Nos livros de ficção científica e filmes, colonizar outros planetas parece fácil. Tudo o que você precisa fazer é dar um salto até o espaço em sua nave e você chega ao seu destino instantaneamente. Na realidade, nós não iremos colonizar o espaço em grandes saltos, mas em uma série de pequenos passos.
É difícil imaginar isso agora, mas nos áureos tempos após Sputnik, os cientistas não sabiam se os seres humanos poderiam sobreviver por longos períodos no espaço. Os primeiros voos em órbita levaram animais e não astronautas – e isso foi assim até que Yuri Gagarin, em 1961, montou em um foguete rumo ao espaço. O voo histórico de Gagarin durou meros 108 minutos, mas marcou o início de outras extraordinárias e mais longas missões.
Atualmente a Estação Espacial Internacional é o que temos de mais parecido com um lar no céu.
Em meados da década de 1970, os astronautas já inclusive viviam em órbita em estações espaciais. Primeiro veio Sklab e Salyut, e depois, Mir. Na Mir, os cosmonautas continuaram a quebrar recordes de resistência no espaço. Musa Manarov e Vladimir Titov passaram um ano a bordo da estação espacial soviética no final dos anos 1980, mas a realização deles foi batida em 1995 por Valeri Polyakov que completou uma “turnê” de 438 dias no espaço.
Hoje, a Estação Espacial Internacional (ISS) afirma com certeza de que há claras evidências de que os seres humanos podem viver indefinidamente em órbitas longe da nossa. Desde que a primeira tripulação chegou, no ano 2000, a ISS tem sido tripulada continuamente e tem, através de uma variedade de experimentos, produzido um vasto corpo de conhecimento sobre como alcançar autossuficiência no espaço. Nas próximas décadas, a NASA e outros programas espaciais internacionais esperam usar esse conhecimento como um trampolim para um destino além da atmosfera terrestre.
Da atmosfera terrestre para a lua é só um “pulinho” (relativamente falando). E nós vamos para lá na próxima matéria!
A vida na Lua
Desde que o programa Apollo colocou a Lua ao nosso alcance, estabelecer um posto lunar avançado pareceu ser o passo lógico seguinte. O satélite natural da Terra oferece inúmeras vantagens em relação à luas mais exóticas, como o Titan de Saturno. Primeiro, é relativamente perto, o que significa que as tripulações poderiam ir e vir em poucos dias. Também significa que a comunicação entre os colonizadores e os comandantes da missão na Terra não sofreriam atrasos significativos. A Lua também funcionaria como um aeroporto espacial ideal porque os foguetes seriam capazes de escapar de sua baixa gravidade sem gastar muita energia. Por fim, um observatório baseado na Lua tornaria mais fácil estudar o universo e aprender mais sobre para onde nossas futuras viagens devem nos levar.
Esboço de um observatório lunar tripulado.
Mas viver na Lua não seria, digamos assim, um piquenique. Sem atmosfera, ela possui temperaturas extremas, variando de 134°C ao meio dia a – 170°C à noite. Sua superfície também é bombardeada constantemente por micrometeoritos e raios cósmicos. Para sobreviver a este ataque, os colonizadores teriam que viver sob o solo lunar.
Depois há a questão de comida e água. Os cientistas acreditam que a água está enterrada no solo no pólo sul lunar, mas terão que ser construídas instalações próprias para extraí-la. E cultivar plantas nas longas noites lunares, sem insetos para trabalhar na polinização, pode ser algo bem difícil.
Apesar destes desafios, vários países estão tentando colocar seres humanos de volta à Lua. O programa da NASA conhecido como Constellation pretende colocar seres humanos na Lua usando uma nova geração de naves espaciais – os foguetes Ares, o veículo tripulado Orion, e o Módulo Lunar Altair. O lançamento tinha como meta o início de 2020 até que o presidente Obama interrompeu o programa no início de 2010. Entretanto, alguns membros do Congresso Norte-Americano têm argumentado contra a desmantelação do programa Constellation, que poderia, na teoria, revitalizar o sonho de construir um posto lunar avançado com sucesso.
Colonização de Marte
Alguns cientistas acham que deveríamos ignorar a Lua e focar nossos esforços em Marte. Um dos que mais apóiam esta estratégia é Robert Zubrin, fundador e presidente da Sociedade de Marte (Mars Society, em inglês). Em 1996, ele expôs os detalhes de uma missão à Marte que poderia servir de modelo para viagens tripuladas ao planeta vermelho.
O primeiro lançamento levaria um veículo não tripulado (Earth Return Vehicle, ERV, em inglês) à Marte. Este veículo conteria um reator nuclear que por sua vez forneceria potência para uma unidade de processamento químico capaz de produzir propelente usando compostos encontrados na atmosfera marciana. Dois anos depois, outro veículo não tripulado seria lançado para um segundo local de pouso. Ao mesmo tempo, uma nave espacial tripulada faria a viagem e pousaria próxima ao local onde o primeiro veículo tripulado havia pousado. A tripulação permaneceria em Marte por 18 meses, explorando o planeta e realizando experimentos até que fosse a hora de voltar para a Terra usando combustível fabricado no local. Assim que a tripulação tenha partido, outra equipe chegaria ao local, e o processo se repetiria até que uma sequência de bases fosse estabelecida.
Esboço de um primeiro posto avançado em Marte.
Um estabelecimento a longo prazo em Marte, no entanto, exigiria uma transformação do planeta, processo conhecido como terraformação. A terraformação envolve o aquecimento de Marte para que ele tenha condições mais parecidas com a Terra. A única maneira de fazer isso realisticamente falando é através da construção de unidades de processamento de solo que bombeariam supergases como o metano e a amônia na atmosfera de Marte. Esses gases absorveriam a energia solar e aqueceriam o planeta, provocando a liberação de gás carbônico do solo e das calotas polares. Com o acúmulo de dióxido de carbono na atmosfera, a pressão atmosférica aumentaria, acarretando ainda um maior aquecimento e formação de oceanos. Eventualmente os astronautas poderiam ser capazes de sobreviver sem seus trajes espaciais, embora ainda teriam que usar tanques de oxigênio.
Depois de décadas de terraformação, o planeta vermelho pode vir a parecer tão azul e cheio de água como nosso planeta. E depois de mais tempo ainda, ele pode vir a se transformar completamente em um ambiente parecido com a Terra – rico em oxigênio. Se...e quando isso ocorrer, o planeta será capaz de receber uma próspera colônia de seres humanos – alguns dos quais certamente virarão seus rostos para o céu e sonharão com viagens aos mais remotos cantos do sistema solar.
Estabelecendo colônias além de Marte
Asteroides – aqueles objetos rochosos que orbitam o Sol em uma larga faixa entre Marte e Júpiter – poderiam servir como trampolins para os planetas mais externos. Há apenas 100 asteroides cujos diâmetros têm mais de 200 km, mas podem existir um bilhão deles ou mais de menor tamanho, tornando-os um dos maiores recursos do sistema solar. Ceres reina como o maior asteróide (ou planeta anão, dependendo do ponto de vista), e pode ser uma promissora opção para colonização. E não é à toa – ele pode ter uma camada de gelo ou até mesmo água líquida sob sua crosta, fato que deve ser confirmado quando a missão Dawn chegar no protoplaneta em 2015.
Essa pedra parece um lar para você?
Como os seres humanos colonizariam um asteróide? Uma forma seria transformar o asteróide em si em uma cidade. Isso exigiria um esforço enorme de mineração para escavar o seu interior. Outra opção seria construir uma “cidade no céu” – uma estação espacial que orbitaria ao redor do asteróide. Esse conceito já existe há anos.
Em 1975, um grupo de professors, diretores técnicos e estudantes se reuniram por dez semanas na Universidade de Stanford e no Ames Research Center para desenvolver um projeto de estudo para assentamentos no espaço. A recomendação da equipe foi a de que deveriam ser criados locais de assentamento em torno dos planetas e luas, e não em suas superfícies. Eles propuseram a criação de um habitat em formato circular que tivesse 1,6 km de diâmetro. Os colonizadores viveriam em um tubo no perímetro da roda que estaria conectado por seis raios a uma estação no centro. A estrutura como um todo giraria para simular a gravidade da Terra e usaria espelhos para coletar a luz solar para gerar energia e para a agricultura.
Curiosamente, o plano do presidente Obama para a NASA pretende utilizar a tecnologia e componentes do programa Constellation para lançar uma missão a um asteróide próximo, em 2025, e para Marte uma década depois. Mesmo se o plano falhar, os asteróides provavelmente desempenharão papeis importantes na futura exploração e colonização do espaço sideral.
Rumo a um planeta em outro sistema estelar
Se nós pretendemos colonizar um planeta em outro sistema estelar, precisamos responder a duas questões. Primeiro, será que existem planetas como a Terra fora de nosso sistema solar? Graças ao telescópio Kepler da NASA, a resposta para essa pergunta é SIM. Kepler localizou centenas de planetas – que os astrônomos chamam de exoplanetas – estrelas que orbitam em qualquer lugar de algumas centenas a alguns milhares anos-luz de distância. Provavelmente a maioria desses planetas não têm condições apropriadas para abrigar vida, mas talvez alguns poucos tenham.
A nave espacial Dawn já começou sua jornada de 1,7 bilhões de quilômetros para estudar os asteroides.
A segunda questão é de logística pura: como chegaremos a um planeta que está a trilhões de quilômetros do nosso? Para responder a essa questão, os cientistas terão que repensar a viagem espacial. Por exemplo, a ideia de que uma simples tripulação voaria para um planeta remoto é altamente improvável. Em vez disso, a espaçonave teria que levar grupos de famílias capazes de viver no espaço por gerações. Os cientistas também teriam que desenvolver melhores sistemas de propulsão para reduzir o tempo de viagem. Fissão nuclear e motores de fusão podem ser viáveis, mas os candidatos mais prováveis são os sistemas de propulsão iônica e foguetes de antimatéria.
Os sistemas de propulsão iônica usam painéis solares para gerar campos elétricos que aceleram átomos carregados de xenônio. Um motor como este está atualmente alimentando a missão Dawn que está lançando uma nave não tripulada a dois asteróides, Vesta e Ceres. Foguetes de antimatéria são os mais eficientes e os que atingem as velocidades mais altas, mas a tecnologia foi pouco testada até agora. Esses foguetes misturam quantidades iguais de hidrogênio e anti-hidrogênio, que se aniquilam mutuamente em uma câmara de combustão para liberar quantidades enormes de energia.
No final, uma combinação de tecnologias pode ser a solução, provando mais uma vez que a conquista do espaço exige cooperação e colaboração entre cientistas de diferentes disciplinas e nacionalidades.
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