Como colonizar Marte con Tecnología de 2020

¿Podemos colonizar Marte? Y si podemos ¿Cómo se puede colonizar Marte? ¿Tenemos la tecnología necesaria para crear una base en Marte?

Nuestro planeta vecino tiene una serie de características que lo hacen similar a nuestro hogar. Además en las últimas décadas, Marte ha sido el objetivo principal de la exploración espacial. Y la razón es obvia: es el cuerpo celeste más cercano dónde se cree que pudo haber vida en el pasado. Esta idea nos llega ya desde el siglo XIX, cuando los astrónomos empezaron a atribuir la geología de Marte a una supuesta civilización marciana. Aquí os muestro un recorte de periódico de 1911, del New York Times, ni mas ni menos: http://www.sundaymagazine.org/wp-content/uploads/19110827-4-martians.pdf

Pero recientemente, la idea de vida en Marte está obteniendo más y más puntos a su favor.. Baste decir que las siguientes misiones a Marte, como el rover Perseverance que se lanzará este verano, tienen como objetivo principal encontrar evidencia de vida en el planeta rojo, y es que desde mi punto de vista estamos al comienzo de una nueva carrera espacial, lo que es muy interesante y estoy seguro ayudará a acelerar la exploración espacial.

Y como vemos con tantas misiones, llegar a Marte con la tecnología actual es posible, 

Un viaje a Marte, nos tomaría unos 3 meses en condiciones de lanzamiento óptimas.

No parece algo desorbitado pero hay que tener en cuenta al salir fuera de la protección del campo magnético de la Tierra, los tripulantes estarán expuestos a los vientos solares y a la radiación cósmica. 

Esto puede hacer que los astronautas desarrollen cáncer e incluso alzheimer antes ni siquiera de llegar a Marte. La nave podría estar blindada usando materiales ricos en hidrógeno, que absorbe mejor la radiación. De hecho se podría colocar la cabina dentro del tanque de combustible o de agua, ambos ricos en hidrógeno, para proteger a la tripulación. Otra opción sería crear un campo magnético alrededor de la astronave, pero para ello se necesitaría generar mucha electricidad, por lo que un reactor sería necesario. En cualquier caso, esto no se ha hecho nunca y representa un reto a salvar.

Además, la distancia una vez llegados al planeta rojo, hace que las transmisiones tengan un retraso de entre 3 y 22 minutos. Esto solo de ida, así que contando la vuelta, el retraso mínimo sería de 6 minutos, haciendo imposible una conversación normal. Sin embargo, texto, audio y video mensajes serían posibles, pero hará que los colonos marcianos tengan que valerse por sí mismos para la toma de decisiones inmediatas, por ejemplo en casos de emergencias o fallas, haciendo a las operaciones remotas o asistencia en tiempo real totalmente inviables.

Pero bueno, pongamos que las dificultades del viaje se solventan y llegamos a nuestro destino marciano.

¿Dónde nos asentamos?

De momento en Marte no hay un lugar predilecto todavía, aunque el polo norte se presenta como buen candidato, por la presencia de hielo de agua en su superfície. Otro lugar interesante para una futura colonia marciana sería el cráter Korolev, de 81Km de diámetro y relleno también de hielo de agua.

En Marte hay la posibilidad de asentarse también cerca de depósitos subterráneos de agua, que forman permahielos bajo la corteza, o cerca de glaciares u otros depósitos de hielo en la superfície; que aunque serían más difíciles de explotar, abrirían la puerta a colonias en latitudes ecuatoriales, mucho más cálidas y con más producción de energía solar.

Otro lugar también planteado es Hellas Planitia, que es una gran depresión donde la presión atmosférica es mayor que en el resto del planeta.

También se ha especulado con túneles de lava. Un tubo de lava es básicamente un cueva que se ha formado al circular el magma, y se ha vaciado al fluir éste hacia otras partes, lo que produce túneles bastante uniformes. En la tierra hay varios ejemplos de ellos, y teniendo en cuenta la menor gravedad de Marte, éstos serían de mayor tamaño y podrían incluso albergar edificios en su interior. En el caso de Marte se ha identificado un lugar con este tipo de cuevas para futuras colonias, que además está cerca del ecuador: Arsia Mons.

Así que una vez escogido el lugar y aterrizado, los colonos deberán dedicar sus primeros esfuerzos a crear un hábitat duradero a largo plazo. Lo más lógico es que lleven consigo una serie de hábitats temporales mientras este proceso se lleva a cabo. Estos podrían ser la propia nave con la que han llegado, o también se han propuesto hábitats inflables. En cualquier caso estos hábitats no serán muy espaciosos, y sólo tendrán lo básico para sobrevivir.

Para construir los hábitats duraderos se han llevado a cabo varios concursos arquitectónicos, aunque no hay ningún modelo que se crea definitivo. 

Hay propuestas de lo más variopintas: desde crear hábitats usando hielo, hasta biohábitats construidos con hongos. Aunque la mayoría abogan por usar el regolito de alrededor para construir el hábitat usando técnicas de impresión en 3D. Básicamente esto consiste en excavar material, que luego es procesado y mezclado con hielo local en algo parecido al cemento, de forma que mediante robots se imprime la estructura, por capas, poco a poco, hasta tener un volumen arquitectónico apto para su habitabilidad.

Esto es importante, porque estos primeros colonos necesitarán toda la ayuda que puedan, así que la asistencia robótica y la Inteligencia Artificial, tendrán un papel importante en todas las labores de colonización. Hacerlo a mano será tarea imposible, ya que estarán confinados en los trajes, que imposibilitarán multitud de tareas complejas fuera de los hábitats. De momento no hay ninguna tecnología así en la Tierra, por lo que tendría que desarrollarse específicamente para esta labor.

Además estos habitats deberán aislarse eficientemente de la radiación, por lo que en la fase final de muchas de las propuestas, se recomienda recubrir el hábitat con el regolito excavado, simplemente apilándolo sobre éste, como en túmulos funerarios. Esto protegerá a los colonos de la radiación, si bien también les causará mucho más estrés, al no haber casi ventanas, aumentando la sensación de confinamiento.

Y es que no es moco de pavo, pero el estrés al que estarán sometidos estos primeros colonos será indescriptible. Lo más parecido que tenemos a una experiencia así en la Tierra son los científicos en la Antártica o las tripulaciones de submarinos, ambos sometidos a controles psicológicos periódicos para asegurar su cordura. Y estos en cualquier caso siempre pueden ser mandados de vuelta a casa, pero en estas colonias estarán atrapados, por lo que sólo se seleccionarán individuos de gran fortaleza mental. Y teniendo en cuenta la distancia y dificultad de un viaje a Marte, sus estancias serán muy largas y exigentes.

Cuándo los hábitats estén listos, deberán ser presurizados. Para ello se podría usar oxígeno obtenido mediante electrólisis, mezclado con nitrógeno. La electrólisis tiene el beneficio añadido de generar hidrógeno con el que refinar hidracina como combustible para el viaje de vuelta o para otras misiones. Una vez generado, este ambiente presurizado es fácilmente sostenible mediante sistemas de reciclado de aire, algo que ya se usa en la estación espacial internacional. En Marte se podría generar oxígeno incluso con el CO2 de la atmósfera, por lo que la misión de este verano incorpora el módulo MOXIE, para ver si esto es posible.

Para estas tareas, será necesaria una producción sustancial de energía. La primera opción es la de usar paneles solares. En Marte sin embargo, la producción solar solo alcanza un 40% de lo que se produce en la Tierra debido a la menor cantidad de luz que recibe Marte. No sólo eso, sino que el ciclo de día y noche, más las tormentas de arena que barren el planeta de vez en cuando, hacen que sea necesaria la instalación de un sistema de baterías sustancial.

Otra opción es enviar un reactor nuclear, que garantizaría una producción energética más estable. Estos reactores además, no tendrían que preocuparse mucho de la radiación, ya que Marte ya está sometidas a ella, y simplemente deberían enterrarse cerca de la colonia.

Es posible que la mejor solución sea híbrida si los presupuestos y la logística lo permite. Sin embargo, ambos sistemas necesitarán de baterías fiables para almacenar la energía en caso de apagones o emergencias.

Una vez el hábitat esté listo, la siguiente misión de nuestros colonos será la de producir y potabilizar agua para su consumo. Lo ideal sería poder generar 5 litros por colono al día.

Yo sinceramente no creo que esto suponga mucho problema, puesto que la evidencia indica presencia abundante de hielos. Además las colonias también incorporarán sistemas de reciclado de agua para minimizar su consumo. Esta tecnología, de nuevo, ya se usa en la Estación Espacial Internacional.

La producción de agua sería tan simple como extraer el hielo, calentarlo en un horno hasta su evaporación, condensarlo en agua, y filtrar-la mediante sistemas potabilizadores, como filtros cerámicos y de carbón.

Así que con estos 3 pasos ya tendríamos todos los ingredientes necesarios para crear un hábitat apto para la vida: Un ambiente hermético, con producción de oxígeno y agua.

Con esto se podría empezar a cultivar plantas para el sustento de los astronautas. Bueno, en realidad no, porque aunque haya tierra en forma de regolito, este tendrá que ser tratado para poder ser fértil. En el caso marciano, este regolito está plagado de percloratos, que son tóxicos para el consumo humano, por lo que antes tendrá de lavarse con agua. Una vez limpio de sustancias tóxicas, tendrá que ser tratado con fertilizantes, e incluso después de esto, la tierra deberá ser mezclada con materia orgánica para que tenga la textura ideal para que las semillas puedan brotar. Un estudio ya demostró que era posible hacer crecer plantas tanto en Marte como en la Luna, y de hecho ya hice un video sobre ello. 

Otra opción sería la acuaponía, que consiste en hacer crecer las plantas en contacto directo con agua en un ciclo cerrado. Dentro de este entorno, hay un estanque para peces, que son los encargados de entregar nitratos al agua con sus caquitas. Las tilapias son el pez más usado para estos sistemas cerrados, ya que se alimentan de casi todo y sobreviven bien en aguas estancadas. Además son comestibles por lo que serían una importante fuente de proteínas para los astronautas.

Los desechos y las deposiciones humanas podrían usarse también como abono, ya que en estas colonias habrá que aprovecharlo todo. Tal vez, como en el caso de la producción de energía, lo más sabio sea usar ambos sistemas, tanto acuaponía como regolito. En cualquier caso estas granjas consumirán bastante energía en forma de luz, y necesitarán mantenimiento diario por parte de los astronautas; aunque también se encargarán de producir una parte del oxígeno para respirar.

Con todos estos sistemas, se podría garantizar la supervivencia de la colonia, aunque no sería una vida fácil para los colonos, confinados en un espacio reducido, comiendo siempre lo mismo, y con tareas y estrés constante.

Además, a esto habrá que sumar los problemas de salud asociados a la baja gravedad

El experimento con los gemelos Kelly demostró que los colonos se enfrentarán a graves problemas de salud que incluyen:

Pérdida de masa muscular y masa ósea

Problemas de visión

Mala distribución de líquidos en el cuerpo

Pérdida de equilibrio

Desalineamiento de la columna

Problemas cardiovasculares

Desajustes en el sistema inmunitario

Vamos, toda una serie de problemas que harán que su vuelta a la Tierra sea una verdadera penitencia, y eso sin contar la radiación.

Para contrarrestar algunos efectos, los colonos tendrán que hacer mucho ejercicio, lo que alargará aún más sus jornadas de trabajo. La NASA ha llegado incluso a plantear el alterar genéticamente a aquellos astronautas que se embarquen en misiones de larga estancia para combatir los peligros de la radiación y la microgravedad, entre otros. Algo también plausible con tecnología actual, aunque quizá levante ampollas sobre los límites morales de dicha manipulación.

Aún así, candidatos nunca faltarán, y todas las iniciativas para crear colonias extraterrestres han recibido aluviones de solicitudes, pese a las penurias a las que se enfrentarán éstos.

Estas colonias, dependerán de cómo evolucione la tecnología aquí, aunque de momento parace que ya disponemos de mucho, pero no todo, de lo necesario para crear bases fuera de la Tierra. Y ahora me toca preguntaros a vosotros cúal llegará primero, ¿una colonia en Marte o una en la Luna? ¿O creéis que todo esto es ciencia ficción y todavía no estamos preparados para asentarnos fuera de la Tierra? 

Ya han hecho varios intentos de generar hábitats aislados auto-suficientes, aquí en la tierra, con resultados poco alentadores (en menos de un año, dejaban de sostenerse: falta de alimento, reparaciones... etc). Sólo un hábitat con dimensiones bastante grandes, puede llegar a ser realmente autosostenible. Y es muy poco viable, hoy por hoy, construir algo así en marte.

hace 5 horas, Constantine dijo:

Ya han hecho varios intentos de generar hábitats aislados auto-suficientes, aquí en la tierra, con resultados poco alentadores (en menos de un año, dejaban de sostenerse: falta de alimento, reparaciones... etc). Sólo un hábitat con dimensiones bastante grandes, puede llegar a ser realmente autosostenible. Y es muy poco viable, hoy por hoy, construir algo así en marte.

El ejemplo que más viene a la mente es la Biosfera 2: https://es.wikipedia.org/wiki/Biosfera_2 que fue un desastre. El problema es que estos experimentos trataban de crear ecosistemas. Para una colonia sólo hace falta un sistema que garantice autosuficiencia (al menos hasta cierto punto) en la producción de alimento. La acuaponía está probada extensivamente desde hace varios años. De hecho hay empresas que sobreviven comercialmente con agricultura acuapónica. Vamos que no hace falta crear un arca de Noé, sino garantizar producción alimentaria

 El término correcto es Sistema Ecológico Controlado para Soporte Vital: https://en.wikipedia.org/wiki/Controlled_ecological_life-support_system . Además creo que cuanto más pequeño sea el hábitat más fácil de mantener y no al revés: menos variables. La ISS sobrevive con sistemas artificiales de reciclado de oxígeno y agua (aunque los rusos se traen su propia agua porque no quieren beber orina reciclada, lol) pero NO hay producción de alimentos. Actualmente reciclan el 90% de agua y el 40% de oxígeno. Teniendo en cuenta que hay hielo en Marte, sería posible suplementar el reciclado con producción local. Falta ver si sería posible cultivar en Marte. La teoría dice que sí, y de hecho de nuevo en la ISS se han logrado cultivar plantas. Falta ver como funcionaría a mayor escala.

Un saludo