Actualmente existe una conciencia generalizada de que el desarrollo de los seres humanos está destinado a abandonar la cuna de la Tierra y de que la continua expansión de la civilización implica un consumo creciente de enormes recursos. Después de la Luna, los asteroides se han convertido en el principal objetivo de desarrollo y uso potencial de recursos espaciales, que necesariamente constituirá el fuente estratégica para la evolución de los futuros seres humanos.
La exploración robótica, en particular la exploración lunar y de asteroides, constituirá una oportunidad de enriquecimiento en un futuro próximo, tanto desde el punto de vista Economía espacial y el suministro de materiales.
Existen diversas consideraciones relativas aexploración humana, en particular hacia Marte y para el cual es necesario uno profundo reflexión ética preventiva. Para ello es necesario reflexionar detenidamente sobre las implicaciones que, a nivel psicológico, implica el viaje, la estancia -pasan 780 días, o aproximadamente 2 años y 2 meses, entre dos ventanas de lanzamiento de mínima energía Tierra-Marte-Tierra-. y el posible regreso de personal de Marte.
No menos importantes son los riesgos conductuales asociados con vida a Bordo cualquier barcos generacional como hipótesis para la exploración y colonización de nuevo mondi.
De momento, en base a las capacidades tecnológicas disponibles, la duración media estimada del viaje a Marte es de aproximadamente 9 meses, considerando que las naves espaciales no tripuladas lanzadas hasta la fecha han tardado entre 128 y 333 días en llegar a Marte. Para un viaje de esta duración está claro que, basándose en las investigaciones psicológicas realizadas, así como en los experimentos con ISS En condiciones de microgravedad, será necesario proporcionar entornos adecuados en los que el personal pueda cuidar de sí mismo. estado psicológico.
Una de las técnicas más efectivas probadas hasta ahora se refiere a la cultivo de plantas. Esto repercute positivamente por varios motivos: el primero, de carácter más práctico, para crear in situ comida fresca y nutritivo para consumir durante el transcurso de misiones interplanetarias y de media/larga duración. Además, la fotosíntesis, el proceso mediante el cual las plantas convierten la luz en energía, también podrá garantizar a la tripulación a bordo el beneficio de producir oxígeno, principal subproducto de las reacciones químicas involucradas. En particular, los nutrientes necesarios para el desarrollo y supervivencia de las plantas, principalmente nitrógeno y agua, podrían extraerse mediante procesos de reciclaje y separación de la orina, de los cuales orinar es el proyecto piloto.
Una representación de un invernadero dentro del StarLab Outpost, una segunda etapa de un cohete convertido en laboratorio espacial. Créditos: Nanoracks / Mack Crawford
Un segundo aspecto está relacionado con el equilibrio psicofísico del individuo, de hecho, para un ser humano tener el compromiso diario de cuidar una forma de vida que crece y se desarrolla, es un apoyo válido para el problema intrínseco de afrontar el vida en un ambiente confinado, sin posibilidad de escape físico e sin cualquier contacto visual con la Terra.
La flor floreció en la ISS
Una vez aterrizado en Marte, habrá que afrontar problemas de adaptación a las diferentes características del planeta.
Desde las primeras horas en la nueva superficie los cambios bruscos serán cruciales cambios de ritmo aproximadamentedian, o el ritmo fisiológico humano en la Tierra, caracterizado por un período de aproximadamente 24 horas. Ejemplos son: ritmo de vigilia-sueño, secreción de cortisol y otras sustancias biológicas; la variación de la temperatura corporal y parámetros relacionados con el sistema cardiovascular. A ellos hay que sumar otros ritmos identificados y estudiados: circa-semanal, circa-mensual, circa-anual.
Ritmos circadianos
En el mediano plazo, el adaptaciones hueso-esqueléticas y musculares resultantes de la diferente gravedad presente en el cuerpo celeste, aunque a largo plazo no deben pasarse por alto mutaciones genéticas que el genoma humano podría sufrir debido a la diferente protección contra la radiación y las partículas cósmicas ionizantes del nuevo entorno espacial, así como por la presencia de virus, bacterias y otras posibles formas de vida indígena.
Los seres humanos fueron "diseñados" por la madre naturaleza para vivir en el planeta Tierra. Un ser vivo e inteligente capaz de vivir en la superficie de un planeta más grande o más pequeño que la Tierra, dotado, por ejemplo, de una atmósfera con menos nitrógeno y más oxígeno, con una insolación diaria significativamente diferente a la dosis diaria de radiación ultravioleta. (UV), o infrarrojos (IR), etc., deben especializarse para el nuevo entorno, adoptando cambios drásticos en morfología, bioquímica interna, procesos nutricionales y digestivos y quién sabe cuántas otras adaptaciones.
En otras palabras, un ser humano trasplantado in un ambiente habitable pero no es idéntico al terrestre evolucionaría, a lo largo de varias generaciones, tanto interna como externamente, para adaptarse al nuevo entorno. Basta pensar en los efectos macroscópicos de la adaptación del cuerpo de un astronauta después de sólo seis meses de vida en un entorno gravitacional drásticamente diferente al de la Tierra: alargamiento de la columna, aligeramiento y descalcificación del esqueleto, atrofia muscular generalizada.
No existen medidas disponibles sobre las "mutaciones" positivas en el cuerpo de un astronauta: mayor sentido del equilibrio, capacidad de descansar fuera de los ritmos circadianos normales, capacidad de concentrarse en situaciones de estrés fisiológico y psicológico muy elevado.
Una discusión separada se refiere a la relativa a barcos de generación Diseñado para viajes de investigación y colonización interplanetaria. Hasta que comprendamos más plenamente cómo explotar la física conocida de manera innovadora, o identifiquemos una nuevo física que garantiza la posibilidad de viajar en tiempo espacial, en comparación con los viajes espaciales únicamente, para explorar nuevos mundos necesitaremos vehículos espaciales capaces de viajar de forma autónoma durante siglos.
Próxima Centauri, la estrella más cercana al Sistema Solar, se encuentra a 4.23 años luz de la Tierra, una distancia tal que la nave espacial más rápida técnicamente factible hoy en día podría recorrerla en dos o tres siglos de viaje. De esto se desprende fácilmente que ninguna tripulación podría sobrevivir a una travesía cósmica de esta duración. Esto explica por qué varios científicos están diseñando naves espaciales generacionales para transportar personas cuyas generaciones voluntad il tarea di colonizar il planeta di destino.
Nave de generación conceptual
Para el funcionamiento de un vehículo espacial similar, es necesario expresar algunas consideraciones sobre la composición de la tripulación: es necesario tener siempre a bordo decenas de figuras profesionales diferentes, astronautas, médicos, ingenieros, mecánicos, programadores, científicos también. además de contar con docentes de todos los niveles, desde maestría hasta profesores universitarios. Por tanto, todo nacido debe ser encaminado inmediatamente hacia una carrera bien definida para las necesidades de la misión.
La tripulación mínima debe estar compuesta por al menos 170 personas, el umbral mínimo garantizar variedad genética necesario para mantener una población sana, sin embargo, en cualquier caso, sería necesario controlar las uniones entre exploradores. Sin embargo, aunque la hipótesis de naves generacionales, o de colonias en cualquier cuerpo celeste, implica necesariamente el concepto de reproducción y expansión, el efecto de la exposición a la radiación en los procesos reproductivos humanos sigue siendo un área desconocida. Aunque se pueda prever el blindaje de los entornos que acogerán a la tripulación o a los colonos, estos no son capaces de reproducir el mismo efecto producido por la magnetosfera terrestre, limitándose por tanto a una simple mitigación del problema.
Otro aspecto fundamental es el relativo a la nutrición. En primer lugar, es fundamental hacer referencia al agua, que representaría uno de los principales problemas prácticos a abordar. De acuerdo a QUIENES il fabnecesidad de agua de un ser humano equivale al menos a dos litros de agua al día, casi ochocientos al año. Hasta la fecha, la única forma de obtenerlo es el reciclaje continuo: en la ISS ya se han implementado sistemas para recuperar el agua contenida en la orina de los astronautas.
Más el problema a considerar podría ser el de esterilidad de ambientes. Se envía libre de bacterias y vida en ambientes Completamente aséptico, durante años o siglos, comprometería el sistema inmunológico de la población con graves riesgos para los descendientes.
Finalmente es necesario considerar la presencia de radiación cósmica: L 'arca Tendrá que proteger a sus ocupantes de la radiactividad del espacio profundo, muy superior a la que afecta a la ISS o a otras naves espaciales que operan no muy lejos de la Tierra.
Como ocurre en todas las comunidades, hay aspectos de carácter comportamental que no se pueden subestimar y que ya han sido ampliamente estudiados en relación a ambientes restringidos y confinados como los submarinos y submarinos. De hecho, la tripulación de un submarino debe poseer habilidades de equilibrio y espíritu de adaptación, además de poder vivir y colaborar en estrecho contacto. Por este motivo, además de las diversas dificultades relativas a la planificación y gestión de un buque de este tipo, también son posibles fenómenos de deriva conductual Se detecta precisamente en entornos donde la comunidad está protegida de la adversidad con abundancia ilimitada de recursos, como alimentos y agua.
Según los datos obtenidos del experimento, el problema radica en que los jóvenes compiten contra los adultos en un intento de reemplazarlos en su posicionamiento social, pero la lucha resultante es tan violenta que lleva a la disolución de toda la organización social. .
En experimentos realizados con cobayas, los problemas relacionados con la superpoblación no son una consecuencia real de la relativa escasez de recursos, sino más bien de una Falta de espacio y número excesivo de interacciones sociales.. El alto contacto, de hecho, fragmenta aún más la cohesión del grupo, debido al carácter estocástico de las interacciones sociales, que requieren, para maximizar la gratificación, intensidad y duración reducidas y, sobre todo, un grupo reducido de participantes.
Para mitigar los riesgos de una deriva conductual de una comunidad obligada a vivir junta durante largos períodos en un entorno confinado, se planteó la hipótesis de poner a la tripulación, o a una gran parte de ella, en estado de animación suspendida – o en hibernación – utilizando tecnologías aún no disponibles. La nave espacial sería conducida automáticamente o por la tripulación activa por turnos.
De hecho, en el letargo existe la ventaja de reducir el consumo de alimentos y recursos necesarios para el sustento; la nave espacial podría ser más compacta y esto también permitiría reducir el tiempo de convivencia en espacios pequeños y aislados, aspecto que puede provocar estrés psicológico.
Sin embargo, la principal ventaja de la hibernación es la protección de los rayos cósmicos gracias a una capa de agua que envolvería la vivienda en la que se encuentra el individuo.
Es importante subrayar que esta condición no tiene nada que ver con el sueño ni con la criopreservación, la congelación del cuerpo, con la que a veces se confunde.
De hecho, elhibernación Consiste en una secuencia de episodios en los que el metabolismo se lleva al mínimo de las necesidades energéticas de las células y la producción de calor, por lo tanto la temperatura corporal disminuye. Se necesita poco oxígeno, la respiración y los latidos del corazón disminuyen; los órganos cambian su funcionamiento; el intestino se detiene, ya que no se come ni se producen desechos corporales. En el cerebro, parte de las sinapsis se retira y la actividad cerebral en estado de vigilia es lenta, consumiendo poca energía.
Partiendo de estas premisas, dado que el personal de futuras misiones extraterrestres debe tener un alto nivel de formación, cabe preguntarse quién puede aspirar consciente y libremente a un camino y cambio de vida tan radical. Uno se pregunta si, como enseña la historia, la tripulación sólo puede reclutarse dentro de naciones o clases sociales específicas. Por otro lado, revertir la situación y plantear la hipótesis de la creación de un arca de evacuación de emergencia, debido a una posible colisión catastrófica con el NEO1, habría el problema contrario, es decir, la elección de los predestinados al rescate. En última instancia, todavía tenemos que reflexionar mucho sobre el hecho de que las motivaciones para buscar nuevos entornos para los diez mil millones de personas que se esperan para 2050 no son el prólogo de la nacimiento de futuros extraterrestres quienes, poseyendo el mismo gen humano, pueden regresar posteriormente para una guerra para reclamar la tierra, acusando a los terrícolas de haberlos expulsado por la fuerza.
En conclusión, si bien se puede suponer que la exploración robótica beneficiará a la humanidad, la colonización humana de otros mundos, incluido Marte, incluso si puede ser objeto de actividades de investigación. terraformación (con la recreación artificial de un campo magnético alrededor del planeta protector de la radiación cósmica), será necesaria una evaluación ética profunda y reflexiva que incluya también la elección de qué individuos involucrar en iniciativas que, a largo plazo, podrían resultar ser un boomerang para la humanidad terrestre. Una posible solución sería continuar implementando la transferencia tecnológica de las diversas tecnologías implementadas en los sistemas espaciales para provocar una revolución en la tierra eso lleva a producción de energía limpia, energía para todos y protección cualquier recursos agua a natural presente en el maravilloso planeta azul.
La Tierra se eleva en el horizonte lunar.
A día de hoy está claro que es imposible plantearse superar la complejidad de implicaciones que plantea la hipotética exploración humana en Marte. Sin embargo, no se puede pensar que tal límite pueda definir el cese de las aspiraciones humanas hacia el infinito y más allá. El hombre siempre ha encontrado una manera de superar sus límites y seguirá haciéndolo, pero probablemente haya llegado el momento de cambiar el enfoque de la exploración humana hacia nuevas visiones exploratorias. De hecho, cuando hablamos de llegar a Marte, muchas veces se da por sentado que coincide con la continuación natural del programa Artemisa, pero esto es un gran error. El objetivo sigue siendo llegar a la superficie, pero la evolución tecnológica actual puede ofrecer nuevas oportunidades sobre cómo explorar y cómo experimentar el proceso de exploración, a través de la realidad tecnología de gemelos virtuales y digitales.
Por otro lado, las sondas robóticas que inspeccionan Marte están equipadas con cámaras de vídeo estereoscópicas extremadamente sofisticadas, capaces de permitir construir imágenes en 3D y proporcionar todos los datos para poder recrear el contexto marciano en la Tierra. Por tanto, la realidad virtual, a menudo asociada a visiones distópicas, podría desempeñar un papel crucial para una mayor comprensión del entorno del Planeta Rojo, convirtiéndose en una herramienta indispensable para el progreso científico, tecnológico y evolutivo en el sector espacial.
I.A.
Basta pensar en el entrenamiento de los astronautas, que pudieron comprobar como nunca antes las condiciones marcianas, no sólo visualmente, garantizando la posibilidad de iniciar la misión sólo cuando se hayan comprendido todos los detalles de la estancia en el Planeta Rojo. No sólo eso, la realidad virtual permitirá controlar y operar las sondas robóticas encargadas de construir el entorno que albergará a los astronautas en el lugar, con una precisión nunca antes lograda, con el único límite atribuible al transporte de información.
Además, tampoco se debe subestimar el impacto en el ámbito civil, no sólo en términos comerciales, sino también en términos recreativos e inspiradores. De hecho, desde hace algún tiempo las principales agencias espaciales mundiales intentan abrirse más, financiando programas de difusión y sensibilización relacionados con las cuestiones espaciales. Además, las aplicaciones en el ámbito de la investigación universitaria y de la formación en materias técnico-científicas de todos los niveles podrían ser de gran importancia. Con estas herramientas disponibles, o más bien este nuevo enfoque, será posible afrontar el desafío de la exploración marciana reduciendo los riesgos físicos, pero también psicológicos, para las nuevas generaciones de exploradores.
►Lea la primera parte "El sistema solar, el recurso del futuro (1/4): ciencia y tecnología en la exploración espacial"
►Lea la segunda parte"El sistema solar, el recurso del futuro (2/4): la exploración de asteroides"
►Lea la tercera parte "El sistema solar, el recurso del futuro (3/4): exploración lunar"
Fuentes
-Señor Agencia. https://www.agensir.it/italia/2023/04/22/artemis-ii-guidoni-astronauta-primo-passo-di-una-esplorazione-che-ci-portera-su-marte/
-AGI- Luna. https://www.agi.it/innovazione/news/2022-08-29/espacio-base-artemisa-vista-luna-marte-17888530/
-AGI - Luna para Marte. https://www.agi.it/estero/news/2022-08-29/tornare-sulla-luna-per-andare-...
-PAG. Ángela. New Space, en la conferencia "G20, Italia y el Espacio" -https://www.civiltadellemacchine.it/it/news-and-stories-detail/-/detail/...
-PJ Bell, FE Paras, S. Mandarakas, P. Arcenal, S. Robinson-Cast, AS Grobler y PV Attfield. Un proceso electromicrobiano para desacoplar la producción de alimentos de la fotosíntesis para su aplicación en la exploración espacial. Vida, 12(7):1002, 2022
-Bo Live - Universidad de Padua. https://ilbolive.unipd.it/it/news/ humanos-marte-viaje-de-diez-años.
-J.B. Calhoun. Densidad de población y patología social. Scientific American, 206(2):139–149,1962.
-ENEA - Nueva Economía Espacial. https://www.eai.enea-it/archivio/ricerca-e-innovazione-per-la-sfida-spaz...
-ENEA - El espacio como motor del desarrollo sostenible. https://www.eai.enea.it/archivio/ricerca-e-innovazione-per-la-sfida-spaz...
-Euronews - La nueva era espacial. https://it.euronews.com/next/2022/02/02/verso-l-infinito-e-oltre-la-nuov...
-Explore Mars, Inc y la Sociedad Astronáutica Estadounidense. https://www.exploremars.org/wp-content/uploads/2020/06/AM-VII_Full-Repor...
-Hormigas - Guerra algorítmica. https://formiche.net/2022/12/ucraina-guerra-algoritmica/.
-A. Gundel, V. Polyakov y J. Zulley. La alteración del sueño humano y los ritmos circadianos durante los vuelos espaciales. Revista de investigación del sueño, 6(1):1–8, 1997
-J H. Guo, W.-M. Qu, S.-G. Chen, XP.-P. Chen, K. Lv, Z.-L. Huang y Y.-L. Wu. Mantener el tiempo adecuado en el espacio: importancia del reloj circadiano y del sueño para la fisiología y el desempeño de los astronautas. Investigación médica militar, 1(1):1–7, 2014
-ISPI - Nueva Economía Espacial, nueva frontera geopolítica. https://www.ispionline.it/it/pubblicazione/new-space-economy-la-nuova-fr...
-Leganerd - De la Luna a Marte. https://leganerd.com/2020/02/18/dalla-luna-a-marte-come-il-nostro-satell...
-TH Monk, KS Kennedy, LR Rose y JM Linenger. Disminución de la influencia del marcapasos circadiano humano después de 100 días en el espacio: un estudio de caso. Medicina psicosomática, 63(6):881–885, 2001
-GG Nestorova, N. Crews, AK Schramm, RA Aquilina, M. Parra, M. Chin, T. Chinn y L. Hee. Validación en vuelos espaciales de una herramienta de muestreo de genes de un solo paso para análisis genético en la estación espacial internacional. Acta Astronáutica, 198:225–232, 2022
-Política y conflicto en el espacio del tercer milenio. Entrevista a Marcello Spagnulo-https://www.pandorarivista.it/articoli/politica-e-conflitto-nello-spazio...
- https://www.focus.it/scienza/spazio/alla-scoperta-delle-navi-generazionali
-METRO. Sirenko. Naves estelares de asteroides en evolución: un enfoque bioinspirado para los sistemas espaciales interestelares
-Búsqueda de bases de datos de cuerpos pequeños. https://ssd.jpl.nasa.gov/tools/sbdb_lookup.html#/?sstr=1221&view=VOPDCA.
-K. Soga, S. Yano, M. Kamada, S. Matsumoto y T. Hoson. Comprender los mecanismos de resistencia a la gravedad en las plantas. Gravitropismo vegetal: métodos y protocolos, páginas 267–279,2022, XNUMX
-Space Economy 360 - La nueva frontera del Espacio-https://www.spaceconomy360.it/competenze-e-lavoro/di-pippo-unoosa-viviam...
20este%20sector
-Revisión de Tecnología. https://www.technologyreview.it/la-missione-lunare-di-artemis-e-il-primo-passo-per-marte/
-Hoy. https://www.today.it/scienze/luna-marte-esplorazione-spaziale.html
1 Objeto cercano a la Tierra
Imágenes: OpenAI/NASA/web
