Marte é o único planeta habitado exclusivamente por robôs. Hoje, em 2024, os únicos agentes ativos se movendo e fazendo algo em Marte são três rovers chamados Curiosity, Perseverance e Tianwen-1. E esse vai continuar sendo o caso.
Apesar dos sonhos de uma colônia espacial em Marte, essa colônia não vai acontecer, pelo menos no futuro próximo. Os sonhos de explorar e colonizar Marte são motivados por diversos fatores. Alguns entusiastas da exploração espacial defendem que a humanidade precisa de uma colônia espacial para se proteger de uma possível extinção.
Caso algo sério aconteça na Terra, como guerra nuclear ou um asteroide, seres humanos habitando Marte continuariam vivos e manteriam a humanidade viva com eles. Se os dinossauros tivessem uma colônia em Marte, talvez eles estivessem vivos até hoje. E esse é o que eu vou chamar de argumento da sobrevivência.
Colonizar Marte é uma questão de sobrevivência. Outros entusiastas da exploração espacial também defendem que a exploração comercial e industrial do resto do sistema solar poderia trazer riquezas para a Terra e melhorar drasticamente a vida de todos, que idealmente teria como efeito cascata mitigar as dificuldades da vida material na Terra, como violência e disputa entre nações. E esse argumento é o que eu vou chamar de argumento da prosperidade.
Colonizar Marte e o espaço é uma questão de qualidade de vida na Terra. Durante o auge da exploração espacial no século passado, a corrida espacial era uma forma de disputa de superioridade tecnológica entre os Estados Unidos e a União Soviética. A motivação e resultados da corrida espacial são uma consequência dos interesses nacionais dessas duas grandes potências da Guerra Fria.
Mas hoje, na primeira metade do século XXI, existe um número inédito de empresas privadas independentes tomando um papel de protagonismo na exploração espacial. Orbital, Northrop Grumman e Sierra Space são exemplos de empresas capazes de realizar suas próprias missões espaciais e que estão desenvolvendo uma expertise na área que antes era exclusividade de governos. E antes que vocês comentem, sim, a SpaceX também.
Os objetivos de seres humanos no espaço não são mais só de interesse de países. Pela primeira vez nós temos missões elaboradas de exploração espacial dirigidas pelas vontades de figuras como o bilionário da Amazon Jeff Bezos e a sua empresa de exploração espacial Blue Origin. Um dos objetivos explícitos da Blue Origin é facilitar um futuro no qual milhões de pessoas viajam e até trabalham no espaço.
E isso é largamente motivado pelos objetivos pessoais dele. Eu pessoalmente amo exploração espacial. E eu sou obcecado pelas possibilidades de como nós, pequenos humanos, podemos nos separar do nosso planeta e explorar a imensidão do espaço.
Então, antes de mais nada, eu preciso dizer que ver humanos habitando Marte também é um sonho meu. E é por isso que eu estou até meio triste em trazer um gigantesco balde de água fria para as ambições do Jeff Bezos e de outros sonhadores de um futuro marciano a curto prazo. A humanidade do século XXI não é capaz de colonizar Marte a curto e nem a médio prazo.
E tentar colonizar Marte provavelmente levaria a uma catástrofe e perda de vidas. Existem quatro grandes razões pelas quais ninguém vai conseguir colonizar Marte ou o espaço no futuro próximo. Só antes, um recado rápido.
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As inscrições tem tempo limitado. E agora sim, de volta às quatro grandes razões pelas quais ninguém vai conseguir colonizar Marte ou espaço no futuro próximo. Desafio 1.
Sair da Terra. O primeiro grande desafio é justamente sair da Terra. A Terra tem gravidade, ela atrai objetos para o chão.
Viajar para Marte significa vencer essa atração gravitacional e escapar da gravidade da Terra. Em termos práticos, nós precisamos nos mover a 11 km por segundo para escapar da tração gravitacional da Terra. E a melhor forma conhecida de ir assim rápido é usando foguetes.
Foguetes usam reações químicas violentas para expulsar gás de uma direção e se impulsionar na outra. É basicamente usar a terceira lei de Newton para colocar coisas no espaço. Ou seja, os foguetes expulsam gás para trás em alta velocidade para ir para frente e eles carregam com eles todo o gás propilente que eles usam no processo.
E é até por isso que eles funcionam no espaço. Foguetes levam tudo o que eles precisam com eles o tempo todo. O problema é que isso é muito ineficiente.
Digamos que para levar uma tonelada de material para o espaço, você precisa levar 200 kg de combustível. Então agora o seu foguete pesa 1,2 toneladas, que é a carga inicial mais o combustível. Então agora você precisa de mais combustível para levar esses 200 kg de peso adicional de combustível.
O que aumenta de novo o peso total do foguete. E que aumenta mais a necessidade de combustível. No fim da história é preciso de um foguete de 40 toneladas para levar uma única tonelada de material útil para o espaço.
Com a maior parte do combustível do seu foguete servindo só para levar combustível que está levando mais combustível. Por conta disso, viagem espacial é muito cara. Se o objetivo é colonizar Marte, a grande solução para os custos dos foguetes seria colonizar a Lua.
Uma colônia semi-permanente com capacidades industriais na Lua tornaria a exploração de Marte e do resto do sistema solar bem mais barata a longo prazo. Até porque a Lua está bem mais longe do centro de gravidade da Terra do que a superfície, e seria bem mais barato lançar foguetes de lá. Só que colonizar a Lua tem basicamente todos os problemas técnicos que colonizar Marte tem, então não vai acontecer no futuro próximo.
Desafio 2. O espaço é perigoso. Mas os grandes entusiastas do espaço têm pressa, com alguns querendo ir para Marte nas próximas décadas.
Então vamos ignorar ideias de longo prazo e ir direto para Marte. Marte está em média a mais de 200 milhões de quilômetros da Terra, com boas janelas de lançamento acontecendo de dois em dois anos e seguindo uma trajetória nada linear. Uma viagem para Marte leva aproximadamente 260 dias com tecnologia atual.
Isso é basicamente o tempo médio que um astronauta comum passa na Estação Espacial Internacional. Uma viagem para Marte está na beira do limite do nosso conhecimento sobre como o espaço afeta seres humanos. Então, quais vão ser os problemas dessa viagem até Marte?
Primeiro, estar longe da gravidade da Terra parece causar atrofia muscular. E um regime intenso de exercício é necessário para minimizar as perdas. Segundo, a falta de gravidade parece afetar a visão.
Os astronautas tendem a desenvolver problemas de visão depois de meses no espaço. O quão sérios esses problemas de visão podem se tornar ainda não está claro, porque a gente nunca deixou nenhum astronauta longe da Terra por muito tempo. Terceiro, pesquisas preliminares indicam que viver no espaço por muito tempo pode causar degeneração neural, afetando o controle motor fino.
E além disso, na Terra nós estamos protegidos do pior da radiação do Sol pelo campo magnético do nosso planeta. O mesmo não é verdade no espaço. Por conta disso, a exposição prolongada à radiação pode aumentar as chances de doenças crônicas durante futuras missões para Marte.
E nenhum desses problemas significa morte imediata ou uma falha certa da missão, mas esses fatores podem fragilizar os integrantes de uma missão para Marte. A combinação dos problemas fisiológicos gerados pela viagem com os desafios inéditos de uma missão marciana podem levar a uma catástrofe. E o próprio planeta Marte não é um lugar exatamente seguro.
Sim, a presença de gravidade pode mitigar alguns dos efeitos de deterioração muscular e neural. Mas o pode aqui é significante. Porque nós não sabemos.
Não existe nenhuma pesquisa sobre o efeito de gravidade reduzida em humanas. Além disso, Marte não tem um campo magnético. Então nós vamos precisar achar formas de proteger os astronautas da radiação solar presente na superfície de Marte.
E aqui é um bom momento para lembrar que em torno de 1% do solo de Marte é perclorato, que é um sal à base de cloro e oxigênio que é tóxico para humanos. Isso significa que a exposição prolongada direta à superfície de Marte vai causar problemas de saúde. Uma base em Marte precisa ter uma forma eficiente de evitar a contaminação por perclorato.
Até porque essa substância também é um problema para possíveis plantas usadas para produzir alimentos e oxigênio. Desafio 3. Mantendo humanos vivos.
Nós vamos precisar de comida e oxigênio para manter humanos vivos por longos períodos. Marte tem água e tem oxigênio na água. Uma base com infraestrutura adequada poderia usar água de Marte tanto para produzir oxigênio quanto para beber.
Além disso, uma base marciana faria um esforço enorme para reciclar tudo que fosse possível. Desde o ar respirado até os resíduos biológicos, tudo seria reutilizado de uma forma ou de outra. O processo de reciclagem seria facilitado se a base em Marte tivesse habitantes que pudessem usar os químicos que os humanos rejeitam.
Por exemplo, os seres humanos expiram gás carbônico, CO2. Só que plantas são capazes de respirar CO2 e produzir oxigênio e comida no processo. Habitar Marte por longos períodos significa usar nossos resíduos biológicos para alimentar algum tipo de ser vivo que produz comida com ele, sejam plantas, fungos ou algum tipo de tecnologia que consegue imprimir comida.
Essa é a lógica de um ecossistema fechado, que é capaz de persistir mesmo isolado da maior parte das variáveis externas, salvo uma fonte de energia externa, que seria basicamente o Sol. Vai ser preciso criar um ciclo de recursos eficiente e suficiente para que humanos em Marte sobrevivam por conta própria. Humanos já tentaram criar ecossistemas fechados aqui na Terra.
O maior deles foi o experimento Biosphere 2. Esse experimento prendeu oito humanos em um ecossistema que só recebia luz do Sol do mundo externo. E o projeto teve resultados polêmicos.
A Biosphere foi movida especialmente pela curiosidade dos investidores do projeto, então ela não seguiu a metodologia científica escrita. E pelo mesmo preço, múltiplos experimentos menores provavelmente teriam gerado dados mais úteis. Além disso, o ecossistema foi incapaz de repor o oxigênio que ele perdia em um ritmo adequado.
E no decorrer do experimento existia menos e menos oxigênio para ser respirado. Outro problema foi o fator da psicologia humana. Os oito voluntários do experimento se dividiram em dois grupos de quatro pessoas.
E cada grupo odiava o outro grupo. Chegou no ponto de cada grupo fingir que as outras quatro pessoas do grupo rival simplesmente não existiam. Eles nem olhavam nos olhos uns dos outros.
Se algo assim acontecer com astronautas habitando Marte, esse seria o fim da missão e provavelmente da vida dos astronautas. Desafio 4. Psicologia espacial.
E aqui entra um problema que até agora eu ignorei. Sobreviver não é o suficiente. Os habitantes de Marte precisam ser capazes de se manter estáveis o suficiente para tomar decisões em torno do bem coletivo.
Até hoje, tirando uma greve espacial, não existe nenhum episódio de crise no espaço causado pela deterioração psicológica de um astronauta. Mas os astronautas são selecionados para serem pessoas resistentes e capazes de operar em situações de pressão extrema. Uma colônia independente em Marte não teria o luxo de ser tão seletiva com seus integrantes.
Para manter uma colônia independente da Terra, seria preciso bastante pessoas, quanto mais melhor. Só que ir para Marte seria basicamente uma sentença de exílio da Terra. Você provavelmente nunca mais ia habitar um mundo capaz de sustentar sua existência naturalmente.
Isso significa abrir mão até do conforto de poder abrir a porta de casa e respirar o ar da rua. O perfil psicológico dos primeiros colonizadores de Marte provavelmente estaria mais próximo dos exploradores do Ártico e da Antártica do que dos astronautas. E esse tipo de pessoas não são sempre as mais estáveis ou as melhores em estimar riscos de forma fria e calculada.
Uma colonização bem sucedida de Marte precisa criar uma atmosfera respirável, um ciclo para água e comida, além de combater estresse e possíveis problemas psicológicos e manter a coesão da missão. Isso significa ter tanto infraestrutura de sobrevivência quanto infraestrutura de diversão e formas de relaxar. E tudo isso custa energia.
A nossa melhor aposta seria energia de fusão nuclear, que ainda não é nem tecnicamente possível. Então vamos precisar de reatores nucleares convencionais à base de fissão nuclear, que são extremamente eficientes, mas eles podem gerar falhas catastróficas caso algo dê errado. E esse tipo de falha pode ser piorado pelas consequências negativas de habitar um mundo com gravidade reduzida e altíssimo estresse.
Sem contar que para operar um reator de fissão nuclear em Marte, nós precisamos enviar material nuclear em foguetes, o que é possível, mas a humanidade gosta de evitar, porque foguetes explodem. E durante um lançamento, um desses explodir poderia causar contaminação radioativa de grandes porções da superfície do planeta. E para piorar, todo esse cenário é extremamente hipotético.
Nós não sabemos como as plantas vão se comportar em Marte, que tipo de tratamento vai ser necessário para tornar o solo marciano viável para plantas? Não sabemos nem como a gravidade reduzida de Marte vai afetar o crescimento de comida. Nós também não sabemos como construir infraestrutura de forma eficiente em Marte.
Nós não temos certeza de quanto dos recursos naturais de Marte podem ser usados de forma eficiente numa primeira colônia ou quanto dos recursos nós vamos ter que mandar da Terra. Só agora nós estamos começando a investigar os efeitos psicológicos de uma missão para Marte através de simulações com voluntários. E isso é uma simulação de uma missão com data de retorno da Terra, não de uma colônia permanente ou uma missão de longo prazo.
Tudo o que nós sabemos é que criar algum tipo de colônia permanente em Marte vai tomar muitos recursos. E enquanto a colônia de Marte não conseguir criar um ecossistema capaz de sustentar humanos, ela vai depender de mais recursos enviados da Terra. A janela de lançamento de foguetes para Marte acontece de dois em dois anos, com viagens levando quase um ano.
Se alguma crise acontecesse em Marte longe de um período de lançamento desses, a ajuda da Terra demoraria muito para chegar. Uma ocupação parcial de Marte seria extremamente dependente da Terra e extremamente frágil a acidentes. E aqui nós voltamos para o primeiro problema.
Mandar todos esses recursos para o espaço custa muito caro. Parece impossível colonizar Marte com sucesso sem enviar uma quantidade sem precedente de recursos para o espaço. Então, por que nós deveríamos colonizar Marte?
Ok, eu sei que as coisas ficaram intensas e que parece que colonizar Marte é impossível. Então esse é um bom ponto para revisarmos as motivações iniciais para explorar e habitar Marte. Primeiro vamos revisar o argumento da riqueza.
Ter acesso aos recursos minerais de Marte basicamente dobraria a quantidade de metais acessíveis. Seria possível, em teoria, industrializar Marte e repassar parte da produção industrial humana para o planeta vermelho, o que reduziria os impactos negativos à indústria na biosfera do nosso planeta. E como Marte não tem seres vivos, até onde a gente saiba, a indústria não causaria nenhum dano ao planeta vermelho.
E na teoria isso poderia trazer riquezas e prosperidades ao planeta, de uma forma ou de outra. Mas o argumento da riqueza tem um grande problema. Mas não temos nenhum sistema eficiente para transportar matéria de Marte para a Terra ou de Terra para Marte, especialmente nas escalas em que a humanidade consome recursos.
Por exemplo, a humanidade extrai bilhões de toneladas de ferro todo ano da superfície do nosso planeta. Ferro é um dos recursos mais abundantes de Marte e mesmo que fosse fácil extrair ferro de Marte, mover bilhões de toneladas de Marte para a Terra é um problema sem solução. Dada a nossa tecnologia atual, é impossível trazer grandes quantidades de recursos do espaço para a Terra.
E esse problema é equivalente a tentar aterrissar um asteroide no nosso planeta com segurança. E de forma barata. O que, se vocês me perguntarem, não é uma boa ideia.
Especialmente porque ainda é bem mais barato extrair esse ferro da própria Terra. Só que um dia o ferro de fácil acesso aqui na Terra vai acabar. Mas ainda é muito mais fácil extrair ferro da Terra do que colonizar Marte.
Já o argumento da sobrevivência tem um problema ainda pior. Para a humanidade conseguir sobreviver em Marte caso a Terra acabe, a colônia em Marte precisaria ser autossuficiente em comida, energia, água e população. E isso é um grande problema.
Falando de maneira bem direta, seriam necessários bebês e gravidez em Marte. Sociedades humanas dependem de novos humanos para continuar funcionando, especialmente se o objetivo da colônia sobrevivência da humanidade. Agora imagine tudo que eu falei sobre as dificuldades fisiológicas e psicológicas de habitar Marte e aplique a gestantes, bebês e crianças.
Esse é um cenário assustador. Uma coisa é fazer humanos voluntários enfrentarem as dificuldades de Marte. Outra é forçar bebês recém-nascidos sem escolha a habitarem um lugar tão hostil quanto Marte.
Isso sem contar o fato de que nós não temos a menor ideia de como a gravidade reduzida, radiação de fundo maior e a falta de luz solar afeta os bebês. E nem é possível descobrir sem experimentos completamente antiéticos. O único cenário no qual ter bebês em Marte parece minimamente razoável é uma colônia marciana extremamente avançada, capaz de garantir a segurança de crianças e lidar com qualquer complicação desconhecida que pode surgir por conta própria.
E nada assim vai acontecer a curto prazo. Os exatos desafios de colonizar a Marte ainda são uma grande incógnita e até projetar pesquisas para esclarecer os desafios da colonização de Marte é difícil. Uma tentativa de colonizar a Marte de forma apressada seria um desastre e a menos que todos os guias éticos fossem ignorados uma colônia marciana passaria as próximas décadas ou séculos sendo extremamente dependente da terra, em boa parte pela necessidade de recursos, mas mais especialmente pela necessidade de humanos para trabalhar na colônia.
Se nós quisermos colonizar Marte para garantir a sobrevivência humana, primeiro nós precisamos garantir que a humanidade vai sobreviver na Terra pelo futuro distante, o que já é um desafio e tanto. Mas aí eu preciso levantar um ponto. Ninguém precisava ter ido para o Polo Sul ou para o Polo Norte.
Esses locais são extremamente frios e inóspitos para a vida humana, mas nós temos fotos de lá e até de bases próximas. E milhares de pessoas já subiram para o Everest, que é outro lugar péssimo para a existência humana. Humanos vão para lugares em que eles não deveriam estar.
Isso é parte da nossa natureza por uma razão ou por outra. Marte é um local bem pior para humanos do que os locais mais extremos do nosso planeta. Para a maior parte de nós, isso soa como uma limitação.
Mas para outros, isso soa como um desafio. Se a humanidade sobreviver, ela vai tentar explorar e colonizar a Marte. É uma questão de quando e como, e não de se.
Então existe alguma forma adequada de superar os desafios que uma viagem espacial a Marte impõe? Sim, existe. A exploração e colonização de Marte depende de um recurso psicológico chamado calma.
E sim, eu sei que isso está em falta hoje em dia. Qualquer ação apressada vai resultar em tragédia. Nós precisamos criar a estrutura tecnológica para explorar o espaço com regularidade.
E talvez avançar significativamente a nossa tecnologia de viagem espacial no processo. Nós precisamos avançar imensamente no nosso entendimento de medicina e psicologia espacial, especialmente na gravidade de Marte. Nós precisamos visitar Marte em missões de pesquisa e estudar em detalhes locais de possíveis colônias.
E talvez a gente até precise fazer aquela fábrica de foguetes na Lua antes de sequer tentar criar uma colônia em Marte. Nós também precisamos garantir não só a sobrevivência, mas também a excelência da humanidade na Terra pelos próximos séculos se nós realmente queremos colonizar Marte um dia. Sem um futuro digno de uma civilização avançada, onde avanços científicos são tratados como importantes e a segurança dos habitantes da Terra é respeitada, nós não vamos conseguir sobreviver em Marte.
Se nós não aprendermos a manter uma civilização tecnologicamente avançada num planeta moldado pela vida, não existe a menor chance de nós fazermos o mesmo em um deserto venenoso como Marte. Chegar e sobreviver em Marte não é só um desafio tecnológico, mas sim um desafio moral. Nós precisamos aprender a resolver nossos problemas aqui na Terra se nós quisermos ter uma chance de verdade em Marte.
Marte, para ser um dos primeiros colonizadores, qual seria a sua resposta? Você iria? Digita aqui nos comentários.
Muito obrigado e até a próxima.
