Estes desafios estão descritos a seguir:
1- Produção de foguetes que alcancem velocidades próximas à da luz para viajar pelos confins do Universo
2- Produção de tecnologias capazes de proteger os seres humanos em viagens espaciais
3- Identificação de outros mundos similares à Terra capazes de serem habitáveis pelos seres humanos
4- Capacitação do ser humano para sobreviver no espaço e em locais habitáveis fora da Terra
1- Produção de foguetes que alcancem velocidades próximas à da luz para viajar pelos confins do Universo
O primeiro grande desafio humano é o da produção de foguetes que sejam capazes de alcançar velocidades próximas à velocidade da luz (300.000 Km/s) haja vista a necessidade de promover viagens intergalácticas dos seres humanos pelos confins do Universo e, até mesmo, para universos paralelos. Esta ação se impõe devido à necessidade de os seres humanos colonizarem outros mundos no sistema solar ou fora dele e, mesmo em universos paralelos, para evitar sua extinção com a ocorrência de eventos catastróficos como a erupção de vulcões que possa levar à extinção da vida na Terra como já ocorreu no passado, o esfriamento do núcleo da Terra com o comprometimento do campo magnético terrestre que nos protege de ameaças vindas do espaço, a colisão de asteroides, cometas, planetas do sistema solar e de planetas órfãos com o planeta Terra, a emissão de raios gama por estrelas supernovas que possa levar à extinção da vida na Terra como já ocorreu no passado, o contínuo afastamento da Lua em relação à Terra e suas catastróficas consequências sobre o clima da Terra, a morte do Sol, a colisão entre as galáxias Andrômeda e Via Láctea e o fim do Universo.
O grande desafio científico e tecnológico da humanidade é representado pela necessidade de realizar viagens espaciais e interestelares com velocidades correspondentes à velocidade da luz (300.000 km/s). Para esse propósito, precisaríamos de uma nave espacial que viajasse a uma velocidade absurdamente alta para chegar aos nossos vizinhos algo próximo da velocidade da luz. Além de não termos tecnologia de foguetes que desenvolvam velocidades próximas à da luz, as viagens interestelares seriam inviáveis mesmo que dispuséssemos desses foguetes porque com velocidade próxima à da luz ocorreriam consequências negativas para a vida dos seres humanos e as próprias naves espaciais. A velocidade de 300 mil km por segundo facilitaria bastante a exploração espacial. Uma jornada nessa velocidade até outro planeta habitável levaria dezenas de milhares de anos. Mesmo que o viajante sobrevivesse, o impacto psicológico do longo isolamento poderia enlouquecê-lo. Isto significa dizer que missões tripuladas ainda estariam restritas à nossa “vizinhança” imediata, isto é, o sistema solar.
Para os seres humanos realizarem missões espaciais de longa distância, é preciso encontrar formas mais avançadas de propulsão de foguetes visando alcançar distâncias a centenas ou milhares de anos-luz haja vista que, segundo os cientistas, os foguetes químicos atuais são limitados pela velocidade máxima dos gases de escapamento. Propulsão Bussard é um dos métodos de propulsão para naves espaciais que poderia acelerar até uma velocidade próxima à da velocidade da luz, e seria um tipo de nave bastante eficiente. A teoria da relatividade geral abriu novos campos da ciência e permitiu ideias como a de criar um motor de dobra espacial para viajar para qualquer canto do Universo. O conceito de dobra espacial não é novo. Trata-se de uma espécie de motor que permite à nave espacial uma viagem em velocidade superior à da luz. É uma tecnologia que permitiria criar uma “bolha” no espaço-tempo. A viagem a destinos situados a anos-luz de distância da Terra ainda continuará fora do nosso alcance, mas uma tecnologia de dobra espacial, caso venha a existir algum dia, pode ser a solução para realizar viagens interestelares.
2- Produção de tecnologias capazes de proteger os seres humanos em viagens espaciais
O segundo grande desafio humano é o da produção de tecnologias capazes de proteger os seres humanos em viagens espaciais. NASA está desenvolvendo tecnologias para proteger humanos em Marte, além dos sistemas de propulsão poderosos para os levar mais rápido até Marte e de volta para a Terra. Estas tecnologias para proteger humanos em Marte são as seguintes: 1) Escudo térmico inflável para pousar astronautas em outros planetas. O maior veículo espacial que pousou em Marte tem o tamanho de um carro, e enviar humanos a Marte exigirá uma espaçonave muito maior. Novas tecnologias permitirão que espaçonaves mais pesadas entrem na atmosfera marciana, se aproximem da superfície e pousem perto de onde os astronautas desejam explorar; 2) Roupas espaciais marcianas de alta tecnologia. Os trajes espaciais são essencialmente naves espaciais personalizadas para astronautas. O mais recente traje espacial da NASA é de tão de alta tecnologia cujo design modular foi projetado para ser evoluído para uso em qualquer lugar do espaço; 3) Casa marciana e laboratório sobre rodas. Para reduzir o número de itens necessários para pousar na superfície de Marte, a NASA vai combinar a primeira casa e veículo marcianos em um único veículo espacial completo com ar respirável; 4) Energia ininterrupta. Da mesma forma como usamos eletricidade para carregar nossos dispositivos na Terra, os astronautas precisarão de uma fonte de suprimento confiável de energia para explorar Marte. O sistema precisará ser leve e capaz de funcionar independentemente de sua localização ou do clima no Planeta Vermelho; e, 5) Comunicações a laser para enviar mais informações para a Terra. As missões humanas a Marte podem usar lasers para ficar em contato com a Terra. Um sistema de comunicação a laser em Marte poderia enviar grandes quantidades de informações e dados em tempo real, incluindo imagens de alta definição e feeds de vídeo. Estas tecnologias podem significar o início de um processo de desenvolvimento de novas tecnologias de proteção dos seres humanos em viagens espaciais.
Estas tecnologias não bastam para proteger os seres humanos em viagens espaciais a Marte e em outras partes do Universo. Os astronautas enfrentarão três tipos de campos de gravidade durante uma missão em Marte. Os primeiros seis meses de viagem entre os planetas Terra e Marte será de gravidade zero. Na superfície marciana, a gravidade será de, aproximadamente, um terço da experimentada na Terra. Essa transição na aceleração da gravidade afeta a orientação espacial, coordenação motora e visual e compromete a estrutura óssea e muscular dos viajantes espaciais. Sem gravidade, o coração começa a funcionar mais lentamente e os ossos perdem minerais a uma velocidade muito maior do que na Terra. Além disso, pela falta de gravidade, os fluidos corporais tendem a ser “empurrados” para a cabeça. Com a pressão maior, problemas de visão podem ser comuns. A desidratação e a concentração alterada de cálcio também podem elevar o risco de pedras nos rins.
Embora as pressões psicológicas, a distância de casa e o trabalho estressante sejam considerados os grandes vilões na alteração de comportamento dos astronautas, pesquisas também indicam que algumas habilidades, como atenção, coordenação física e capacidade de resolver problemas, ficam comprometidas no espaço por questões diretamente ligadas ao comportamento do cérebro no espaço. Para o especialista em psicologia e neurociência Vaughan Bell, da University College London e colunista do jornal inglês "The Guardian", uma das possibilidades para essa lentidão é que nosso suprimento de sangue evoluiu para funcionar na gravidade da Terra. Assim, em uma viagem espacial, com gravidade zero, a eficiência com que o oxigênio é fornecido para o cérebro é afetada. Pesquisa feita pelo Laboratório de Neuropsicologia e Biomecânica do Movimento, da Universidade Livre de Bruxelas observou algo parecido: o cérebro parece trabalhar diferente quando está em órbita. A queda da capacidade mental dos astronautas não é grave, mas existe, segundo os dados.
De acordo com a NASA, micróbios podem mudar suas características no espaço e micro-organismos que naturalmente vivem em seu corpo são mais facilmente transferidos de pessoa para pessoa em ambientes fechados como as estações espaciais. Com os níveis hormonais elevados por conta do estresse, a imunidade dos astronautas cai e há uma maior propensão a alergias e outras doenças. Finalmente, um dos aspectos mais perigosos de viajar a Marte é a radiação espacial. Só dentro das estações espaciais, os astronautas são expostos a dez vezes mais radiação do que na Terra, já que por aqui, o campo magnético e a atmosfera nos protegem. A exposição à radiação pode aumentar o risco de câncer, danificar o sistema nervoso central, causar náuseas, vômito e fadiga. Além do mais, pode causar doenças degenerativas, como catarata, problemas cardíacos e circulatórios. Os seres humanos em viagem a Marte como em viagens aos confins do Universo precisam ser protegidos de todas as ameaças descritas.
3 - Identificação de outros mundos similares à Terra capazes de serem habitáveis pelos seres humanos
O terceiro grande desafio humano é o da identificação de outros mundos similares à Terra capazes de serem habitáveis pelos seres humanos projetando e enviando sondas espaciais para realizarem pesquisas nos locais possíveis dentro e fora do sistema solar. Até o momento não há evidências de que haja outro local dentro ou fora do sistema solar propício à vida similar à Terra. Na atualidade, há esforços para colonizar o planeta Marte. No entanto, do que se conhece de Marte, este planeta não apresenta as condições necessárias para os seres humanos nele habitarem porque não possui campo magnético nem atmosfera e biosfera similares aos da Terra, bem como apresenta uma aceleração gravitacional média em cerca de 38% à da Terra prejudicial à vida humana. Não existe em Marte qualquer evidência de possuir um campo magnético estruturado global similar ao da Terra que nos proteja dos raios cósmicos e dos ventos solares e essa ausência pode ter sido a grande responsável pela perda da atmosfera marciana. Marte perdeu sua magnetosfera há 4 bilhões de anos, mas possui pontos de magnetismo induzidos localmente. Marte não possui um campo magnético global que guie as partículas carregadas que entram na atmosfera, mas tem múltiplos campos magnéticos em forma de guarda-chuva, principalmente no hemisfério sul, que são remanescentes de um campo magnético global que decaiu bilhões de anos atrás. Em comparação com a Terra, a atmosfera de Marte é muito rarefeita. O solo marciano é ligeiramente alcalino e contém elementos como magnésio, sódio, potássio e cloro que são nutrientes encontrados na Terra e são necessários para o crescimento das plantas.
As temperaturas de superfície de Marte variam de −143 °C (no inverno nas calotas polares) até máximas de +35 °C (no verão equatorial). Marte tem as maiores tempestades de poeira do Sistema Solar. Estas podem variar de uma tempestade sobre uma pequena área até tempestades gigantescas que cobrem todo o planeta. Elas tendem a ocorrer quando Marte está mais próximo do Sol quando aumenta sua temperatura global. É sabido, também, que água líquida não pode existir na superfície de Marte devido à baixa pressão atmosférica, que é cerca de 100 vezes mais fraca do que a da Terra. As duas calotas polares marcianas parecem ser feitas em grande parte de água. O volume de água congelada na camada de gelo do pólo sul, se derretido, seria suficiente para cobrir toda a superfície do planeta a uma profundidade de 11 metros. Houve a detecção do mineral jarosita (sulfato hidratado de ferro e potássio formado pela oxidação de sulfetos de ferro), que se forma somente na presença de água ácida, demonstrando que a água já existiu em Marte. A perda de água de Marte para o espaço resulta do transporte de água para a atmosfera superior, onde é dissociada ao hidrogênio e escapa do planeta devido à sua fraca gravidade. Marte possui as estações do ano parecidas com as da Terra, devido às inclinações semelhantes de eixos de rotação dos dois planetas. As durações das estações marcianas são cerca de duas vezes as da Terra, já que Marte está a uma maior distância do Sol, o que leva o ano marciano a ter duração equivalente a cerca de dois anos terrestres. A tentativa de colonização do planeta Marte pode significar o início do processo de desenvolvimento de colônias espaciais para uso pelos seres humanos fora da Terra.
4- Capacitação do ser humano para sobreviver em viagens espaciais e em locais habitáveis fora da Terra
O quarto grande desafio humano é o da capacitação dos seres humanos para sobreviverem no espaço e em locais habitáveis fora da Terra. No item 1 (Produção de foguetes que alcancem velocidades próximas à da luz para viajar pelos confins do Universo) ficou evidenciado que, mesmo que seja possível criar uma nave capaz de viajar a velocidades próximas à da luz, ela não seria capaz de transportar pessoas porque existe um limite de velocidade natural imposto por níveis seguros de radiação devido ao hidrogênio que significa que seres humanos não podem viajar a mais do que metade da velocidade da luz porque haveria uma morte rápida, imediata. No item 2 (Produção de tecnologias capazes de proteger os seres humanos em viagens espaciais) ficou evidenciado que os astronautas enfrentarão três tipos de campos de gravidade durante uma missão em Marte. Os primeiros seis meses de viagem entre os planetas Terra e Marte serão de gravidade zero e, em Marte, a gravidade será de, aproximadamente, um terço da experimentada na Terra que afetam gravemente a saúde dos viajantes espaciais. Um dos aspectos mais perigosos de viajar a Marte é a radiação espacial porque nas estações espaciais, os astronautas são expostos a dez vezes mais radiação do que na Terra, já que por aqui, o campo magnético e a atmosfera nos protegem. A exposição à radiação pode aumentar o risco de câncer, danificar o sistema nervoso central, causar náuseas, vômito e fadiga. Além do mais, pode causar doenças degenerativas, como catarata, problemas cardíacos e circulatórios.
Segundo a NASA, enviar humanos em missões para Marte até 2030 enfrenta grandes desafios. O primeiro desafio consistiria na dificuldade dos seres humanos ficarem na superfície de Marte devido à quase inexistente atmosfera em Marte que, em consequência da radiação cósmica e os ventos solares, ficariam desprotegidos podendo desenvolver cânceres. Uma alternativa seria os seres humanos ficarem no subsolo de Marte. O segundo desafio é o de que a geologia de Marte dificulta a plantação de espécies de plantas necessárias à sobrevivência humana. O terceiro desafio à vida humana em Marte é o da existência de muito pó fino de tempestades frequentes de poeira. Quem viver no subsolo de Marte, tem de sair à superfície para limpar o pó sobre os rovers, de vez em quando, porque as tempestades de areia impedem o recarregamento das baterias através da energia solar. Além disso, este pó devido à sua espessura extremamente fina, infiltra-se facilmente nas roupas espaciais podendo afetar a vida dos astronautas. O quarto desafio à vida humana em Marte é representado pelo fato de a viagem para este planeta ainda demorar cerca de oito meses, o que implica uma grande quantidade de combustível, de alimentos e de material de apoio para as equipes das missões, diferentemente da Lua, por exemplo, que demora apenas 3 dias. O quinto desafio coloca como exigência os astronautas serem testados e escolhidos meticulosamente para aguentar os desafios físicos e sociais que esta viagem implica. Finalmente, o sexto desafio resulta do fato de Marte ter sempre uma temperatura negativa que exigiria pensar-se em criar um genoma humano capaz de tornar os seres humanos capazes de suportar condições extremas e sobreviver em Marte. Não existem organismos orgânicos na superfície de Marte, mas podem haver no subsolo e nada nos garante que não irão competir com os organismos que se possam enviar da Terra para lá.
O fato de não existir vida em Marte demonstra que ainda não estão reunidas as condições para os seres humanos lá sobreviverem. Marte 2030 parece ainda uma realidade distante e antes de pensarmos em lá viver, temos de conhecer mais sobre este planeta. A colonização de Marte e de outros mundos no Universo indica que há extrema necessidade de criação de seres humanos mais evoluídos biologicamente com o uso da ciência e da tecnologia para fazer com que desafiem os limites impostos pela natureza e sobrevivam como espécie hoje e no futuro. É preciso fazer com que ocorra a formação de super-homens e super-mulheres que poderá ser alcançada a partir do uso da ciência e da tecnologia (biotecnologia, nanotecnologia e neurotecnologia) para aumentar a capacidade cognitiva e superar as limitações físicas e psicológicas dos seres humanos. Esta situação poderá ser alcançada através do transhumanismo que é uma filosofia que se propõe a erradicar de qualquer forma o sofrimento causado por doenças, o envelhecimento ou mesmo a morte dos seres humanos, bem como alcançar as máximas potencialidades em termos de desenvolvimento humano.
Para assistir o vídeo, acessar o website do canal Fernando Alcoforado do YouTube https://www.youtube.com/watch?
Para ler o artigo de 11 páginas em Português e Inglês, acessar os websites do Academia.edu <https://www.academia.edu/
* Fernando Alcoforado, 83, condecorado com a Medalha do Mérito da Engenharia do Sistema CONFEA/CREA, membro da Academia Baiana de Educação, da SBPC- Sociedade Brasileira para o Progresso da Ciência e do IPB- Instituto Politécnico da Bahia, engenheiro e doutor em Planejamento Territorial e Desenvolvimento Regional pela Universidade de Barcelona, professor universitário (Engenharia, Economia e Administração) e consultor nas áreas de planejamento estratégico, planejamento empresarial, planejamento regional e planejamento de sistemas energéticos, foi Assessor do Vice-Presidente de Engenharia e Tecnologia da LIGHT S.A. Electric power distribution company do Rio de Janeiro, Coordenador de Planejamento Estratégico do CEPED- Centro de Pesquisa e Desenvolvimento da Bahia, Subsecretário de Energia do Estado da Bahia, Secretário do Planejamento de Salvador, é autor dos livros Globalização (Editora Nobel, São Paulo, 1997), De Collor a FHC- O Brasil e a Nova (Des)ordem Mundial (Editora Nobel, São Paulo, 1998), Um Projeto para o Brasil (Editora Nobel, São Paulo, 2000), Os condicionantes do desenvolvimento do Estado da Bahia (Tese de doutorado. Universidade de Barcelona,http://www.
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