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Tornando verde no planeta vermelho: como podemos construir uma economia em Marte?

Tornando verde no planeta vermelho: como podemos construir uma economia em Marte?

Nas próximas décadas, agências espaciais e empreendimentos privados querem começar a enviar humanos a Marte. Algumas dessas organizações estão planejando ativamente estabelecer o primeiro assentamento humano lá.

Com todo esse planejamento, é justo dizer que a ideia de colonizar Marte pode estar passando do reino da ficção científica para o reino da possibilidade real. No entanto, isso também levanta todos os tipos de questões, que vão muito além dos obstáculos técnicos usuais e avaliações de custos.

Também existem questões válidas sobre se os humanos poderiam ou não sobreviver em Marte a longo prazo. E há questões éticas sobre como os humanos podem transformar o ambiente de Marte - não apenas por meio da terraformação em grande escala, mas por meio de toda e qualquer alteração na paisagem marciana.

Levando tudo isso em consideração, há também a questão inteiramente válida de se uma colônia em Marte seria ou não economicamente viável no longo prazo. As propostas mais sérias para criar um assentamento marciano fazem questão de abordar a questão da autossuficiência em termos de recursos.

Portanto, é importante considerar se podemos ou não construir uma economia funcional em Marte para acompanhar um assentamento humano. Que desafios precisam ser superados para fazer isso e (acima de tudo) vale a pena tanto alarido?

Marte como a "nova fronteira"

Para os entusiastas da colonização marciana, a esperança de uma "nova fronteira" comparável à exploração e colonização da América do Norte é freqüentemente levantada. Deixando de lado os muitos aspectos desagradáveis ​​dessa fase de nossa história (ou seja, conquista, genocídio e escravidão), que em qualquer caso provavelmente não serão replicados em Marte, há uma lógica clara para essa abordagem.

Ao apresentar a paisagem marciana como uma nova fronteira, os proponentes da colonização marciana estão apelando para o senso de aventura das pessoas. Viver em um ambiente assim seria muito desafiador, mas é exatamente o que o torna atraente para muitas pessoas.

Viajando para Marte e sendo os primeiros a viver no Planeta Vermelho, os colonos marcianos seriam efetivamente "pioneiros". E há algo a ser dito sobre como as tarefas difíceis revelam o que há de melhor nas pessoas. Como disse o presidente John F. Kennedy em seu famoso discurso de 1963 na Rice University:

“Escolhemos ir à lua. Escolhemos ir à lua nesta década e fazer as outras coisas, não porque são fáceis, mas porque são difíceis, porque esse objetivo servirá para organizar e medir o melhor de nossas energias e habilidades, porque esse desafio é aquele que estamos dispostos a aceitar, um que não estamos dispostos a adiar e um que pretendemos vencer, e os outros também. "

Riqueza natural em Marte

Outro aspecto atraente que frequentemente acompanha essa conversa sobre "fronteira" é a ideia de que Marte é rico em recursos. Com sua abundante riqueza mineral, há quem acredite que os colonos que viajam para Marte participarão de outra "corrida do ouro" ou de algum outro boom econômico alimentado por minerais.

Aparentemente, este argumento tem algum mérito. Em termos de estrutura e composição, Marte é muito "semelhante à Terra". É composto principalmente de metais e minerais de silicato que são diferenciados entre um núcleo metálico e um manto de silicato e crosta.

Além disso, há evidências da existência de metais abundantes em Marte que podem ser úteis para aplicações industriais. A evidência da presença desses minerais inclui estudos de meteoritos marcianos, bem como evidências coletadas por robôs de aterrissagem e rovers operando na superfície.

Missões da NASA como a Viking I e II Landers, bem como o Mars Pathfinder, Espírito e Oportunidade rovers identificaram alumínio, ferro, magnésio e titânio enquanto examinavam amostras de solo marciano. Os cientistas também encontraram evidências de vestígios de outros minerais, como cromo, lítio, cobalto, níquel, cobre, zinco, tungstênio e ouro.

Além disso, o Oportunidade rover encontrou pequenas estruturas esféricas (conhecidas como "mirtilos") na superfície. Eles eram feitos de hematita, uma forma comum de óxido de ferro. Ambos Espírito e Oportunidade também encontraram meteoritos compostos de ferro-níquel na superfície. Tudo isso poderia ser coletado e colhido pelos colonos.

Verificação da realidade

Claro, há um outro lado dessa moeda. No fundo, Marte tem muito pouco em comum com as "fronteiras" da Terra. Para começar, o ambiente é totalmente hostil à vida como a conhecemos e tem condições que fazem até mesmo os ambientes mais hostis da Terra parecerem agradáveis ​​em comparação.

A atmosfera em Marte é incrivelmente fina, variando de um mínimo de 30 Pa no Olympus Mons para uma alta de 1.155 Pa (1.155 kPa) na Hellas Planitia (uma das maiores crateras de impacto em Marte). Em média, a pressão atmosférica é de cerca 0,636 kPa na superfície, que é menor que 1% do que temos na Terra (101,325 kPa).

Além de ser incrivelmente fina, a atmosfera marciana também é tóxica para humanos e mamíferos. Considerando que a atmosfera da Terra é composta de 78% nitrogênio e cerca de 21% gás oxigênio, a atmosfera de Marte é composta de 96% dióxido de carbono e vestígios de argônio, nitrogênio e vapor d'água.

Marte também está muito desidratado, a ponto de os desertos da Terra parecerem úmidos em comparação. Em média, o vapor de água representa uma fração de uma porcentagem da atmosfera (0,0210%). Na Terra, isso varia, mas o vapor de água em nossa atmosfera ainda gira em torno de 1%. Na verdade, a grande maioria da água do planeta está bloqueada nos pólos como gelo.

As oscilações de temperatura também são muito extremas em Marte, variando de 20 ° C (70 ° F) ao meio-dia em torno do equador para uma mínima de -153 ° C (-225 ° F) em torno dos pólos. E como a atmosfera é tão rarefeita, o calor do Sol escapa facilmente. Para ilustrar, uma pessoa em pé ao redor do equador em Marte ao meio-dia teria pés quentes (24 ° C; 75 ° F), mas uma cabeça muito fria (0 ° C; 32 ° F).

Devido às variações sazonais de temperatura, Marte freqüentemente experimenta tempestades de poeira que podem se tornar fortes o suficiente para cobrir todo o planeta. Estes podem durar meses e podem tornar-se tão intensos que impedem a luz solar de atingir a superfície, levando a meses de escuridão e frio extremo. Uma dessas tempestades, que ocorreu em 2018, causou o Oportunidade rover para cessar as operações.

A radiação é outro grande perigo na superfície de Marte. Em nações desenvolvidas, as pessoas na Terra estão expostas a uma média de 0,62 rads (6,2 mSv) de radiação por ano. Devido à fina atmosfera de Marte e ao fato de não ter magnetosfera protetora, a superfície recebe em torno 24,45 rads (244,5 mSv) por ano.

A situação se torna ainda mais extrema durante eventos de prótons solares (também conhecidas como erupções solares). A exposição prolongada a este nível de radiação aumentaria dramaticamente o risco de doença aguda causada pela radiação, câncer, dano genético e até morte.

Então você tem a gravidade em Marte, que é aproximadamente 38% do que experimentamos aqui na Terra (ou 0,3794 g) Embora ainda não se saiba o que poderia ser a exposição de longo prazo a esse nível de gravidade, vários estudos foram conduzidos sobre os efeitos de longo prazo da exposição à microgravidade e os resultados não são encorajadores.

O conhecido comunicador científico Bill Nye (o cara da ciência) abordou esses desafios durante uma de suas muitas palestras sobre o assunto. Como ele disse:

"Você conhece o lema do estado da Califórnia? Eureka! (As pessoas descobriram) o salmão que vem do Rio Sacramento assim (abre os braços). Essa proteína simplesmente nada para o seu colo. E, eventualmente, eles descobriram que suas rochas são feito de ouro ... É por isso que (o lema do estado deles é) Eureka. OK. Gente. Se vocês forem para Marte, não é assim ... Você abre a porta da espaçonave (faz um som ofegante), está 20 graus Celsius, pelo menos ... Se você realmente acha que é legal ir a Marte, ser um pioneiro ou colonizador, montar acampamento e viver da terra, basta ir para a Antártica ... Pegue todos os tanques de mergulho que você precisa por dois anos e veja se você acha que isso é realmente para você. "

No entanto, talvez o argumento mais convincente contra o estabelecimento de uma loja em Marte (ou na Lua ou no Cinturão de Asteróides, nesse caso) seja a distância envolvida. Quando Marte e a Terra estão no ponto mais próximo em suas órbitas, eles estão (em média) cerca de 54,6 milhões de km (33,9 milhões de milhas) um do outro.

Isso é conhecido como "oposição", que se refere ao fato de que, durante esses períodos, o Sol e Marte estão em lados opostos do céu (conforme observado da Terra). Isso ocorre uma vez a cada dois anos. Em outras ocasiões, Marte está além do Sol (em relação a nós) e aparece na mesma seção do céu.

Nessas ocasiões, conhecidas como "conjunção", a Terra e Marte podem ser tanto quanto 401 milhões de km (249 milhões de milhas) de distância. Este é um longo caminho a percorrer para coletar minério (ou outro metal precioso) e transportá-lo de volta para a Terra.

Além disso, o preço para estabelecer uma colônia para apoiar essas atividades de mineração seria astronômico. Pelas próprias estimativas de Elon Musk (um grande defensor da colonização marciana), pode custar até 10 trilhões de dólares!

Nessas circunstâncias, faz muito mais sentido econômico simplesmente ficar aqui e continuar extraindo matéria-prima da Terra.

Mas isso pode ser feito?

Dito isso, ainda há maneiras de construirmos uma colônia em Marte, bem como uma economia ao redor dela. Em termos de metais preciosos e minério, existem vários métodos que permitiriam aos colonos pesquisar, extrair e refinar os minérios marcianos.

E quando se trata dos maiores desafios, logística e transporte, também existem soluções. Vamos começar com logística e transporte. Para todas as missões não planejadas que foram lançadas em direção a Marte, o tempo que levaram para chegar lá normalmente levou 150 para 300 dias.

No entanto, estes foram desenroscado missões, o que significa que têm uma massa significativamente menor do que uma nave espacial tripulada e podem viajar muito mais rápido. Para resolver esse problema, a humanidade precisaria desenvolver novos conceitos de propulsão, como a propulsão nuclear-térmica e nuclear-elétrica (NTP / NEP).

Adequadamente realizada, espaçonaves equipadas com motores nucleares poderiam fazer a viagem a Marte em apenas 100 dias. Ainda não é rápido o suficiente para tornar a mineração de Marte ou outros empreendimentos desse tipo lucrativos, mas é uma melhoria da mesma forma.

Outra medida de redução de custos seria processar minérios no local e fazer com que isso fosse feito por robôs. Em um estudo recente, o cientista planetário Gary Stewart descreveu como uma instalação automatizada poderia ser estabelecida em uma cratera rica em metais em Marte, que seria responsável por pesquisar, extrair e refinar metais para criar materiais e produtos acabados.

A base aproveitaria fazendas de painéis solares, gelo local e depósitos de sal e utilização de recursos in-situ (ISRU) para ser autossuficiente. Uma vez que os minérios são extraídos por mineradores robóticos, eles seriam levados para fundições automatizadas que dependeriam de técnicas de impressão 3D para criar produtos de liga de ferro.

Da mesma forma, metais preciosos como ouro podem ser transformados em metais preciosos, componentes eletrônicos e até mesmo em joias. Com base nas estimativas de Stewart, uma produção diária de ouro "de apenas 0,001 m³ pode se traduzir em uma receita anual de bilhões de dólares com todos os produtos de metais preciosos. "

Com o tempo, essa instalação não apenas se pagaria, mas também permitiria que outras instalações de mineração automatizadas fossem estabelecidas. Isso poderia, por sua vez, facilitar a criação de um assentamento marciano, estabelecendo a base de uma economia de exportação com antecedência.

Por falar em estabelecer uma colônia marciana, foi por esse motivo (além de revigorar a exploração espacial) que Elon Musk fundou a empresa aeroespacial privada conhecida como SpaceX em 2002. Intrínseco a isso é o desenvolvimento de estágios de foguete reutilizáveis, que SpaceX conseguiu com seu Falcon 9 e Falcon Heavy lançadores.

Entre 1970 e 2000, o custo por quilograma para lançar cargas úteis ou tripulações no espaço permaneceu relativamente estável - em média $18,500 por quilo ($ 8.390 por libra). Para o Falcon 9 e Falcon Heavy, o custo para enviar cargas úteis para Low Earth Orbit (LEO) é apenas $2,720 por kg ($ 1.236 por lbs) e cerca de $1400 ($ 640 por libra), respectivamente.

Com o desenvolvimento do Nave estelar e Super pesado veículo de lançamento - um sistema totalmente reutilizável - a SpaceX está chegando perto do ponto em que será capaz de fornecer serviços de lançamento tripulados para a órbita da Lua e de Marte. Conforme afirmam em seu site, a linha do tempo da missão começará com uma missão exploratória em 2022:

"Os objetivos da primeira missão serão confirmar os recursos hídricos, identificar perigos e colocar em funcionamento a energia inicial, a mineração e a infraestrutura de suporte de vida. Uma segunda missão, com carga e tripulação, é planejada para 2024, com objetivos principais de construindo um depósito de propelente e preparando-se para voos futuros da tripulação. As naves dessas missões iniciais também servirão como o início da primeira base de Marte, a partir da qual podemos construir uma cidade próspera e, eventualmente, uma civilização autossustentável em Marte. "

Nos últimos anos, Musk indicou que esta primeira base (Mars Base Alpha) poderia ser montada já em 2028. De acordo com a visão de Musk, a cidade levaria cerca de 20 anos para construir envolveriam 1000 Naves estelares. Em 2050, Musk espera ter presidido a criação de uma cidade marciana completa com uma população de um milhão de habitantes.

Quanto à economia desta cidade, Musk também fez algumas reflexões sobre isso. Ele concorda que a mineração e uma economia de exportação não seriam viáveis ​​no futuro imediato. Como tal, a economia marciana seria amplamente baseada na compra de imóveis.

A chave para isso é tornar a mudança para Marte atraente. Como Musk disse durante seu famoso discurso, "Tornando os Humanos uma Espécie Multiplanetária", que ele proferiu no Congresso Internacional de Astronáutica de 2016

"Se conseguirmos fazer com que o custo da mudança para Marte chegue ao preço médio de uma casa nos Estados Unidos, que é de cerca de US $ 200.000, então acho que a probabilidade de estabelecer uma civilização autossustentável é muito alta ... Quase qualquer um, se eles economizaram e esse era seu objetivo, eles poderiam no final das contas economizar dinheiro suficiente e comprar uma passagem e se mudar para Marte - e a Mars teria uma escassez de mão de obra por um longo tempo, então os empregos não seriam escassos. "

Esses sentimentos ecoam o que o famoso engenheiro aeroespacial e autor Robert Zubrin tinha a dizer sobre a construção de uma economia marciana. Como ele resumiu em um estudo sobre o assunto, os serviços de lançamento cada vez mais baratos permitiriam a emigração para Marte assim que uma colônia autossustentável fosse estabelecida.

"Seus motivos para fazer isso serão paralelos de muitas maneiras aos motivos históricos para europeus e outros virem para a América, incluindo salários mais altos em uma economia com escassez de mão de obra, fuga da tradição e opressão, bem como a liberdade de exercer seu impulso para criar em um mundo indomável e indefinido. Sob condições de imigração em grande escala, a venda de imóveis irá adicionar uma fonte significativa de renda para a economia do planeta. "

Outro aspecto da economia marciana, de acordo com Zubin, seria a inovação e as ideias. Essencialmente, o desafio de viver em Marte, combinado com a liberdade de oportunidade, transformaria uma colônia marciana em "uma panela de pressão para a invenção".

As licenças para essas invenções forneceriam uma fonte estável de renda para os assentamentos marcianos (permitindo a construção de assentamentos adicionais) e contribuiriam para melhores padrões de vida na Terra e em Marte.

Esqueça o modelo da colônia!

Então, novamente, talvez a ideia de uma economia marciana seja um pino redondo que estamos tentando forçar em um buraco quadrado. Em vez de tentar construir uma economia em torno da colheita e exportação de recursos, talvez devêssemos procurar construir uma economia "do zero".

Essa é a ideia proposta em um estudo de 2018 por Matthew Weinzierl, professor da Harvard Business School. Intitulado "Espaço, a fronteira econômica final", Weinzierl abordou a ascensão da indústria espacial comercial (também conhecida como Novo Espaço) e o processo de descentralização em seu núcleo.

Assim que o processo de construção da infraestrutura que garantirá a sobrevivência estiver completo, os colonos serão capazes de construir uma economia local e sistemas políticos / sociais do zero. Como Weinzierl argumenta:

"Se essas visões da economia espacial forem realizadas, mesmo que parcialmente, as implicações para a sociedade - e os economistas - serão enormes. Afinal, será nossa melhor chance na história da humanidade de criar e estudar sociedades econômicas de um (quase) quadro em branco. Embora os economistas devam tratar a perspectiva de uma economia espacial desenvolvida com ceticismo saudável, seria irresponsável tratá-la como ficção científica. "

Enquanto isso

Infelizmente, ainda há muito a fazer antes que uma colônia marciana autossustentável possa ser construída e uma economia viável construída em torno dela. Como já observado, o custo total de envio de missões de e para Marte precisa ser reduzido consideravelmente.

E embora foguetes reutilizáveis ​​sejam um bom começo, há também a questão de estabelecer uma infraestrutura entre a Terra e Marte que tornará as viagens de ida e volta menos caras. Para isso, nada menos do que habitats que orbitam a Lua e Marte (bem como postos de abastecimento em ambos) farão.

Uma frota ativa de espaçonaves reutilizáveis ​​como a de Elon Musk Nave estelar ou planejado da NASA-Transporte Espacial Profundo também é necessário. Com o tempo e um meio econômico de levar as pessoas de e para Marte, uma colônia poderia surgir com o tempo.

Supondo que esta colônia prospere e seu povo seja capaz de extrair uma quantidade considerável de "Ouro Vermelho" do Planeta Vermelho, talvez as exportações pudessem começar. Isso, por sua vez, provavelmente levaria ao desenvolvimento de uma verdadeira economia interplanetária e ao fim da escassez como a conhecemos!

  • SpaceX - Tornando a Vida Multiplanetária
  • Forbes - Há uma fortuna a ser feita em Marte?
  • Marketplace - A economia da colonização de Marte
  • Explore Mars - Relatório Humans to Mars 2019
  • Reuters - Marte mostra ao homem a fronteira final da economia circular
  • ESA - Desafios de futuros assentamentos urbanos na Lua e em Marte
  • Harvard - Space, the Final Economic Frontier - Matthew C. Weinzierl
  • Planete Mars - Um modelo econômico para uma colônia marciana de mil pessoas
  • Lockheed Martin Astronautics - "A Viabilidade Econômica da Colonização de Marte" - Robert Zubrin
  • "Métodos práticos de ouro vermelho para pesquisa de metais preciosos, mineração a céu aberto e refino a céu aberto em Marte." - Gary Stewart (2019)


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