Las últimas investigaciones creen que, aunque en principio no es imposible transformar Marte en un entorno similar al de la Tierra, la masa, el calor, el oxígeno y la escala de energía necesarios están mucho más allá de las capacidades tecnológicas actuales de los humanos, por lo que Marte seguirá siendo inhabitable durante mucho tiempo en el futuro. Este estudio publicado en "APS Open Science" fue escrito por Slava Turyshev del Jet Propulsion Laboratory de Estados Unidos. Se centra en explicar por qué el proceso de terraformación de Marte se ve gravemente ralentizado por las condiciones del mundo real.
El estudio desglosa el proceso de transformación de Marte en un planeta habitable en varias etapas clave. Marte es actualmente extremadamente frío y tiene una atmósfera delgada. Si los humanos quieren sobrevivir en la superficie, deben depender de complejos sistemas de soporte vital. El siguiente paso es conseguir que la presión atmosférica supere al menos brevemente el punto triple del agua, que es de unos 6,1 milibares a 0 grados Celsius, para que el agua pueda coexistir como sólido, líquido y gas al mismo tiempo. Posteriormente, es necesario establecer un entorno de "invernadero en manga de camisa" adecuado para la agricultura local o regional, lo que generalmente requiere depender de una estructura de invernadero a gran escala; Si este modelo se extiende al mundo, se formará un estado similar al "invernadero mundial", que en la investigación se denomina "paraterraformación".
Cuando la presión atmosférica sigue aumentando, y si la presión en la superficie de Marte alcanza los 62,7 milibares, la sangre humana no hervirá a la temperatura de la superficie porque el entorno es demasiado extremo. La verdadera terraformación también requiere una atmósfera respirable que contenga una gran cantidad de nitrógeno y unos 210 milibares de oxígeno, con una presión de aire total de unos 500 milibares. Al mismo tiempo, la temperatura de Marte también debe ser significativamente más alta que los niveles actuales.
Pero lo que es verdaderamente desalentador es la escala física detrás de estos objetivos. Para aumentar la presión del aire marciano en sólo 1 milibar se requeriría un aumento de aproximadamente3,89×1015 kg de gas, cercano a la masa de Fobos. Si desea lograr una atmósfera completamente respirable, debe acercarse a1018 kilogramos de materia, aproximadamente equivalente en tamaño a la masa de Janus, la luna irregular de Saturno. El autor del estudio señaló que efectivamente hay muchos cuerpos celestes de tamaño similar en el sistema solar, por lo que desde la perspectiva de "crear una atmósfera para un planeta", este material no existe completamente, pero el problema es que los humanos actualmente no tenemos la capacidad de completar esta transferencia.
La temperatura también es un gran obstáculo. El estudio estima que para que Marte alcance una temperatura promedio global lo suficientemente alta como para que el agua líquida sea estable, tendría que calentarse en general unos 60 grados Celsius. Para ello se pueden considerar varias soluciones, como inyectar en la atmósfera nanopartículas que absorban la radiación de onda corta o liberar grandes cantidades de dióxido de carbono. Incluso hay ideas de ingeniería para colocar espejos gigantes para concentrar la luz solar y calentar Marte. Pero los cálculos de Turyshev muestran que si se adopta el sistema de calentamiento de espejos, el área total de espejos necesaria alcanzará unos 70 millones de kilómetros cuadrados, superando con creces las capacidades industriales actuales.
La producción de oxígeno es otro obstáculo. Para crear una atmósfera respirable se necesita una producción de aprox.8,2×1017 kg de oxígeno, y la forma más realista es separar el oxígeno del agua. Esto significa que se consume más agua porque el hidrógeno se separa durante el proceso de descomposición. Según las estimaciones de los investigadores, esto equivale a proporcionar unos 6 metros cúbicos de agua por metro cuadrado de superficie de Marte.
Sin embargo, la investigación no es todo pesimismo. Los autores señalan que Marte en realidad tiene suficiente hielo de agua en su superficie como para que quede suficiente agua para formar océanos y lagos incluso después de satisfacer las necesidades de producción de oxígeno. La cantidad total de agua utilizada para crear la atmósfera es sólo alrededor del 20% de las reservas de hielo superficiales conocidas y de fácil acceso de Marte. Esto significa que algunos escenarios extremos, como bombardear constantemente Marte con cometas portadores de agua para crear océanos y gases, pueden no ser necesarios.
El verdadero cuello de botella es la energía. Los estudios estiman que para separar suficiente oxígeno del agua, al menos1,2×1025 julios de energía; Incluso si se extiende a lo largo de 1.000 años, requiere una producción continua de unos 380 teravatios de energía, que es casi 20 veces el consumo actual de energía global anual de la Tierra. El estudio concluyó que es casi imposible proporcionar tal escala de energía en el nivel actual de la civilización humana, pero es posible que las generaciones futuras no tengan ninguna posibilidad.
Por lo tanto, el camino realista propuesto por el autor no es intentar "transformar todo Marte en la Tierra" de inmediato, sino promover primero objetivos intermedios más factibles, como la construcción de invernaderos cerrados y áreas de vivienda estables locales. Aunque este tipo de solución está todavía lejos de la colonización real de Marte, al menos está más cerca de lo que se puede lograr con la tecnología actual. El mensaje general de la investigación es claro: es posible que algún día Marte se parezca más a la Tierra, pero será un proyecto extremadamente largo y costoso que excede con creces las capacidades actuales.