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sexta-feira, 22 de maio de 2015

Como construir uma cidade espacial

Após os cortes orçamentários drásticos na NASA, uma aglomeração solta de empresas privadas - incluindo SpaceX de Elon Musk - reviveram o sonho adormecido de colonizar outros mundos. [Foto-1 - É um inferno de uma cidade ... uma rendição artística por Rick Guidice de uma colônia espacial toroidal estudada pela Nasa na década de 1970. Ilustração : Nasa Centro de Pesquisa Ames]. A ficção científica cumpriu muitas de suas promessas. Videofones Star Trek se tornaram Skype, os Jetsons ' food -on-demand está se materializando através de impressão 3D, e temos feito um Júlio Verne melhor e exploramos trincheiras oceânicas no esmagamento de profundidades. Mas a promessa central da idade de ouro de ficção científica ainda não foi cumprida. Os seres humanos não colonizaram o espaço. Por um breve momento na década de 1970, a grandeza do céu noturno sentiu-se interativa. Parecia apenas à décadas de distância que mais seres humanos que vivem fora da terra do que sobre ela; de fato, o ônibus espacial foi assim chamado porque ele tinha a intenção de fazer 50 viagens de ida e volta por ano. Havia planos ativos para expandir a civilização para o espaço, e qualquer número de projetos sérios para a construção de cidades inteiras na Lua, Marte e além. A era espacial provou ser um falso amanhecer, é claro. Depois de um interlúdio preocupante, as crianças que haviam sentado extasiadas com a visão dos pousos na Lua cresceram, e aceito que o espaço de terraformação - uma vez que brevemente assumiu ser fácil - era realmente muito, muito difícil. A intensa motivação da guerra fria sinalizou, e os desastres do Challenger e Columbia  ensinou a humildade. Orçamentos da Nasa caíram de 5% do orçamento federal dos EUA para menos de 0,5%. As pessoas até começaram a duvidar de que nós jamais poria-mos os pés na Lua: em uma pesquisa de 2006, mais de um em cada quatro norte-americanos entre 18 e 25 anos disseram suspeitar que o pouso na Lua foi um embuste. Mas agora uma contracorrente veio à tona. Os filhos de Apolo, educados e empreendedores, estão fazendo progressos reais em algumas das maiores dificuldades. Liquidação em larga escala, ao contrário da monótona exploração científica, está de volta ao menu. Cidades espaciais vêm em três modelos básicos. O clássico é o terraform, um objeto parecido com a Terra nas proximidades, usando grandes projetos de geo-engenharia ou bio-cúpulas para criar metrópoles lunares ou marcianas. O segundo é o modelo da órbita baixa da Terra: este expande a região atualmente habitada do espaço. Pense na Estação Espacial Internacional como um forte governo, em torno do qual feitorias comerciais, propriedades rurais e áreas urbanas, finalmente, desenvolvem-se. Depois, há o modelo de espaço livre, basicamente cilindros flutuantes com gravidade artificial, sobrevivendo através da digestão dos recursos naturais do espaço exterior. Como diz o ditado na comunidade espacial: uma vez que você está bem fora da gravidade da Terra, você é meio caminho para qualquer lugar. Na década de 1970, o físico de Princeton Gerald K O'Neill imaginou colônias de 100.000 pessoas, estacionadas no que é conhecido como o quinto ponto de libração de Lagrange (L5), em órbita da Lua - como um redemoinho gravitacional onde as coisas ficam paradas por si mesmas. Incentivado por colegas físicos Freeman Dyson e Richard Feynman, ele postulou um "aglomerado " de habitação planar de quatro bilhões de pessoas em todos os 30 mil quilômetros de espaço."É ortodoxo  acreditar que a Terra é o único habitat prático para o homem", escreveu ele em Physics Today, 1974, mas nós podemos" construir novos habitats muito mais confortáveis, produtivos e atraentes do que é a Terra." O'Neill chamou o modelo clássico de colonizar planetas adequados a mente " hang- up", e sugeriu que faltava imaginação para as possibilidades do espaço aberto. Na visão de O'Neill, teleféricos ligariam comunidades espaçadas em intervalos de 200 km. Espaçonave unifamiliar - as minivans do céu - agiriam como veículos de recreio. Na superfície interna do que viria a ser habitats rotativos, faixas de terra seriam alternadas com janelas para deixar entrar a luz solar. Esse mesmo sol iria fornecer todas as nossas necessidades de energia (uma indicação muito mais ousada na década de 70 do que é agora), enquanto a Lua seria minada por alumínio e titânio para uso em construção de habitat. Asteroides contendo água e outro material, poderiam  ser rebocados  ao longo da cidade, no vácuo. Sua idéia de construir essas cidades no ponto orbital da lua, L5, inspirou a influente Sociedade L5 que teve como objetivo realizar sua visão, em 1995, seu lema: . L5 em 95! O sonho de O'Neill não veio para ser esquecido  - não porque foi inerentemente falho, mas porque era uma idéia avançada no tempo. A infra-estrutura Spaceflight estava em sua infância, e os custos eram proibitivos. Nós simplesmente não sabemos o suficiente dos princípios básicos para saltar diretamente para o desenho urbano. O desafio central para a construção de uma cidade no espaço é criar um sistema fechado, que pode se sustentar por um longo tempo. As áreas urbanas na Terra sobrevivem apenas por contar com uma pegada muito maior do que as suas fronteiras metropolitanas. Quanto mais isolado de uma cidade estiver  o espaço - quanto mais longe a partir de recursos de reabastecimento externos - os seus laços de oxigênio, alimentos e água, mais fechados deve ser. O ISS, por exemplo, tem uma eficiência de cerca de 40% em sua reciclagem de oxigênio, e mesmo assim os seus níveis ambientais de CO2 estão perpetuamente elevados. (A Nasa está trabalhando em como converter  o CO2 diretamente em oxigênio) Quanto à comida, qualquer plano urbanístico espacial exigiria lançamento de agricultura de alto rendimento em uma escala sem precedentes. O outro grande problema para uma cidade do espaço é a forma como os seres as organelas dos seres humanos funcionariam  fisiologicamente. O ginásio do bairro seria um destino popular: ainda que a espécie humana está mal adaptada a alguns aspectos do espaço profundo, de 14 anos de presença contínua na ISS têm avançado nossa compreensão de como se adaptar fisicamente a uma vida entre as estrelas. Os primeiros astronautas pagou por este conhecimento da maneira mais difícil, por assim dizer, com a sua densidade óssea. O trem de exercícios da tripulação da ISS de hoje funciona  2,5 horas por dia em  gravidade zero, engenhoca improvisada a fim de manter a sua densidade óssea em níveis normais. Ainda assim, com estadias mais longas em gravidade zero, novos problemas parecem surgir. Por exemplo, o líquido cefalorraquidiano - o líquido transparente encontrado no cérebro e coluna vertebral - deriva para cima, onde flui para  sua retina e nivela seu globo ocular. "Eu perdi duas dioptrias nos meus olhos ", lembra o ex- astronauta Michael López- Alegre por ter passado 215 dias consecutivos na ISS."Também é muito fácil de obter algo em seu olho lá em cima. Você acabou de entrar em alguma coisa." As muralhas da cidade seriam necessárias para proteger os cidadãos do espaço a partir do brutal bombardeio de radiação do espaço profundo. "Blindagem de alumínio pode realmente ser parte do problema", diz Vince Michaud, vice-chefe da Nasa na saúde e médico. "A radiação em torno  retira um pouco de alumínio com ela. "A Nasa gasta US$ 28 milhões sozinha por ano em pesquisa de radiação, incluindo produtos farmacêuticos e nutracêuticos contramedidas e blindagem magnética. Bill Paloski, diretor de Vida no Espaço e Ciências Físicas, divisão da Nasa, acredita que em 2024 a sua equipe será capaz de mitigar os riscos para a saúde do espaço. Quanto realmente levar as pessoas para as cidades do espaço, em primeiro lugar, ele não vai usar foguetes – a física básica não coopera. Em vez disso, elevadores espaciais, ou " beanstalks" , a promessa de fechar essa lacuna. Veículos iriam sair do poço gravitacional ao longo de um cabo ancorado ao equador e mantido sob tensão pela força centrífuga em um contrapeso a dezenas de milhares de quilômetros de altura. Até agora, a ciência dos materiais não tinha produzido o tipo de força de tração necessária para um cabo de elevador espacial - até mesmo os nanotubos de carbono são muito fracos por si mesmos, mas em 2010 o prêmio Nobel de Física foi autorizado para experimentos com o grafeno. Uma folha de um átomo de carbono puro que é 100 vezes mais forte que o aço, o grafeno é um candidato promissor para material de cabo de elevador espacial . A gravidade marciana é três oitavos a da Terra, fazendo desembarques mais perigosos do que em um sexto da gravidade da Lua. Sobre as missões Apollo, a poeira lunar estava  em toda parte - as tripulações inalaram  e atingiu os seus olhos, e causou estragos mecânicos - e em Marte a poeira é ainda mais problemática, porque é altamente oxidada, quimicamente reativa, eletricamente carregada e levada pelo vento. Solos clorados de Marte seriam tóxicos, por exemplo, para a glândula tireoide humana. Havia alguma especulação inicial de que uma cidade do espaço poderia ser enterrada sob a superfície de Marte para proteger seus habitantes de radiação. Pamela Conrad, astrobióloga do Mars Science Laboratory, afirma que estaríamos cavando a partir de uma rocha em um lugar duro. "Tentar escavar para baixo para proteger das radiações ionizantes pode ser bom para as bactérias, mas os materiais no núcleo estão irradiando também", avisa. A cidade lunar, por outro lado, tem a vantagem de ser até mil vezes mais perto - praticamente ao lado - e, como tal, poderia participar na economia da Terra , até certo ponto. Possíveis indústrias âncoras poderiam incluir o turismo espacial e mineração de titânio, bem como fábricas de produtos farmacêuticos que exigem microgravidade. A Lua também é rico em hélio 3 , o que é raro na Terra e imaginado ser uma fonte de combustível potencial para futuros reatores de fusão. E a indústria está muito no topo da agenda. Hoje, a maior operação de espaço no mundo não é nem da Nasa, nem a do departamento de defesa dos EUA, mas a  DirectTV, no valor de mais de US$ 48 bilhões. A órbita baixa da Terra está se tornando rapidamente o domínio do setor privado - inclusive a aglomeração solta de empresas conhecidas coletivamente como NewSpace, que abalaram o progresso do voo espacial humano em  um período lento. Usando a janela criada pela retirada de fundos públicos a partir de programas espaciais, NewSpace promoveu confiança ao governo e cada vez mais gosta da bênção do Departamento de Estado dos EUA  que controla as autorizações de exportação de objetos que estão sendo lançados em órbita. Clientes do setor público, como a NASA e os equipamentos e suprimentos de compra da Air Force Space Command, e dependem da criatividade e destreza do mercado. Na verdade, a Nasa tem um programa de US$ 800 milhões para desenvolver o mercado comercial do espaço. Os custos caíram drasticamente  como resultado. Uma figura em NewSpace aproveitando esta nova flexibilidade é o hotel magnata Robert Bigelow. Em 2015, o dono do Budget Suites of America vai usar um foguete SpaceX para enviar um de seus módulos de espaço habitat infláveis ​​para testes na ISS. Estas casas Blow-Up engenhosas são capazes de operar de forma independente como estações espaciais , e Bigelow quer alugá-las como suítes de hotel (nenhuma surpresa lá), laboratórios ou para qualquer outra coisa que você pode querer. A Nasa não tendo planos atuais de si própria para uma missão à Lua, deu a sua bênção para Bigelow usar módulos infláveis ​​semelhantes para construir uma base lunar. [Foto-3 .Habitats espaciais infláveis ​​feitas por Bigelow Aerospace, cujo fundador é dono do Budget Suites of America, rede hoteleira . Foto: Nasa / Bill Ingalls / Getty]. Se ele não chegar lá em breve, os chineses podem vencê-lo. Considerando que a Rússia tem sido integrada na comunidade espacial global bastante eficaz, desde o fim da Guerra Fria, a China não faz uma parceria com os outros grandes jogadores. Em vez disso, ela desempenha o seu próprio jogo:  Em dezembro do ano passado, como parte do 12º Plano Quinquenal do país, o rover lunar Chang 3 da China fez o primeiro pouso suave na Lua, a China é um pouco reservada sobre seu progresso espacial, mas entre suas metas estar estabelecer uma base lunar tripulada. Rick Tumlinson é chefe da  mineradora de asteroides Deep Space Industries, que pretende ser o posto de gasolina, o edifício do centro de abastecimento e o provedor de ar-água para assentamentos espaciais. Na década de 1970, um jovem Tumlinson trabalhou no Instituto de Estudos Espaciais Princeton, onde ele veio a ser influenciado por  Gerard O'Neill e autor de ficção científica Arthur C. Clark ( conhecido por eles como "Uncle Arthur"). Ele até levou o capítulo da Sociedade L5 de Nova York. Deep Space está jogando o jogo longo de um compromisso que ele diz que fez em 1986 com vários empresários da Newspace. De acordo com Tumlinson, eles comprometeram suas vidas e fortunas para "fazer a fuga para o espaço humano acontecer em nossas vidas." "A experiência de estar no espaço é magnífica", ele diz, "mas apenas no contexto de ser um terráqueo e saber que você vai voltar para a Terra." Editor Paulo Gomes de Araújo Pereira.

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