Problemas frecuentes de la colonización planetaria

Uno de los grandes problemas que los humanos tendremos que afrontar tarde o temprano en el futuro será el de colonizar otros planetas (en nuestro Sistema Solar o más lejos). Existe la posibilidad de que no logremos cuidar nuestro querido planeta Tierra y que la Humanidad se extinga por no saber cuidar su hábitat natural... Desgraciadamente me parece vamos por buen camino. Sin embargo, sin considerar escenarios tan pesimistas, nuestro planeta tiene una duración de vida limitada ya que será carbonizado por el Sol dentro de más de 4 mil millones de años. No se asusten, todavía falta mucho para que eso suceda, pero aún así podemos empezar a pensar cómo viajaremos a otros lugares y cuáles son los eventuales problemas. No pretendo hacer una lista exhaustiva, simplemente mencionar algunas asignaturas pendientes de la colonización planetaria. Hoy hablaremos sobre todo de la fase de viaje espacial y dejaremos el tema de la colonización propiamente dicha (terraformación y establecimiento de bases planetarias) para otra ocasión.

Primero tenemos que aprender a construir naves espaciales en las cuales podamos vivir de manera cómoda durante varios meses o incluso años. Los viajes interplanetarios son particularmente largos (varios meses o años) y por ahora no hay ninguna solución simple para acortarlos. Los viajes interestelares son aún más largos considerando las grandes distancias que hay que recorrer. Por ejemplo la estrella más cercana al Sol, Próxima Centauri, se encuentra a unos 4,243 años luz. Eso equivale a una distancia de 40 mil billones de kilómetros... Es una distancia tan grande que es imposible pensar que podamos mandar una misión tripulada en un futuro cercano. Aún así, hay gente que ya está pensando en mandar pequeñas navecitas a velocidades muy elevadas con velas solares y usando unos propulsores láser. Pero ese es otro tema, volvamos a los viajes espaciales.

Prototipo de la nave Nautils-X
Créditos: NASA
El problema más grande es de orden fisiológico mas que tecnológico: ¡nuestro cuerpo no está preparado para vivir en el espacio exterior! Puede parecer súper divertida la vida en microgravedad donde todo flota y uno puede "volar" dentro de las naves espaciales. Sin embargo, es muy poco práctico ya que desplazarse, ducharse, dormir y hasta ir al baño puede resultar muy complicado. Aunque nos acostumbremos a este estilo de vida, nuestro cuerpo no reacciona del todo bien a la falta de gravedad: los músculos se atrofian, la circulación sanguínea se ve afectada, el rostro se hincha, la vista se distorsiona y hasta se puede perder el olfato y el gusto. Para paliar estos efectos, los astronautas tienen que hacer por lo menos 2 horas de ejercicio diario en las estaciones espaciales. Además, se han desarrollado una especies de centrifugadoras humanas para las naves espaciales que al girar logran que el cuerpo sienta una aceleración hacia los pies igual a la de la Tierra. Otra alternativa, es construir naves espaciales que tengan un módulo en forma de toro o anillo como en la imagen acá arriba (prototipo de la nave Nautilus-X para viajar por el Sistema Solar). Al girar a una velocidad adecuada alrededor del eje central, se puede sentir una aceleración centrífuga en las partes externas del anillo igual a la aceleración terrestre. Seguramente habrán visto varias películas de ciencia ficción con este tipo de naves. Dentro de unos años esto dejará de ser ciencia ficción muy probablemente :-) Esto solucionaría muchos de los problemas de salud que sufren actualmente los astronautas. Sin embargo, un problema de difícil solución es el de protegerlos de la radiación cósmica de altísima energía. En la superficie de la Tierra estamos a salvo gracias a la atmósfera que nos protege de la mayoría de la radiación responsable de graves daños en los tejidos vivos (piel y órganos internos). Pero hoy en día es difícil construir naves con "escudos" que detengan esta radiación... Por lo tanto, se limita el tiempo que los astronautas pueden pasar en el espacio a algunos meses solamente para evitar estos daños. Esto impone un claro límite temporal a los viajes tripulados.

Oso pardo hibernando: "zzz"
Créditos: AGE FOTOSTOCK / QUALITY
Por otro lado, existen algunas pistas de investigación médica (campo muy interesante, pero que no manejo) con respecto a la hibernación. Sí, sí, han leído bien: hibernación humana en este caso. Sería sumamente práctico que los astronautas pudiesen hibernar durante viajes muy largos en el espacio. Esto limitaría el consumo de alimentos, de energía y haría el viaje más ameno para los tripulantes. Sin embargo, todavía no se entiende del todo cómo los osos por ejemplo lograr despertarse del letargo invernal sin sufrir importantes problemas de salud. Lo más sorprendente es que pueden sobrevivir al invierno sólo consumiendo oxígeno. Según Brian Barnes, director del Instituto de Biología Ártica de la Universidad de Alaska Fairbanks, su metabolismo y su consumo de oxígeno se reducen un 75%. Por otro lado, las pulsaciones por minuto (ppm) pasan de 40 a 5 ppm. Tomando como valor de referencia 80 ppm para un hombre adulto, es como si nuestro corazón latiera a 10 ppm... Midan su propio pulso y se darán cuenta de las proezas de la hibernación osuna. La circulación lenta de la sangre puede provocar otros problemas graves de salud, pero el corazón del oso se adapta volviéndose más rígido. ¡Realmente sorprendente! Otro pequeño detalle, ¿cómo se puede dormir durante meses sin ir al baño? Los osos lo resuelven mediante unos microbios intestinales que convierten la urea en otra forma útil para la construcción de aminoácidos. Finalmente, para paliar la atrofia de los músculos, éstos son estimulados por una poderosa hormona secretada en las glándulas paratiroides. Por lo tanto, se despiertan de la larga siesta habiendo perdido muy poca musculatura y con los huesos igual de fuertes. Un dato interesante para los astronautas que sufren este tipo de problemas debido a la microgravedad...

Miembros de la misión Mars500
Créditos: ESA/Mars500
Otro aspecto importante es la componente psicológica de la convivencia de los tripulantes abordo y los efectos del aislamiento. El humano es un ser o animal social que necesita interactuar con su familia, sus amigos y su entorno. Al estar en el espacio, aunque se puedan enviar mensajes y videos, este tipo de interacción social es bastante limitada. A esto hay que agregar que los astronautas tienen que pasar meses enteros conviviendo con las mismas personas en un espacio muy confinado. Mentalmente, no es para nada fácil superar este tipo de pruebas. Para explorar las reacciones potenciales a este aislamiento en el espacio, se han realizado algunos experimentos en la Tierra donde se encierran a varias personas en una especie de nave espacial. Durante largos meses, los miembros de la misión Mars500 por ejemplo (ver imagen) tuvieron que ejecutar ciertas tareas y vivir como si realmente estuvieran a bordo de una nave rumbo a Marte. Las condiciones de higiene, la presión, la comida y el nivel de ruido eran similares a una misión de este tipo. Luego de 520 días sin reportar problemas mayores, los 6 "martenautas" voluntarios abandonaron el módulo lo que demostró que por lo menos estamos preparados psicológicamente para un viaje de ida y vuelta a Marte. Y si no me creen, pregúntenle a Matt Damon (The Martian).

Para terminar, existen en la Tierra algunos organismos vivos capaces de soportar condiciones extremas: altísimas presiones y temperaturas, altos niveles de acidez del medio, temperaturas polares, altos niveles de radiación, etc. Se los denomina comúnmente extremófilos. Éstos probablemente sean más aptos a viajes espaciales que los humanos. Entre ellos, el campeón de la supervivencia es sin lugar a dudas el pequeño organismo llamado tardígrada, capaz de sobrevivir en el vacío espacial... Pronto será el protagonista de una entrada del blog ya que se lo merece :-)

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