Revista Descubrir. Jeffrey Kluger. Febrero 1993
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Marte, a imagen y semejanza
Los sueños de los hombres, por disparatados que parezcan, terminan haciéndose realidad; normalmente bastante después de la desaparición de los soñadores. Muchas veces esos delirios se han convertido en exitosos libros, la "ficción" del momento. Una de esas ficciones ha sido la "terraformación". Los prolíficos autores de ciencia-ficción llegaron a poblar todos los planetas "terrestres" de la galaxia. Llegó un momento en que debieron idear la forma de permitir la continuada expansión de la humanidad; nacía la idea de convertir un planeta hostil en habitable por el hombre sin necesidad de ayuda mecánica alguna. Ahora aquella idea, que en realidad parte de la posición filosófica de que sin expansión proviene la decadencia y la muerte, ha pasado de la novela a las mesas de trabajo de los hombres de ciencia.
Actualmente en los laboratorios y, como los denominan en los Estados Unidos de América, en los "pensaderos" de ese país, los hombres de ciencia e ingenieros expertos en el espacio exterior reflotan ideas tales como volver a la Luna y construir allí bases subterráneas, explorar los otros planetas, y el más llamativo: bases humanas en Marte. Cada uno de estos proyectos es algo así como un ejercicio de pensamiento científico por parte de hombres que están liberados de toda consideración económica o política.
Pero en lo que concierne a la exploración del planeta rojo el objetivo es de muy largo plazo, por cierto. Es verdad que Marte está en primer lugar en la lista de deseos de los planificadores espaciales; pero ha estado allí durante los últimos 30 años sin que se haya realizado progreso alguno en el diseño de una misión al planeta. Si, es verdad que en 1990 el presidente de los EE.UU. pidió al país realizar un esfuerzo para poner seres humanos en Marte hacia el año 2019, pero eso fue antes de que los contadores anunciaran que el costo de la misión sería de 400.000 millones de dólares, cifra que, indudablemente, resultaba imposible de conseguir. Pero además en esos días la Unión Soviética hablaba desde hacía tiempo de cooperar con los Estados Unidos de América para enviar a Marte una nave tripulada. Pero ya no existía la Unión Soviética; actualmente los rusos han puesto en el congelador todos los proyectos espacia-les. A casi 25 años del primer alunizaje, las expectativas de exploración espacial no pasan hoy de una órbita baja alrededor de la Tierra. Sin embargo...
Recientemente ha vuelto a tomar vigencia uno de los planes de exploración espacial más ambiciosos. El plan está destinado a Marte, pero no se trata de hacer una visita humana al planeta. Es un plan cuyo objetivo es la colonización del planeta rojo; de conseguir que puedan producirse allí asentamientos humanos sin necesidad de trajes espaciales o burbujas para retener el aire. Es un plan para poner en el cuarto planeta una cabecera de playa y a partir de allí trabajar para que el medio ambiente marciano resulte un duplicado exacto del existente en el tercer planeta.
Los hombres de ciencia dedicados al espacio creen desde hace ya mucho tiempo que nuestro vecino planeta es rico en los componentes elementales que hacen posible la vida en la Tierra: bióxido de carbono en la atmósfera y los extendidos casquetes polares que aparecen en invierno; agua, y por lo tanto hidrógeno y oxígeno, atrapados en la escarcha permanente que cubre su suelo, en los pequeños casquetes polares presentes todo el año e incluso bajo tierra; por último, nitrógeno presente en compuestos minerales y en el suelo marciano. Durante los últimos 20 años muchos autores, algunos notables como Carl Sagan o James Lovelock, han publicado trabajos especulando qué pasaría si estos componentes que permiten la vida pudieran liberarse y pasar a formar parte del medio ambiente marciano.
Apenas empezado el año pasado, el científico planetario Christofer McKay y el especialista en atmósfera Owen Toon del Centro de Investigación Espacial Ames de la NASA, junto al también especialista atmosférico James Kasting, del Penn State, agregaron sus voces a este coro marciano. Estos tres investigadores han publicado uno de los más completos trabajos sobre terraformación realizados hasta la fecha, describiendo de manera creíble cómo, mediante la manipulación del medio ambiente, puede emplearse de manera cierta para producir una atmósfera
marciana más cálida, húmeda y densa, recuperando efectivamente el planeta para la vida.
"Durante años todo lo que se ha escrito sobre este tema era literatura oscura o incluso ciencia-ficción", dice Toon. "Nosotros escribimos este informe con la idea de sistematizar y cuantificar el asunto, de hacer algo a lo que poder dirigirse seriamente para obtener información", termina. Los
hombres de ciencia que proyectan un Pigmalión marciano comienzan con un planeta que es, como mucho, inhospitalario. Los cursos secos de antiguos ríos y las características topográficas de Marte sugieren que 3.500 millones de años atrás el planeta era cálido, con agua surcando su superficie y con una atmósfera relativamente densa. Pero debido a la estructura del suelo marciano, probablemente la mayor parte de esa atmósfera fue absorbida por el terreno, disminuyendo de densidad hasta que la baja gravedad del planeta -apenas un 0,38 de la de la Tierra- no pudo ya retenerla. La mayor parte del agua debe haberse congelado en el suelo, y acumulándose en los casquetes polares; el resto debe haber escapado al vacio espacial junto con el poco aire que quedaba en forma de vapor de agua.
Marte es hoy esencialmente un vasto y árido desierto rojo. La atmósfera es desesperanzadamente tenue -apenas un 0,8 por ciento de la densidad terrestre- y está compuesta en un 95 por ciento de bióxido de carbono. La temperatura media del planeta es de unos paralizantes 60 grados bajo cero, aunque trepa a unos tórridos 21 grados sobre cero al mediodía del verano en el ecuador marciano. Para modificar esta helada carcaza de manera que se pueda vivir en ella serán necesarias varias etapas, la primera y principal consistirá en elevar su temperatura.
"El punto de partida es desventajoso, porque Marte está a ],52 veces más lejos del Sol que la Tierra," dice Toon "esto significa que recibe sólo el 43 por ciento de la luz solar que nosotros captamos. Incluso en un mundo con una atmósfera más densa esa lejanía mantendría las cosas increíblemente frías. Marte es, absolutamente, un freezer", finaliza.
Durante años los ingenieros han propuesto las más bizarras maneras de elevar la temperatura del planeta rojo, incluyendo la puesta en su órbita de gigantescos espejos parabólicos y el sembrado de sus casquetes polares con liquenes oscuros capaces de absorber la luz acumulando así calor. Sin embargo la industria ha perfeccionado aqui, en la Tierra, un sistema mucho menos exótico pero muy efectivo para elevar la temperatura de un planeta: la emisión de gases que provocan el efecto invernadero.
"La luz solar que llega a la Tierra representa una enorme cantidad de energía", nos informa McKay. "Nuestra atmósfera siempre ha sido capaz de absorber y retener una buena parte de esa energía; el bióxido de carbono y los clorofluorocarbonos que hemos estado emitiendo retienen todavía mucho más. En Marte la tenue atmófera de C02 retiene solamente una pequeña parte del calor que le llega desde el Sol, muy poco. Entonces la primera cosa que queremos hacer es aumentar la eficiencia de la atmósfera marciana para absorber y retener el calor."
Emitir estos gases en la atmósfera marciana -para el efecto invernadero específicamente clorofluorocarbonos (CFC)- en cantidad suficiente para provocar el efecto deseado constituirá un desafio para la tecnología. Se cree que el suelo del planeta es rico en cloro, flúor carbono, hidrógeno y otros componentes que forman los CFC. Los químicos han demostrado acabadamente ser capaces de "armar" con esos elementos toda una familia de diferentes moléculas CFC. Asumiendo que existe la tecnología para llevar a los químicos y sus equipos a Marte (premisa que los tres hombres de ciencia dan por sentada en la presentación de sus argumentos) esos gases podrían producirse fácilmente.
"Nuestras estimaciones dicen que la emisión de CFC que durante un año contamina la atmósfera terrestre -varios millones de toneladas- alcanzaría para comenzar a entibiar las cosas en el planeta rojo. Durante el primer año de producción los gases agregados a la tenue atmósfera podrían llevarla de 60 grados bajo cero a 30 grados bajo cero. Esto es como pasar de la Antártida al norte de Canadá en invierno", dice Toon.
En teoría la cantidad de CFC que podría lanzarse al cielo marciano es ilimitada, lo que calentaría el aire por encima del punto de congelación y elevaría la presión atmosférica hasta un valor cercano al de la Tierra. En la práctica la cosa no es tan simple. La radiación ultravioleta de la luz solar tiende a disociar las moléculas de CFC en sus átomos constituyentes, haciendo desaparecer el gas, cualquiera que éste sea.
"En la Tierra esta disociación de los CFC es a la vez buena y mala. Mala porque cuando se disocian los CFC se libera cloro, y el cloro destruye la capa de ozono; es buena porque evita que el efecto invernadero aumente. De manera que en Marte debemos diseñar una molécula CFC que sea capaz de absorber al máximo los infrarrojos -responsables del calor- lo que hará un gas muy eficiente desde el punto de vista del efecto invernadero; al mismo tiempo esta molécula deberá ser resistente a la radiación ultravioleta para que no se pierda el gas. Pero aun así será necesario que produzcamos constantemente CFC para reemplazar al que el Sol se las arreglará para destruir", explica McKay.
Afortunadamente los hombres de ciencia no necesitarán basarse exclusiva-mente en el todavía no diseñado CFC para abrigar al estéril planeta. Cuando la temperatura alcance los 28 grados bajo cero, Marte mismo comenzará a liberar el otro gas que produce efecto invernadero, el bióxido de carbono. Se supone que además del C02 existente en la atmósfera marciana y en los casquetes polares, hay más en el suelo del planeta. En los viejos y cálidos días marcianos es muy probable que la atmósfera tuviera una elevada densidad de C02, de manera que actualmente las capas superiores del terreno deben estar saturadas con el gas. En experimentos llevados a cabo en el laboratorio, un mineral rojizo similar al suelo marciano llamado palagonita, encontrado en volcanes hawaianos, absorbe rápidamente las moléculas de C02, uniéndose con ellas débilmente.
"En el mismo experimento encontramos que, a medida que la temperatura asciende gradualmente el gas se desprende del mineral. Cuanto más alta es la temperatura más gas escapa", dice Toon.
A medida que el C02 se libere en la atmósfera marciana, trabajará con los CFC para aumentar aun más la temperatura del aire, con lo que se liberará todavía más bióxido de carbono del suelo. Este ciclo de calentamiento seguirá hasta que la temperatura media del planeta esté por sobre el punto de congela-ción. En este momento se agregará otro ingrediente con efecto invernadero; a la mezcla atmosférica se comenzará a sumar vapor de agua, cortesía del lento deshielo de los casquetes polares, la escarcha y las congeladas aguas subterráneas.
Cuánto tiempo tomará este proceso para que la presión del aire marciano sea parecida a la terrestre y que su temperatura se mantenga como minimo por sobre el punto de congelación es algo que nadie puede contestar. Si la capa de suelo saturada de C02 es bien superficial, en alrededor de un siglo de emisión de CFC se producirá el milagro -prácticamente de la noche a la mañana en lo que a tiempo planetario se refiere-. Pero si la actividad geológica ha enterrado esa capa profundamente, el tiempo de calentamiento planetario aumentará dramáticamente.
"Si necesitamos entibiar el suelo hasta más o menos medio kilómetro de profundidad, serán necesarios 100.000 años para que consigamos todo el C02 que hace falta. Por supuesto que aun así el proyecto sería factible, pero este sólo hecho podría determinar si se lo puede completar en el término de una vida humana, o requerirá el término de vida de toda la especie", agrega Toon.
De todas maneras no importa cuánto tiempo demore esta etapa de la terraformación, solamente después de haberse completado podrán algunas especies vegetales especialmente resistentes sobrevivir en Marte. Pero aun así habrá que vencer formidables obstáculos. En primer lugar, si bien el planeta puede tener en ese momento suficiente C02 libre como para mantener vida vegetal, el suelo podría no tener suficiente nitrógeno libre, que también es crucial para el metabolismo de las plantas. Si esto fuera así los terraformadores deberán introducir microorganismos en el terreno, disociar sales y liberar así el vital elemento.
Otro problema podría ser el agua. Unos meses atrás un nuevo análisis de los datos obtenidos por las sondas Viking en la década del '70, sugiere que podría haber hielos subterráneos hasta bastante cerca del ecuador marciano, y a menos profundidad de lo que se creía. Otros estudios recientes de meteoros que podrían provenir de Marte (porque contienen gases en exactamente la misma proporción que los medidos en el planeta por los Vikings) han encontrado varios miligramos de agua atrapados en su rocosa matriz. Ambos hallazgos indicarían que Marte podría ser bastante más húmedo de lo que nadie imaginaba, capaz de producir lagos, ríos y hasta océanos una vez que su temperatura se haya elevado lo suficiente.
Para quienes desean hacer más lugar para la vida, el agua es realmente algo muy bueno, excepto por una cosa: el bióxido de carbono atmosférico tiene una gran afinidad con el agua, y una vez que ésta comience a fluir el C02 comenzará a disolverse en ella formando depósitos calcáreos. Cuanto más tiempo estén en contacto el aire y el agua, más bióxido de carbono atmosférico se perderá. En la Tierra este problema no existe debido al desplazamiento de las placas continentales, que lleva esos depósitos al interior del planeta, donde se calientan y el C02 es liberado otra vez a través de los volcanes. En Marte esta tarea deberá ser hecha por los terraformadores.
"Vamos a necesitar algún método para recuperar los depósitos calcáreos, reciclarlos y devolver, liberándolo, el bióxido de carbono a la atmósfera. De otra forma la atmósfera recién creada se destruiría lentamente", explica Toon.
Sin embargo otra forma de destrucción del C02 es muy necesaria. Cuando se trasplante los primeros vegetales terrestres al planeta rojo, comenzarán inmediatamente a tomar una parte del bióxido de carbono atmosférico para transformarlo disociándolo en oxigeno y carbono. Esto es deseado por los terraformadores ya que recién cuando la atmósfera marciana contenga un 20 por ciento de oxigeno podrán sobrevivir allí los animales, lo que hará posible la vida humana. Pero obtener un poco de oxigeno de esa flora marciana no resultará fácil. Es que las plantas son muy ineficientes produciendo el gas vital y serán necesarios unos 100.000 años para que la atmósfera marciana sea apropiada para los seres humanos. Para acelerar el proceso, los ingenieros planetarios deberán pasarle el problema a los expertos en genética.
"Es muy probable que esta etapa del proyecto sea la más complicada. Las plantas han estado en la Tierra durante miles de millones de años, y producir oxígeno es lo que las mantiene vivas. Es posible que la naturaleza haya optimizado ya al máximo el proceso, y que las plantas produzcan todo el oxígeno posible. Si esto fuera así es muy poco probable que nosotros podamos mejorarlo", dice McKay. Agrega que, de todas maneras, si se logran vegetales que hiperventilen, serán necesarios por lo menos 1.000 años para que la atmósfera marciana contenga oxigeno suficiente.
Si el nivel de C02 atmosférico alcanza un valor apropiado, la atmósfera del planeta rojo se volverá muy parecida a la de la Tierra: el cielo se volverá
celeste, las nubes serán blancas y capaces de producir lluvias, el nitrógeno diluirá el oxigeno (que puro es tóxico) y hasta se formará una capa de ozono que protegerá la superficie de la radiación ultravioleta proveniente del Sol. Para preservar este manto de ozono recién formado, a partir de ese momento los gases que los terraformadores lanzan a la atmósfera para mantener el efecto invernadero no podrán ser CFC porque no podrán tener cloro.
El resto de la recién nacida atmósfera estará formado principalmente por C02, que será suficientemente abundante para sustentar la vida vegetal. A intervalos regulares deberá realizarse el proceso de reciclado de los depósitos calcáreos para devolver a la atmósfera el bióxido de carbono que se haya disuelto en las aguas del planeta. Una vez que se logre el equilibrio perfecto, el medio ambiente de Marte será seguro para seres de sangre caliente que respiren oxigeno. Habrá llegado el momento de poblar alguna vez rojo planeta con mamíferos terrestres.
La pregunta que permanece sin respuestas por toda esta teorización científica, sin embargo, es por qué debemos siquiera pensar en un proyecto tan grandioso. ¿Tienen los seres humanos necesidad de rehacer un mundo extraño? ¿Tenemos derecho a hacerlo? McKay, Toon y Kasting dudan.
"Para mí la razón más importante para ir a Marte es verificar si hay alguna forma de vida, o si es posible hallar evidencia fósil de vida en el pasado. Hasta que no se haga esto no se debe ni siquiera considerar reformar el planeta. Supóngase que con esa acción se destruyen microorganismos que están viviendo ahora allí. Es necesario recordar que las muestras tomadas por los Vikin~s no permiten descartar definitivamente la existencia de vida en nuestro vecino planetario. Simplemente no hallaron en los lugares que exploraron", opina Kasting.
Las dudas de McKay son más abstractas: "Suponemos que el medio ambiente existente aquí es inherentemente bueno... ¿pero lo es? Aqui en la Tierra la noción de vida es inseparable de la noción de naturaleza. Pero en Marte y en el resto del sistema solar vida y naturaleza son dos cosas diferentes. Marte parece muerto, pero sin embargo es indudablemente un bello y valioso planeta. ¿Debemos modificar este estado natural? Yo creo que sí, pero concedo que implica una dimensión totalmente nueva de ética ambiental."
Toon emplea un razonamiento similar para argumentar contra la terra formación de Marte, por lo menos por ahora: "No podemos hacer eso simplemente porque hemos convertido a la Tierra en un lugar tan poco placentero que ya no deseamos vivir en ella. Debemos hacerlo porque ya hemos resuelto todos los problemas en nuestro planeta, y entonces queremos vivir en Marte también".
Pero a medida que el debate ético crezca los hombres de ciencia mirarán hacia Marte cada vez más. No está claro si la humanidad se decidirá alguna vez a hacer una visita al cuarto planeta, y mucho menos a terraformarlo. Sin
embargo un grupo de investigadores cree que está dentro de nuestros derechos hacer nuestra voluntad en otros mundos. Solamente se requiere claridad de objetivos.
Dice el historiador y analista político John Logsdon, director del Instituto de Política Espacial de la Universidad George Washington: "Para poner estas cosas en claro debemos preguntarnos primero por qué debemos ir a Marte. Si vamos a hacer sólo una visita no es necesario la terraformación. Pero si tenemos la esperanza de quedarnos durante un período más o menos prolongado debemos modificar el planeta de alguna manera; de otra forma no sobreviviríamos. Después de todo hasta la construcción de una pequeña burbuja constituye una clase de terraformación. Y es preciso que recordemos que según el grado de modificación que introduzcamos en el planeta podríamos estar destruyendo el mismísimo objetivo que fuimos a estudiar."
Quizás las lineas precedentes suenen a desafío, pero lo cierto es que la
humanidad deberá salir algún día del nido representado por la Tierra. Algún día, como lo hacen los hijos humanos, el hombre deberá volar fuera de su planeta natal en busca de nuevas tierras. Los recursos terráqueos son limitados, y aunque se los cuide al máximo, aunque se limite todo lo posible el número de habitantes, llegará el día de su agotamiento total. Ese día deberá encontrar asentamientos humanos fuera de la Tierra. De otra forma la humanidad desaparecerá.
Por regla general, las historias en torno al futuro de la Humanidad suelen terminar cuando, por error u omisión, la Humanidad desaparece como especie viviente, dejando tal vez (y sólo diremos tal vez) una serie de obras que el tiempo se ocupará de borrar.
Y es bastante natural que, siendo humanos, no miremos más allá del fin de la especie. William Cronon, un distinguido historiador ecológico de la Universidad de Yale ha dicho que "lo que podría pasar en la Tierra si desaparece el ser humano no es una cuestión interesante". No todos piensan de esta suerte,
sin embargo, John Cairns, profesor de biología y director del Centro de Estudios Ambientales y Materiales Peligrosos del Instituto Politécnico de Virginia opina que el tema es fundamental, ya que para restaurar la Tierra "no se puede pensar en ambientes puros. Todo ha sido tocado por la mano humana." Para salvar al mundo de la catástrofe ecológica, opina Cairns, no es mala idea reflexionar cómo se comportaría el planeta tras la desaparición del ser humano. Algo es seguro en esta historia de apocalipsis: Marte no merece, siendo un hermano menor, tan mal trato como el que le hemos dado a la Madre Tierra.
