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Por que uma cidade marciana poderia muito bem se estender abaixo da superfície

colonização marciana

A corrida espacial alternativa da Apple TV+, “For All Mankind”, imagina o que teria acontecido se os cosmonautas da URSS, e não os astronautas da NASA, tivessem sido os primeiros a pousar na lua. Em vez da diminuição do interesse no espaço que se seguiu às aterragens na Lua na nossa realidade, ao longo das quatro temporadas do programa até à data, a corrida continuou em direção à colonização lunar e depois marciana.

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Na última temporada, cujo final foi ao ar em 12 de janeiro de 2024, os esforços iniciais de colonização em Marte se desenvolveram a ponto de uma aliança internacional apoiar e manter uma única grande colônia. Apelidada de “Vale Feliz”, a cidade marciana apresenta uma série de módulos interconectados.

Corredores tubulares correm entre estruturas geodésicas e half-pipe maiores, abrigando salas de controle, laboratórios, salas de reuniões e alojamentos para o comandante da base e outros superiores. A maioria dos residentes vive abaixo do solo.

Com seu programa Artemis, a NASA planeja que os humanos vivam fora da órbita da Terra. Isto incluiria um acampamento base lunar, bem como uma estação espacial que circundaria a Lua, com o objetivo de enviar pessoas a Marte. Em que tipo de estruturas esses exploradores marcianos viveriam há muito tempo deixa as pessoas sonhando – e os cientistas fazendo experiências.

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Arte da NASA sobre uma possível colônia em Marte. créditos: NASA

Vida em Marte?

No início do século 20, permanecia incerteza suficiente para permitir romances planetários, como os romances Barsoom de Edgar Rice Burroughs. Escritos entre 1912 e 1946, estes contam a história de um veterano dos EUA do século XIX transportado para Marte e ganharam vida no filme de ação de 2012, John Carter. Estas fantasias abriram caminho para considerações mais sérias sobre a sobrevivência em Marte à medida que a nossa compreensão se desenvolvia.

No entanto, os astrônomos já estavam a estabelecer que a superfície do planeta era árida, fria e tóxica. Muito antes de Burroughs completar a sua série, estava claro que as grandes cidades de Barsoom, abertas a uma atmosfera respirável, nunca poderiam existir.

Uma das primeiras histórias a considerar seriamente as condições cientificamente compreendidas em Marte, e a vida que pode resultar disso, foi a novela de 1934 de Stanley Weinbaum, Uma Odisseia Marciana. De acordo com observações telescópicas do ar frio e rarefeito do planeta e dos espectros que indicam falta de água e vegetação, este era um Marte desprovido de paisagens urbanas, mas não de vida. Resgatando o que pode de uma nave espacial acidentada, o protagonista percorre 1.300 quilômetros de paisagem marciana, encontrando uma variedade de formas marcianas interessantes.

No início do século 20, acreditava-se que a atmosfera de Marte era rarefeita, mas não necessariamente além do alcance da adaptabilidade humana. Afinal, os assentamentos na Terra existem em altitudes de até 5.000 m – onde a pressão atmosférica é menos da metade da pressão atmosférica. As primeiras estimativas para a pressão na superfície marciana estavam nesta estimativa (em vez de menos de 1%, como sabemos agora. Assim, Weinbaum fala de “meses passados ​​em câmaras de aclimatação”, mas por outro lado liberta o seu explorador (e qualquer assentamento em Marte) das necessidades de gerenciamento da atmosfera.

Uma cidade marciana indo por baixo da terra

Em meados do século XX, as observações baseadas na Terra e as primeiras missões da sonda Mariner eliminaram qualquer dúvida sobre a hostilidade da atmosfera de Marte. As cidades imaginadas pelos escritores de ficção científica de meados do século estavam envoltas em vastas cúpulas protetoras. Estes poderiam conter um ambiente semelhante ao da Terra e permitir que os humanos respirassem e se movimentassem livremente sem equipamento de proteção.

Essas cidades de superfície enclausuradas podem ser encontradas em exemplos que vão desde histórias infantis, como Dan Dare: Pilot of the Future, até o trabalho de autores consagrados, incluindo Larry Niven (veja sua história de 1966, How the Heroes Die). Alguns imaginaram essas cúpulas totalmente urbanizadas. Outros imaginaram um assentamento mais disperso em meio a uma paisagem administrada.

Esta imagem dominante das cidades em Marte persiste até os dias atuais, em imagens de entusiastas da colonização de Marte, incluindo a Mars Society internacional e a SpaceX. A pesquisa sugere, no entanto, que, como habitação de longo prazo, um ambiente em cúpula teria falhas significativas.

Desde a década de 1960, a compreensão científica do impacto da radiação nos seres humanos e na sua descendência tem avançado. O planeta carece da proteção, proporcionada pela espessa atmosfera da Terra e pelo seu forte campo magnético, ao nosso DNA, contra uma chuva de partículas ionizantes do Sol e de outros lugares. Os materiais da cúpula inteligente podem filtrar parte disso, mas não conseguem proteger os astronautas dos efeitos cumulativos das partículas penetrantes, deixando os seus ocupantes vulneráveis ​​ao câncer.

Como apontado por muitos escritores (incluindo Niven na história já mencionada), grandes cúpulas também deixariam uma cidade em Marte vulnerável a vazamentos de ar, bem como às flutuações extremas na temperatura diurna e noturna que o planeta experimenta (de -125°C a 20°C). Além disso, o material seria desgastado ao longo do tempo por tempestades de areia tão extremas que seriam visíveis da Terra.

Em vez disso, muitos investigadores consideram agora assentamentos subterrâneos ou em cavernas como locais adequados para assentamento humano em Marte. Aqui, a proteção contra temperatura, radiação, tempestades de areia e vazamentos de ar é fornecida por uma espessa camada de regolito (solo ou rocha), reduzindo a exposição cumulativa que qualquer colono enfrentaria.

Embora o Planeta Vermelho esteja agora desprovido de água superficial, é provável que tenha sistemas de cavernas que datam da sua juventude mais úmida e tectonicamente ativa e, ao contrário da Terra, os seus terremotos superficiais são raros e fracos. Se cavernas naturais não estiverem disponíveis, construir túneis ou até mesmo usar pó de rocha superficial para fazer uma forma de concreto marciano podem ser boas alternativas. Na verdade, em parte com a prototipagem de Marte em mente, a NASA e a ESA exploraram a ideia da impressão 3D e depois a implantação de módulos de habitação na Lua, o que enfrenta muitos dos mesmos riscos.

“For All Mankind” é conhecido por sua física realista. A equipe de produção inclui um consultor técnico da NASA.

Talvez não seja surpreendente que a sua colônia de Happy Valley, que desce vários níveis até à subsuperfície marciana, represente uma visão plausível para futuras cidades marcianas. Porém, ao contrário da série, os níveis subterrâneos podem muito bem ser procurados, por residentes marcianos do mundo real, pela maior proteção que proporcionam.

A colonização planetária continua a ser uma perspectiva cada vez mais distante na nossa realidade, mas a ficção científica sempre desempenhou um papel na formação da compreensão pública dos nossos vizinhos planetários e na promoção do entusiasmo pela sua exploração. Assim como o romance Barsoom de Burroughs inspirou os cientistas que trabalharam nas sondas de Marte das décadas de 1960 a 1970, os espectadores de hoje de “For All Mankind” podem incluir os engenheiros e cientistas que um dia concretizarão a sua visão de uma cidade marciana.

Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.A conversa

Adaptado de Phys.org

Brendon Gonçalves

Brendon Gonçalves

Sou um nerd racionalista, e portanto, bastante curioso com o que a Ciência e a Filosofia nos ensinam sobre o Universo Natural... Como um autodidata e livre pensador responsável, busco sempre as melhores fontes de conhecimento, o ceticismo científico é meu guia em questões epistemológicas... Entusiasta da tecnologia e apreciador do gênero sci-fi na arte, considero que até mesmo as obras de ficção podem ser enriquecidas através das premissas e conhecimentos filosóficos, científicos e técnicos diversos... Vida Longa e Próspera!