Elon Musk publica detalhes de seu plano para colonizar Marte. É realista?

Fundador da SpaceX enfrenta os desafios da perda de atmosfera e da radiação no gigante vermelho

Elon musk inspeciona um escudo térmico na fábrica de SpaceX.
Elon musk inspeciona um escudo térmico na fábrica de SpaceX.Steve Jurvetson (Flickr)

Elon Musk, o fundador da SpaceX e da Tesla, revelou os novos detalhes sobre seu sonho de colonizar partes do Sistema Solar, como Marte, Europa (uma das luas de Júpiter) e Encélado (uma das luas de Saturno). Seus planos entusiasmados – formulados para transformar a espécie humana em multiplanetária, caso a civilização corra perigo – incluem o lançamento de voos a Marte já em 2023.

Os detalhes, publicados recentemente na revista New Space, são com certeza ambiciosos. Mas são realistas? Eu trabalho com a exploração do Sistema Solar, em particular com a nova sonda de exploração de Marte construída pela Agência Espacial Europeia, e os planos me parecem incríveis em vários aspectos.

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Antes de tudo, é bom não tachar Musk de mero sonhador do Vale do Silício. Ele já teve um enorme sucesso no lançamento de foguetes ao espaço. Seu artigo propõe várias formas interessantes de tentar chegar a Marte e ir além, construindo uma “cidade autossuficiente” no planeta vermelho. A ideia depende da chance de conseguir uma forma mais barata de ter acesso ao espaço. O artigo afirma que o custo das viagens deve ser reduzido em “cinco milhões por cento”. Para isso, um fator importante será a tecnologia espacial reutilizável. É uma ideia excelente que Musk está colocando em prática com impressionantes pousos em etapas de foguetes que retornam à Terra – sem dúvida, um enorme passo tecnológico.

Para viabilizar os custos, Musk também propõe fabricar combustível em Marte e nas estações posteriores. Já existem experimentos nesse sentido, mostrando que a escolha do propulsor certo é fundamental. O experimento MOXIE incluído no veículo explorador que a NASA enviará em 2020 vai investigar se podemos produzir oxigênio a partir do gás carbônico atmosférico em Marte. Talvez seja possível. Mas Musk gostaria de fabricar também metano, que seria mais barato e reutilizável. É uma reação complicada e que consome muita energia.

Até aqui, é tudo bastante realizável. Mas os planos se tornam cada vez mais incríveis. Musk pretende colocar em órbita ao redor da Terra enormes naves espaciais e reabastecê-las no espaço várias vezes, através de aumentadores de pressão lançados do solo, enquanto elas esperam para viajar até Marte. Cada uma teria capacidade para 100 pessoas, e Musk deseja lançar 1.000 dessas naves daqui a 40-100 anos, o que permitiria que um milhão de pessoas abandonassem o planeta.

Haveria também estações de reabastecimento interplanetárias em corpos como Encélado, Europa e até mesmo Titã, a lua de Saturno onde talvez tenha existido – ou ainda exista – água. O combustível seria produzido e armazenado nesses satélites naturais. O objetivo seria permitir que penetrássemos mais no espaço, até lugares como o cinturão de Kuiper e a nuvem de Oort.

A cápsula Dragão Vermelho é proposta como possível módulo de pouso em tais missões, utilizando propulsão combinada com outra tecnologia em vez de paraquedas, como faz a maioria das missões a Marte. Musk planeja testar uma dessas aterrissagens em Marte em 2020 com uma missão não tripulada. Mas não se sabe se isso seria factível, e as demandas de combustível são enormes.

Castelos no ar?

Há três coisas muito importantes que Musk ignora ou menospreza no artigo. Missões como as do veículo explorador ExoMars 2020 – e os planos de trazer amostras à Terra – buscarão sinais de vida em Marte. E devemos esperar os resultados antes de contaminar esse planeta com humanos e seus resíduos. Os corpos planetários são objeto de normas de “proteção planetária” para evitar a poluição, e é importante para a ciência que qualquer missão futura cumpra com esses requisitos.

Outro problema é que Musk subestima um dos principais desafios técnicos para estar na superfície marciana: a temperatura. Em apenas duas frases, ele conclui:

O último grande problema é que Musk não menciona a radiação. A viagem e a vida em Marte seriam vulneráveis aos raios cósmicos, possivelmente mortais, de nossa galáxia e das tempestades solares.

“É um pouco frio, mas podemos esquentá-lo. Tem uma atmosfera muito útil, composta principalmente por CO2, com um pouco de nitrogênio, argônio e outros elementos, o que significa que podemos cultivar plantas em Marte simplesmente comprimindo a atmosfera.”

Na verdade, a temperatura em Marte cai de aproximadamente zero grau durante o dia para 120 graus negativos de noite. Operar nessas condições é extremamente difícil para pequenos módulos e veículos exploradores. De fato, é uma questão que foi resolvida com os aquecedores no projeto do explorador ExoMars, de 300 quilos, e que será lançado em 2020, mas a quantidade de energia necessária provavelmente seria um fator crítico para uma “cidade autossuficiente”

Musk não dá nenhum detalhe sobre como aquecer o planeta ou comprimir a atmosfera – enormes desafios de engenharia. Previamente, escritores de ficção científica sugeriram a “terraformação” [modificação da atmosfera, temperatura e topografia de um corpo celeste], o que possivelmente significaria fundir camadas de gelo. Isso implica não apenas mudar o meio ambiente para sempre, mas também um desafio, já que em Marte não há um campo magnético que ajude a reter a nova atmosfera criada por essa manipulação. O planeja vermelho vem perdendo sua atmosfera gradualmente há 3,8 bilhões de anos. Portanto, seria difícil impedir que a atmosfera aquecida escoasse para o espaço.

Imagem da lua Europa
Imagem da lua Europa

O último grande problema é que Musk não menciona a radiação recebida quando saímos da proteção magnética da Terra. A viagem e a vida em Marte seriam vulneráveis aos raios cósmicos, possivelmente mortais, de nossa galáxia e das tempestades solares. A previsão dos efeitos das tempestades solares está ainda começando. Com a atual tecnologia dos escudos, uma simples missão tripulada de ida e volta a Marte exporia os astronautas a quatro vezes o limite de radiação aconselhado para toda a sua vida profissional. Poderia também danificar uma nave não tripulada. Hoje, trabalha-se com a previsão do tempo espacial e com o desenvolvimento de melhores escudos protetores. Isso mitigaria alguns dos problemas, mas ainda não chegamos lá.

As missões mais distantes também apresentam dúvidas relacionadas com a temperatura e a radiação na hora de usar Europa e Encélado como estações de reabastecimento. Não há estudos de engenharia adequados que possam avaliá-las. Essas luas são banhadas pelos cinturões de radiação mais fortes do Sistema Solar. Mais que isso: eu perguntaria se é útil considerar esses interessantes objetivos científicos, que inclusive têm mais chances que Marte de abrigar vida na atualidade, como “depósitos propelentes”.

Os planos para alcançar o cinturão de Kuiper e a nuvem de Oort com humanos entram diretamente no campo da ficção científica. Estão simplesmente longe demais, e não temos a infraestrutura para isso. De fato, se Musk quer realmente criar um novo lar para os humanos, talvez a Lua seja sua melhor aposta. Afinal, ela está mais perto, o que a transformaria num destino muito mais barato.

Dito isso, reconheço que normalmente os objetivos ambiciosos servem para alcançar algo, e os planos mais recentes de Musk possivelmente ajudarão a abrir o caminho para explorações posteriores.

Andrew Coates é professor de Física e diretor adjunto (Sistema Solar) no Laboratório Mullard de Ciências Espaciais, UCL.

Cláusula de divulgação:

Andrew Coates recebe financiamentos da Agência Espacial do Reino Unido e do STFC. Este artigo foi publicado originalmente em inglês no site The Conversation.