Terraformação: por que a Lua é melhor do que Marte

Como falávamos hoje mais cedo no artigo "Por que provavelmente nunca vamos terraformar Marte", a única maneira de preparar um mundo para os habitantes humanos é tornar o ambiente mais parecido com a Terra: terraformação. Embora a maioria dos sonhos espaciais da humanidade tenha se concentrado em Marte, um candidato melhor pode estar ainda mais próximo: a Lua. Sua proximidade com a Terra, composição e muitos outros fatores a tornam muito atraente. Marte deveria ser um sonho, mas não o nosso único.

Não importa o quão avançada nossa civilização aqui na Terra se torne, há um fato preocupante com o qual não temos escolha a não ser considerar: os recursos da Terra são finitos. Isso inclui não apenas os recursos em que normalmente pensamos, como minerais, água limpa e ar respirável, mas também algo ainda mais fundamental e restritivo: a área terrestre. Não importa o quanto nos desenvolvemos, há apenas uma quantidade finita de área continental para habitar em nosso planeta.

Embora cidades flutuantes nos mares e oceanos possam algum dia se tornar uma possibilidade, a área de superfície finita do planeta Terra garante que, além de certo ponto, precisaremos deixar nosso planeta natal se quisermos que nossa civilização continue a crescer.

Embora muitos de nós tenhamos sonhado em viver em outro mundo, ainda não encontramos sequer um indício de vida em um mundo além da Terra, muito menos um planeta totalmente habitável por humanos. Se quisermos um mundo adequado para vivermos, parece que nossa única opção será transformar um planeta atualmente inabitável em um onde os humanos possam sobreviver, um processo chamado terraformação.

Apesar do sentimento popular alavancado por Elon Musk de que Marte é o mundo certo para terraformar dentro do nosso sistema solar, pode haver uma opção ainda melhor perto de casa: a Lua. Embora este continue sendo um sonho ambicioso, a terraformação da Lua pode ser muito mais fácil.

À primeira vista, pode parecer que Marte é muito mais adequado para terraformação do que a Lua. Afinal, Marte já possui grandes quantidades de água: tanto na fase sólida quanto na fase gasosa. Marte teve um passado em que a água líquida era abundante na superfície e provavelmente passou mais do que o primeiro bilhão de anos de sua existência com oceanos e rios em toda a sua superfície. Marte é maior e mais massivo que a Lua; tem uma aceleração gravitacional maior do que a da Lua em sua superfície; e sua atmosfera, embora rarefeita, é rica em dióxido de carbono.

Mas Marte também tem problemas que a Lua não enfrenta. Por um lado, Marte está mais distante do Sol, o que significa que recebemos menos energia do Sol em cada metro quadrado de área. Por outro lado, a atmosfera de Marte é um perigo tremendo, com ventos fortes, tempestades de areia rotineiras e terreno que muda tão prontamente quanto as dunas de areia na Terra.

Marte, não tendo campo magnético protetor como a Terra, também está sujeito ao bombardeio por partículas do vento solar. Se alguém que vive na superfície não quisesse receber uma dose letal de radiação em escalas de tempo muito, muito menores do que uma vida humana, eles teriam que se mudar para o subsolo: uma possibilidade oferecida apenas pela existência abundante de enormes tubos de lava em Marte.

Tubos de lava, encontrados na Terra.

Segundo alguns pesquisadores, incentivadores da ideia, nada disso é um obstáculo intransponível. Eles alegam que com um grande investimento de recursos, praticamente tudo é possível. Mas quanto mais recursos você tiver levar com você -tanto para sobreviver e prosperar no novo ambiente quanto para protegê-lo dos efeitos nocivos de tudo o que o cerca- mais difícil se torna essa tarefa. Em Marte, temos que considerar muitos fatores que trabalham contra nós.

O solo marciano é muito diferente do da Terra, com dióxido de silício unido a metais altamente oxidados: óxido férrico, óxido de alumínio, óxido de cálcio e óxido de enxofre. A atmosfera marciana apresenta um grande obstáculo para o pouso seguro e preciso na superfície, e também impede qualquer tentativa de devolver conteúdos (ou pessoas) de volta à Terra.

Marte está a uma distância muito grande da Terra; na velocidade da luz, as comunicações unidirecionais levam de 7 a 22 minutos. Marte é muito remoto no que diz respeito à entrega de recursos; pode levar de meses a mais de um ano para entregar uma carga útil da Terra a Marte, dependendo da configuração dos planetas em qualquer momento específico. O planeta está em média a 225 milhões de quilômetros de distância. Com uma das espaçonaves mais rápidas da humanidade levaria pelo menos 160 dias para chegar a Marte, com uma janela de 26 meses.

Por outro lado, a Lua é um ambiente muito mais favorável por muitas métricas. Uma viagem só de ida à Lua leva apenas alguns dias, da mesma forma que na era Apollo. As mensagens são trocadas muito rapidamente entre a Terra e a Lua, com um tempo de viagem de apenas 1,25 segundos.

Um observador no lado mais próximo da Lua -o lado que sempre está voltado para nós- estaria em contato constante com a infraestrutura da Terra, enquanto qualquer outro mundo, incluindo Marte, precisaria de uma matriz orbital para permitir as comunicações quando a Terra estiver invisível da superfície desse mundo.

A Lua oferece muitos benefícios que Marte simplesmente não tem, mesmo considerando que:

• Existem oscilações de temperatura comparativamente grandes em ambos os mundos.
• A gravidade da superfície em ambos os mundos é muito baixa (com a gravidade de Marte cerca de um terço e a gravidade da Lua cerca de um sexto da Terra).
• Alguém vivendo na Lua teria que lidar com dias e noites que duram cerca de 2 semanas cada.
• Um observador no lado próximo da Lua sempre observaria uma "Terra cheia" em seu céu, dia ou noite.

De muitas maneiras, essas conveniências tornam a Lua nossa principal candidata para nosso primeiro local de terraformação. Em termos de radiação, a Lua tem uma batida de Marte. Claro, a Lua e Marte têm núcleos mortos e campos magnéticos de superfície que variam incoerentemente sobre a superfície desses mundos. Oferecendo proteção insignificante em comparação com a magnetosfera da Terra, esses mundos fazem pouco para proteger qualquer habitante da superfície das partículas e radiação emitidas pelo Sol.

Você pode pensar que estando mais perto do Sol, a Lua seria pior do que Marte. Você pode perceber que a Lua está fora dos Cinturões de Van Allen que cercam a Terra, o que significa que nosso planeta oferece proteção insignificante contra esse efeito. Tudo isso é verdade.

Mas em 2007, uma análise detalhada demonstrou que o campo magnético da Terra faz um trabalho notável de proteger a Lua do vento solar, reduzindo significativamente os efeitos da radiação que um habitante da superfície receberia. Além disso, a Lua adquire uma carga positiva durante o dia, desacelerando e reduzindo os efeitos nocivos dos prótons e outros íons carregados positivamente. Em termos de segurança contra radiação, a Lua supera em muito a Marte.

Em termos de infraestrutura e acessibilidade, não há dúvida. A Lua está mais próxima, sempre tem uma visão da Terra, pode trocar sinais e entregas centenas de vezes mais rapidamente do que entre a Terra e Marte, e é mais fácil pousar e decolar. Certas infraestruturas poderiam ser facilmente compartilhadas entre a Terra e a Lua, como a internet, enquanto Marte provavelmente, devido à sua natureza remota, precisaria de sua própria infraestrutura autônoma.

Mas talvez o maior benefício, como qualquer pessoa bem versada em imóveis lhe dirá, seja a localização. Na Lua, a energia solar é um recurso tremendo, pois não há atmosfera, nem cobertura de nuvens e nem absorção de radiação que ocorre na descida. Você pode configurar um painel solar na superfície e receber a mesma quantidade de radiação incidente que receberia de um orbitador, e só precisaria limpar partículas semelhantes a poeira dos painéis a cada poucas décadas.

Enquanto isso, o fluxo incidente em Marte é apenas 43% do que é na Lua, e isso está no topo da atmosfera marciana. Em termos de "retorno pelo seu dinheiro" que você obtém do Sol, a Lua é duas vezes mais eficiente.

Mas, de longe, o melhor recurso na Lua é algo que você pode não considerar como um recurso: o regolito lunar ou a camada externa de solo empoeirada encontrada na Lua. Marte tem um terreno variado em termos de composição, elevação e poeira versus compactação; muitos o compararam aos solos basálticos vulcânicos frescos encontrados no Havaí. No entanto, o material encontrado na Lua não é apenas semelhante ao da Terra; é terra.

Parte da razão pela qual sabemos que a Lua e a Terra se formaram a partir do mesmo evento antigo -uma colisão inicial que levantou detritos, não um disco circumplanetário ao redor da Terra- é porque trouxemos de volta amostras da Lua e as analisamos em laboratórios. aqui na Terra.

Em termos dos elementos de que ambos os mundos são feitos, as composições químicas dos compostos que encontramos e as proporções isotópicas dos materiais presentes, a Lua e a Terra têm uma história comum. Com exceção dos componentes biológicos encontrados no solo da Terra, a composição do regolito da Lua é idêntica à composição da crosta terrestre.

Se o material que está presente na Lua não é apenas semelhante, mas idêntico ao material que temos na Terra, isso torna a perspectiva de terraformação da Lua uma tarefa muito mais fácil do que poderíamos ter considerado de outra forma. Sim, não há ar, nem atmosfera e nenhuma fonte fácil de água líquida na superfície. Mas se fizermos uma estrutura auto-fechada, o ar necessário para preenchê-la e as bactérias necessárias para enriquecer adequadamente o solo, simplesmente esmagar rochas lunares para fazer solo será suficiente para iniciar o processo de agricultura lunar.

Três recipientes com cravos-amarelos contendo rochas trituradas projetadas para imitar rochas lunares.

Existe até uma chance de não termos que levarmos nossa própria água, já que as crateras permanentemente sombreadas na Lua são conhecidas por conter grandes quantidades de água congelada: como um cone de neve sujo e lamacento. Em 2008, os pesquisadores testaram a adequação do uso do solo lunar para cultivar plantas terrestres, testando cravos-amarelos. Quando bactérias foram adicionadas, as plantas resultantes eram totalmente saudáveis.

Então, em 2019, a espaçonave Chang'e-4 da China, que pousou no outro lado da Lua, realizou um experimento envolvendo uma pequena biosfera de 2,6 kg. Dentro de uma série de sementes, ovos e organismos unicelulares dormentes estavam a bordo. Durante o dia lunar, que dura 14 dias terrestres, uma planta de algodão cresceu a partir da semente: a primeira vez que uma semente brotou na Lua. Duas folhas brotaram e suspeita-se que a planta só tenha morrido quando caiu a noite lunar: quando as temperaturas podem chegar a -190°C.

Algodoeiro que brotou na lua

Os sucessos desses experimentos, combinados com a composição, localização e outras propriedades conhecidas da Lua, constituem um forte argumento para que seja o primeiro mundo além da Terra no qual devemos tentar construir uma civilização extraterrestre.

Se alguma vez esperamos nos tornar uma espécie multiplanetária, haverá muitas lições a aprender, muitos obstáculos a encontrar e superar e muitos pequenos passos a dar antes de estarmos realmente prontos para o grande prêmio: nos tornarmos uma civilização interestelar.

Embora a era espacial tenha começado apenas em 1957 -menos de uma única vida humana atrás- o maior obstáculo para a terraformação é o investimento de recursos. Na Lua, sem fatores ambientais deletérios, temos o luxo de ir "uma cúpula de cada vez".

Se nosso objetivo é terraformar a Lua, agora temos um plano de como fazê-lo: construir uma cúpula hermética, preenchê-la com ar respirável, recuperar a água que precisamos de uma cratera lunar, levar a biota necessária para sustentar a vida conosco

Seguindo essas etapas, poderíamos criar nosso primeiro lar de longo prazo para a humanidade além dos limites do planeta Terra. Poderia ser construído no lado próximo da Lua, em constante comunicação com a Terra.

Contanto que tenhamos bateria suficiente para sustentar, aquecer e possivelmente iluminar o ambiente durante as longas noites lunares, a primeira civilização humana extraterrestre está bem dentro do reino da realidade. Em vez de tentar terraformar um planeta inteiro, ir à Lua nos daria o luxo de terraformar apenas a área de interesse, um pouco de cada vez, enquanto aprendemos lições valiosas que poderiam ser aplicadas em todo o mundo.

Para cada mundo que existe, temos apenas uma chance de fazer as coisas corretamente. Quando se trata da questão da terraformação, seríamos muito tolos se não irmos primeiro atrás da fruta mais fácil.