É melhor viver na lua ou em Marte? Uma investigação científica
Elon Musk quer que os humanos vivam em Marte. A NASA quer, no mínimo, enviar alguns astronautas ao Planeta Vermelho para fazer uma verificação. Mas a administração Trump sinalizou recentemente que está mais interessada em enviar astronautas de volta à lua.
Como professor de ciências espaciais, acredito que esta é a oportunidade perfeita para reviver um debate importante: se os humanos precisassem vencer um retiro do planeta Terra, seria melhor viver em Marte ou na lua?
Primeiro, vamos considerar as vantagens de Marte.
Duração do dia
Marte gira a uma taxa bastante razoável. Seu dia dura pouco mais de 24 horas, então um dia em Marte seria aproximadamente equivalente a um dia na Terra. Um dia na lua dura até 28 dias terrestres, o que exigiria alguns ajustes.
Além disso, como o dia de Marte é relativamente curto, o dia para a diferença de temperatura noturna não é muito dramática. Na lua, o dia é muito quente e a noite muito fria. Há uma diferença de temperatura de quase 300 graus Celsius, ou 572 graus Fahrenheit, entre as temperaturas diurnas e noturnas na lua. Essa grande diferença de temperatura do dia para a noite pode tornar realmente difícil projetar os sistemas de vida corretos, como habitats e carros para se locomover e trajes espaciais para sair. Imagine se durante o dia, sua casa, carro e roupas tivessem que ser projetados para Phoenix, Arizona, durante o verão, e à noite, tudo fosse projetado para a Antártida no inverno. Isso seria difícil!
Atmosfera
Marte tem uma atmosfera. Não é realmente uma ótima atmosfera, mas pelo menos é uma. É principalmente dióxido de carbono, o que é ótimo para as plantas, mas realmente é uma droga para nós, humanos. A atmosfera permite que o vento sopre, o que ajuda a equalizar as diferenças de temperatura do dia para a noite – mas faz com que muita poeira se mova também. A atmosfera também significa que podemos pressurizar cúpulas e estruturas usando ar de fora.
A lua, por outro lado, quase não tem atmosfera. O site da NASA explica: “Ao nível do mar na Terra, respiramos em uma atmosfera onde cada centímetro cúbico contém 10.000.000.000.000.000.000 de moléculas; em comparação, a atmosfera lunar tem menos de 1.000.000 de moléculas no mesmo volume.” Como a lua tem tão pouca atmosfera, nenhum vento pode realmente mover o calor do lado quente do dia para o lado frio da noite.
A atmosfera de Marte também poderia parar um monte de EUV prejudiciais e partículas energéticas do sol . Isso evitaria que você fritasse se fosse para fora. A lua realmente não tem nada que impeça você de ser eletrocutado (termo técnico). Na verdade, você teria que viver em cavernas na lua, mas em Marte, pode ser possível viver acima do solo. Você ainda teria um pouco de exposição à radiação, no entanto. Na verdade, nenhum deles é ótimo do ponto de vista da radiação, mas se alguém tivesse que escolher, Marte é melhor.
Um fato histórico interessante é que durante 1972, quando houve alguns pousos na lua, houve muitos eventos de radiação solar. Um foi ruim o suficiente que poderia ter matado todos os astronautas na lua, se houvesse algum . Felizmente, aconteceu quando todos estavam seguros na Terra! O espaço é perigoso.
Água
As evidências sugerem que a água pode existir na subsuperfície de Marte. Isso não é definitivo, mas é uma possibilidade relativamente forte. O acesso imediato à água seria importante não apenas para nossa capacidade de nos mantermos hidratados e cultivar coisas, mas porque seríamos capazes de usá-la para criar oxigênio para respirar. A lua tem alguma água superficial, bem como água interior, mas provavelmente teríamos que viver perto dos pólos para acessá-la.
Gravidade
A gravidade em Marte é mais poderosa do que a gravidade na lua. Se eu pesasse 90 libras (91 quilos) na Terra, e não estou dizendo que pesa, eu pesaria 33 libras (15 quilos) na lua e 75 libras (34 quilos) em Marte. Este aumento da gravidade em Marte ajuda a manter a atmosfera no planeta e também seria útil para fazer os objetos permanecerem no solo e manter nossos ossos um pouco mais robustos.
Valor científico
As evidências sugerem que a lua é um grande pedaço da Terra que se separou há muito, muito tempo. Marte, por outro lado, é um planeta totalmente separado que evoluiu por conta própria, tinha muita geologia interessante (há alguns vulcões inativos muito, muito altos em Marte). Algumas pessoas teorizam que pode realmente haver vida ali. Não é como a vida humana, mas pode haver pequenas bactérias ou outros organismos minúsculos lá. Essa possibilidade é fascinante e é um dos principais motivos pelos quais continuamos voltando lá. Então, cientificamente, Marte é um destino muito melhor do que a lua.
Frio
Marte é muito legal. É vermelho. Tem o nome do deus romano da guerra.Marte também está capitalizado, enquanto a lua não.
Agora vamos ver as vantagens de viver na lua.
Distância
A lua está realmente perto da Terra. Isso economiza uma grande quantidade de combustível (dinheiro). Temos foguetes agora que podem pousar muitas coisas na lua. Poderíamos começar a despejar suprimentos na lua em meses, se realmente quiséssemos. Para começar a enviar água e combustível para foguetes na jornada de volta para casa, junto com outros suprimentos para Marte, teríamos que fazer anos de pesquisa primeiro.
Não me interpretem mal , temos foguetes que podem pousar pequenas quantidades de coisas em Marte. Mas é muito difícil levar objetos grandes para Marte. Para chegar a Marte, você precisa se afastar completamente da Terra, ir até Marte e pousar suavemente na superfície do planeta. Este processo de chegar a Marte consome muita energia e requer um foguete enorme para colocar até mesmo uma pequena quantidade de material na superfície. Dê uma olhada neste post para ler sobre por que os foguetes têm que ser tão grandes.
Considere o seguinte: os foguetes que levamos para a lua e de volta eram os maiores foguetes que já construímos, e eles foram grande o suficiente para ter três caras amontoados em um espaço minúsculo do tamanho de uma minivan. Isso é bom para uma viagem de três dias até a lua, mas realmente não funcionaria para a viagem de seis meses até Marte.
Agora, se você quiser que os astronautas voltem para casa, você tem que construir um foguete que pode ir a Marte e voltar novamente. Isso ainda não existe.
Viagem e comunicação
Leva apenas três dias para chegar à lua, enquanto leva seis meses para chegar a Marte. E como um ano marciano é muito mais longo que um ano terrestre, os planetas só se alinham da maneira certa para viajar uma vez a cada dois anos. Há cerca de um período de duas semanas no qual você pode lançar um foguete para ir da Terra a Marte (chamado de “janela de lançamento”), e se você perder isso, não terá sorte até a próxima vez que eles se alinharem no certo, dois anos depois.
A lua, por outro lado, é fácil de chegar, pois está muito mais perto. Na verdade, já que a lua está orbitando o Terra, podemos ir para lá praticamente quando quisermos.
Isso tem grandes implicações de segurança: resgatar pessoas da lua levaria apenas alguns dias, enquanto em Marte as pessoas poderiam ficar presas por anos. o livro e o filme O marciano?) Além disso, se você quiser ter uma conversa com alguém na lua do planeta Terra, terá apenas alguns segundos de atraso. O atraso até Marte é de quatro a 24 minutos, dependendo de se Marte está em “nosso lado” do sol ou no lado oposto. Se você acha que a videoconferência é ruim, imagine tentar conversar com alguém com um atraso de 24 minutos. Ugh.
Benefícios econômicos
Assim como é mais fácil enviar suprimentos para a lua do que para Marte, enviar coisas da lua de volta para a Terra é muito, muito barato (leia o livro de Robert Heinlein, The Moon is a Harsh Mistress). Portanto, se minerarmos a lua em busca de substâncias como metais ou Hélio-3, necessários para a fusão nuclear, poderemos levar as coisas de volta para a Terra quase sem nenhum custo. Se você filmasse coisas em um cânone na lua no ângulo e na velocidade corretos, elas cairiam literalmente de volta para a Terra.
Se minerássemos Marte para esses tipos de matérias-primas, seria incrivelmente caro trazê-los de volta à Terra. Os foguetes teriam de ser construídos (ou em órbita) em Marte, e teriam que fazer a longa jornada de volta à Terra, que consome muito combustível. Portanto, de um ponto de vista puramente comercial, uma colônia lunar é um empreendimento econômico muito melhor.
Eventos solares
Você se lembra daquela viagem de seis meses a Marte? Os astronautas estariam em uma pequena nave na vastidão do espaço. Se houvesse um grande evento solar que fizesse com que a radiação aumentasse significativamente, o que acontece muito, eles morreriam, a menos que a nave tivesse uma proteção contra radiação extremamente resistente.
Um sistema solar o evento também pode acontecer no caminho para a lua. Mas, como leva apenas três dias para chegar lá, é mais fácil evitar momentos em que pode haver surtos de radiação.
Ascensão da Terra
Assistir à ascensão da Terra sentado na minha sala de estar na lua seria incrível. A menos que tenhamos fugido da Terra porque ela se tornou um deserto nuclear. Então, seria apenas um lembrete de tudo que perdemos.
O resultado
No longo prazo, Marte vence. A lua é muito dura para ser qualquer coisa além de um trampolim para a vida no espaço. Por causa da possibilidade de vida e da geologia muito interessante que ocorreu há muito tempo, Marte oferece uma oportunidade muito melhor para a exploração científica. E se algo horrível acontecesse na Terra e ela não pudesse mais sustentar a vida, Marte seria um lugar muito melhor para se viver devido à possibilidade de encontrar água, sua maior gravidade e sua atmosfera.
Dito isso, a lua é um local muito mais economicamente viável para uma colônia.Uma colônia de Marte continuará distante no futuro até que o financiamento e os ventos políticos mudem.
Este artigo foi adaptado de uma postagem original no Blog da Rocket Science. Aaron Ridley é professor de ciências espaciais e engenharia da Universidade de Michigan. Seu podcast, X and Why, fala sobre ciência e tecnologia.