos atmosféricos, como el dióxido de carbono que expulsamos al respirar.

Producción de energía

Concepto artístico de una instalación de paneles solares. Crédito: NASA
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Concepto artístico de una instalación de paneles solares.
Crédito: NASA

Si hay un aspecto en el que se puede decir que estamos mejor preparados que el resto, ese es el de la producción de energía, gracias a los paneles solares fotovoltaicos. Sin embargo, puede que sea una tecnología que tengamos que desarrollar muchísimo más, dependiendo de dónde instalemos nuestra colonia en el planeta destino. A la distancia que hay entre la Tierra y el Sol, podemos obtener unos 470W de energía eléctrica por cada metro cuadrado de células solares. En la superficie de Marte, esa cifra es mucho más baja porque está un 50% más lejos del Sol y tiene una atmósfera lo suficientemente gruesa para ocultar parte de la luz del Sol.

De hecho, la atmósfera del planeta rojo sufre tormentas de arena de manera periódica, que pueden llegar a cubrir toda la superficie durante meses. Son especialmente problemáticas porque limitan, aun más, la cantidad de luz que podríamos recolectar y, además, pueden tapar los paneles. Pero es algo con lo que ya tenemos que trabajar, al diseñar los nuevos rovers que irán a Marte. Por ejemplo, los rovers Spirit y Opportunity de la NASA fueron diseñados para funcionar durante sólo 90 días, pero después de 12 años, siguen operacionales, y hemos descubierto que el viento marciano limpia el polvo de los paneles de manera periódica.

Concepto artístico de una base en Marte. En este caso, la zona de horticultura está bajo Tierra. Crédito: NASA Ames Research Center
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Concepto artístico de una base en Marte con cultivo hidropónico.
Crédito: NASA Ames Research Center

Las colonias tienen que ser auto-sostenibles, así que la agricultura será básica para poder producir comida (eventualmente, es de imaginar, también podremos pensar en establecer granjas en nuestra colonia, pero desde luego no parece demasiado factible en las primeras etapas). Las cosechas también pueden usarse para convertir el dióxido de carbono del aire en oxígeno respirable. En la Tierra, cultivar plantas es razonablemente fácil porque llevan miles de años adaptándose a su entorno, pero hacer crecer frutas y vegetales en el espacio, o en otros planetas, no es tan sencillo.

La temperatura, presión, humedad, niveles de dióxido de carbono, composición del suelo y la gravedad afectan a la supervivencia y crecimiento de las plantas, con diferentes efectos en cada especie. Hay varios estudios y experimentos en curso para intentar hacer crecer plantas en cámaras controladas, que simulen el entorno de una colonia espacial. Una posible solución, que ya ha sido probada en la Tierra con rábanos, lechugas y cebollas verdes, es el cultivo hidropónico, en el que se hace crecer a las plantas en un fluido rico en nutrientes, sin la necesidad de tierra.

El cambio climático

Éste es el concepto artístico de un Toro de Stanford. Un hábitat espacial que podría albergar de 10.000 a 140.000 personas. Fue propuesto en 1.975. Crédito: Donald Davis - NASA Ames Research Center
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Éste es el concepto artístico de un Toro de Stanford. Un hábitat espacial que podría albergar de 10.000 a 140.000 personas. Fue propuesto en 1.975.
Crédito: Donald Davis – NASA Ames Research Center

El último requisito para poder establecer una colonia será tener un clima habitable. La composición atmosférica, y el clima, de otros objetos celestes es muy diferente al de la Tierra. No hay atmósfera en la Luna o en los asteroides, y en Marte la atmósfera está compuesta, principalmente, de dióxido de carbono, por lo que las temperaturas en superficie oscilan entre los 20ºC y los -153ºC en invierno en los polos. La presión del aire es de sólo el 0,6% el de la Tierra. En esas condiciones, los colonizadores se verán restringidos a vivir confinados en los hábitats, y los paseos en el exterior sólo serán posibles con trajes espaciales.

Una posible solución sería cambiar el clima a gran escala. Ya estamos estudiándolo como una posible forma de responder al cambio climático que está experimentando nuestro planeta. Sería necesario un esfuerzo enorme, pero esas técnicas podrían ser adaptadas y aplicadas para otros planetas, como Marte. Entre los posibles métodos, se incluyen la bioingeniería de organismos para convertir el dióxido de carbono de la atmósfera en oxígeno, u oscurecer las capas polares de Marte para reducir la cantidad de luz que reflejan y así aumentar la temperatura en superficie.

Otra opción sería la construcción de una enorme cantidad de espejos solares en órbita, que podrían reflejar la luz del Sol en ciertas regiones, como los polos, para provocar un aumento local de la temperatura. Según algunos, esos pequeños cambios serían suficientes para provocar que el clima adquiriese un nuevo estado, con una presión del aire mucho más alta. Sería el primer paso en el largo camino que nos separaría de la terraformación de Marte

Referencias: The Conversation