jueves, 28 de mayo de 2009

Biografía de Carl Sagan

La biografía del mejor divulgador(con diferencia) de ciencia de todos los tiempos, Carl Sagan.




sábado, 16 de mayo de 2009

'Vertical farming' cultivando en rascacielos

Esto es uno de esos proyectos que nada mas conocerlos me han sorprendido y me han dado esperanzas de que este mundo puede ir a mejor.

Hace tiempo que dejamos de vivir a la intemperie, expuestos a las inclemencias del tiempo, calentitos en nuestras casas y a salvo de los depredadores.
En cambio a nuestro principal sustento, nuestras cosechas, las dejamos a la intemperie expuestas a los elementos y las plagas, y esperamos que un buen año nos de buenos resultados, luego vienen las heladas, el granizo, y la sequía y con sorpresa nos llevamos las manos a la cabeza , maldiciendo la mala suerte, para algunos una perdida económica, para muchos equivale a morir de hambre.
¿Pero si nuestra vida depende de nuestra comida, porque no le damos el mismo trato que nos damos a nosotros?¿por qué no la llevamos a edificios para que tengan la misma protección que nosotros?

Esta es la idea que propone ‘The vertical farming proyect’, cultivar nuestras cosechas en rascacielos dentro de nuestras ciudades.

Imagen : interior

Imagen : exterior(con información)


Ya se han dado pasos en ese sentido , el cultivo en invernaderos es algo habitual, pero esta vez se trata de dar una solución del siglo 21 a un problema que tenemos desde que se invento la agricultura.
Imagen: Campo de soja en medio del Amazonas





El 38 % de la tierra firme del planeta es dedicada al cultivo, alrededor de 800 millones de hectáreas ,un área equivalente a Brasil, lo cual supone un 85% de superficie cultivable hoy en día. Millones de hectáreas de selva y bosque se talan, y enormes zonas de costa se llenan de sedimentos cuyo origen es la erosión por la ausencia de árboles, perjudicando a los arrecifes coralinos.


Imagen: Sedimentos de un rio dispersandose por el mar



Se estima que dentro de 50 años habrá casi 3000 millones de personas mas, serán necesarias 10^9 hectáreas mas para alimentarlos, simplemente no hay tierra cultivable para ello, menos aun si se cultiva para biodiesel.
Cada vez mayor porcentaje de la población mundial se traslada a las ciudades, el paso es lógico.

Un edificio de estos podría dar alimentos para 10.000 personas.

El edifico se alimentaría de las aguas grises y negras de la ciudades, obteniendo agua potabilizada que regaría las plantas, y un residuo sólido ideal como abono.
De hecho el edificio seria una buena fuente de agua potable para la ciudad.
Se podría aumentar la cantidad de agua potable recogiendo la proveniente de la evapotraspiracion de las plantas, recordemos que el edificio esta cerrado.
A la par que se cultivan plantas comestibles se podrían cultivar especies no comestibles como la espadaña o la espartillo para posterior generación de metano. Este metano podría quemarse para generar energía.
El co2 formado podría echarse en la atmósfera del interior del edificio, para favorecer el crecimiento vegetal.
Útil serian los residuos de restaurantes, residuos mas abundantes de lo que pensamos y que podrían servir de igual modo para generar metano y posteriormente generar energía quemándolo, el edificio podría generar toda su energía, sin depender de la red.
En el exterior podrían ir placas solares y en el techo molinos eólicos para generar mas energia.
El edificio por lo tanto genera agua, energía y comida.






Los beneficios serian muchos.

En muchos países del tercer mundo gran parte de los cultivos, se realizan quitándole terreno a la selva, esto pone a los agricultores que viven y trabajan allí en una situación en la que están mas expuestos a enfermedades como el dengue, la malaria y la trypanosomiasis, y posiblemente a nuevas y desconocidas enfermedades altamente infecciosas y virulentas.
El cultivo vertical en rascacielos en ciudades elimina este problema dando unas condiciones mejores de salud a los agricultores, y evitando además un posible futuro contacto con una enfermedad desconocida y muy peligrosa.

Sin olvidar que los agricultores se ven expuestos a exposiciones continuadas a pesticidas, que también entran en las cadenas troficas de los ecosistemas, en el cultivo vertical dentro de edificios, no es necesario el uso de pesticidas, esto también beneficia al consumidor.

El cultivo vertical a la vez que hace que no sea necesario talar mas selva y dañar mas ecosistemas, permite que antiguas zonas expropiadas a la naturaleza sean abandonas y se vuelvan salvajes de nuevo, muchas zonas del planeta se recuperarían, y la Tierra se beneficiaria de ello. Mas árboles ayudarían contra el cambio climático.

Se reduce el gasto de combustibles fósiles, los tractores y demás maquinaria consumen mucho combustible.
Tampoco nos paramos a pensar el gasto de combustible que se da en transportar toda la fruta, cereales y verduras desde su lugar de origen a las tiendas, camiones que recorren decenas o cientos de km, e incluso barcos que cruzan medio mundo.
El cultivo vertical permite que se cultive en medio de la ciudad, en la esquina de al lado de tu casa.

La proximidad de las zonas de cultivo en la propia ciudad, permite que la fruta sea recogida justo en su punto optimo de maduración, justo cuando sabe mejor, para ir directamente a la tienda,(el mercado puede estar en el edificio) en cambio en el cultivo horizontal, el clásico, la fruta ha de recogerse muchas veces verde y recibir un proceso artificial de maduración, el resultado, la fruta no sabe a nada!!y es menos nutritiva.

Un gran porcentaje de los cultivos se malogra en el transporte o en los lugares de almacenaje, otra gran cantidad es devorada por insectos y roedores, de nuevo esto se evitaría con el cultivo vertical.

Las condiciones de temperatura y luz son totalmente controlables, no hay sequías , heladas o plagas que arruinen la cosecha, además hay cosechas todo el año.

Una misma parcela de terreno cultivada en interior equivale desde 3-4 veces a 30 veces la misma parcela de terreno en el campo, este ultimo caso en el caso de las fresas.
No solo hay mas rendimiento por unidad de área cultivada, el pasar a al tercera dimensión hace que una misma área de un área cultivable mucho mayor, cuantos mas pisos mejor.

El la agricultura clásica, las aguas subterráneas y los ríos se contaminan por los excesos de fertilizante, las consecuencias ecológicas de esto son conocidas de sobra, como la eutrofización. La mayor parte del agua de riego se pierde en el camino en canalizaciones antes de llegar a su destino, otro gran porcentaje se evapora en el suelo sin que pueda ser aprovechado por la planta.
En la agricultura vertical, no solo no se contamina el agua, ni se malgasta, sino que se produce agua potable y se reutiliza. Tampoco son necesarios fertilizantes.

Serian una gran fuente de empleo.

Aprenderemos a cultivar en cerrado, lo cual necesitaremos cuando lo hagamos en la Luna, Marte y los habitats espaciales.

En la pagina del proyecto encontrareis mas diseños de estos edificios.
Vertical farming proyect’
Por lo que he visto en al red hay proyectos similares para la cria de peces, el tema me interesa muchísimo, en cuanto tenga algo mas prometo una entrada.

Edito: a veces no se porque unas imagenes si se pincha sobre ellas se abren y otras no, si alguien lo sabe y me dice porque se agradece. hay una imagen que contiene información y en pequeño no se puede leer, lo siento.

Podeis comentar en meneame ya que esta entrada ha sido meneada gracias a luiti

viernes, 8 de mayo de 2009

Viviendo en el espacio: Habitats ‘tipo cerrado’ y Dandridge Cole

Hace algo mas de un mes os hable de un tipo de habitats que podían igualar o incluso mejorar las condiciones de nuestro planeta, las esferas de Bernal y los Cilindros de O’Neill, lo cual llevo a una conclusión.

Estos solucionaban el tema de la iluminación del interior del hábitat mediante sistemas de espejos que reflejaban la luz al interior a través de ventanas.
Estas ventanas son el punto mas débil del hábitat, a pesar de que ya comente que los impactos de meteoritos no suponen un problema tan grave como no hacen creer las películas de ciencia ficción, su eliminación reduciría este problema, y a la par reduciendo aun mas los niveles de radiación.

Imagen. Habitat tipo cerrado

También habrá situaciones en las que tener ventanas no sirva de nada, como por ejemplo mas allá de la ‘plataforma continental’ del sistema solar, donde no será practico iluminar el interior con luz solar, como es el caso de que el hábitat este en la Nube de Oort o cruzando el espacio interestelar hacia otra estrella.
Este tipo de hábitat seria totalmente cerrado, con los cual comprándolo con un Cilindro de O’Neill de similar tamaño obtendríamos el doble de superficie habitable en el interior. Se les denomina habitats de ‘tipo cerrado’ en oposición a los habitats de ‘tipo abierto’ como son los otros, que tienen ventanas.

La iluminación de ha de resolver de otra manera, una opción es mediante un espejo concentrar toda la luz del sol y dirigirla al interior del hábitat, a un delgado tubo que actuaría como un sol lineal, este tubo contendría una mezcla de gases concreta para emitir el tipo de luz deseada.
En caso de no tener disponible luz solar, el sol lineal podría estar alimentado por algún tipo de energía como la fusión.

La ausencia de ventanas permite diseñar el interior de una forma totalmente distinta, por ejemplo el hábitat puede incluir mares que borden totalmente el cilindro.

Hay varios diseños da hábitat de tipo cerrado, Lewis One, el Cilindro de McKendree ( de los que hablare en próximas entradas), y la famosa Rama son unos ejemplos.
Aquí teneis un ejemplo creado por Eric Bruneton de ‘tipo cerrado basado en el modelo de Rama. Recomiendo que bajéis en su pagina el video en alta calidad





Antes incluso que Gerald K. O’Neill diseñase sus habitats Dandridge Cole diseño los suyos con un adelanto de hasta 10 años.









Imagenes: derecha Gerald K. O'Neill, izquierda Dandridge Cole















El pensaba que los primeros habitats espaciales podrían crearse como consecuencia de la minería de los asteroides.
Si un asteroide fuese minado y su material extraído, podría hacerse hueco su interior a la vez que se cubre de las escorias su exterior, creando un superficie interna que tras hacer aumentar la rotación gozaría de gravedad.

imagen asteroide hueco.

Pero Cole propuso que probablemente los futuros colonos hartos de un proceso tan lento podrían recurrir a una forma alternativa de crearse un hábitat a partir de un asteroide de composición mayoritariamente de hierro y níquel(tipo M).

El método es el siguiente, partiendo de un asteroide de composición principalmente metálica, con un espejo cóncavo de varios km se podría reflejar luz del sol en un haz concentrado, calentando la superficie del asteroide.
La superficie del asteroide se derretiría, para después ir derritiéndose hasta el interior,
anteriormente gran cantidad de contenedores de agua hubiesen sido introducidos en el centro del asteroide a lo largo del eje, llegado el momento adecuado cuando el interior se ha derretido, los contenedores ser detonarían, todo el agua en forma de vapor inflaría el asteroide derretido igual que lo hacemos con un chicle al hacer pompas.
El resultado es un cascaron hueco con una corteza de varios metros de metal macizo, notablemente mas grande que el asteroide original.
Si el asteroide se fundiese del todo la gravedad y la fuerzas de cohesión causarían que adquiriese una forma esférica, pero queremos que la forma final sea lo mas cercana al cilindro. Antes de fundirse el centro el asteroide tendría una forma mas cilíndrica así que se tendrían que hacer reventar los tanques de agua justo en el momento en el que se fundiera el eje central y así conseguir un asteroide inflado de forma cilíndrica.
La superficie con la gravedad buscada es mayor en un cuerpo cilíndrico que en uno esférico.
Un problema en el proceso de fusión seria que habría un punto en la que la superficie derretida exterior al estar al rojo vivo radiaría mucho calor, con lo que el proceso se dificultaría y ralentizaria por las perdidas de calor, sino evitamos esto el proceso se alargaría hasta algo mas de una década.
Una solución para acelerar el proceso evitando esta perdida de calor, seria utilizar un potente laser, para crear un túnel hasta el interior del asteroide, y dirigir el haz de luz del espejo a través de ese túnel hasta el interior, así pues el asteroide empezaría a fundirse desde dentro y la perdida de calor se evitaría.
Muchos quizás penséis que este caso seria peor, porque al estar el interior derretido y la corteza sólida esta impediría la expansión, pero el sentido común nos lleva a error, pues la corteza a pesar de ser sólida tendría gran fluidez. Los metales cerca de su punto de fusión a pesar de estar en estado sólido fluyen con gran facilidad.


También se puede crear una burbuja mayor mediante el mismo procedimiento, partiendo de un asteroide mucho mas pequeño que se expandiría hasta el limite, y utilizarla en los sucesivos para envolver y retener el calor del asteroide en proceso de fusión. El grosor del la cúpula aislante puede llegar ser delgadísima mucho mas que en el caso del hábitat creado a partir del asteroide, lo justo para servir de aislante y reflejar el calor.
Una combinación de ambas, laser y cúpula, probablemente seria la mas deseable, así el proceso de acortaría a unos pocos años.
una vez el asteroide se infle y se enfrié, el espejo puede ser recolocado en un extremo del hábitat para dirigir la luz hacia el sol lineal interior, y después habilitar la superficie interior para hacerla habitable, y darle la rotación adecuada para el valor de la gravedad deseado.
El resultado seria algo así. Un habitat de 32 km de largo y 16 de ancho, con un total de 1600 km2 de superficie interna.


imagen: Vista exterior


Imagen: Vista interior.



Si quisiésemos en un par de décadas podríamos a empezar a practicar con asteroides férricos de tamaño pequeño, de alrededor de 50 metros de diámetro.
Una vez inflados(con un diámetro de 200-250m y medio metro de grosor de pared) podríamos coger un par y atarlos con un cable, y el sistema a modo de unas mancuernas giraría dando gravedad en los hemisferios mas alejados al eje de giro. En el centro del cable, se podría colocar una plataforma de aterrizaje, esto es así porque seria el único sitio que permanecería fijo respecto a una nave que quisiese aterrizar. Por el cable se desplazaría un elevador para el transporte hábitat-hábitat y plataforma-hábitat.


imagen: dos asteroides inflados unidos mediante un cable

La característica que suelen compartir casi todos los habitats espaciales, por lo menos a esta escala, es que muchas variables son totalmente controlables, como pueden ser la temperatura, duración del ciclo día-noche, luminosidad, lluvia...e incluso la gravedad. O’Neill veía deseable poder proporcionar una gravedad normal permanente en estos habitats, , en cambio Cole lo veía como una variable mas que estos colonos podrían cambiar y así imagino que mucho optarían por gravedades diferentes, e incluso cambiarlas de un periodo de tiempo a otro, esto se refleja en este relato con el que termino la entrada.

'Imagine por un momento que vive en este mundo hueco, en una casita de campo, y que la velocidad de rotación se ha graduado a una décima parte de la gravedad terrestre normal. Usted decide ir a dar un corto paseo volando para respirar el aire del campo. Se pone un traje de vuelo con alas parecidas a ra­quetas unidas a las mangas que se prolongan más de medio metro desde sus manos, y una vela de un tejido muy ligero que se extiende entre sus brazos y sus piernas. Se da un suave impulso, planea por la casa y sale volando por la puerta principal, plegando las alas momentáneamente en el momento de salir. Una vez fuera, aterriza en su césped y se prepara para ,el salto de despegue. Como se mantiene en forma y sus piernas son fuertes, da un salto hacia arriba con las alas plegadas hasta una altura de nueve metros. (En la Tierra podría elevar el centro de gravedad de su cuerpo noventa centímetros de un salto, lo cual no está mal.) A nueve metros de altura por encima del tejado de su casa, se detiene y mantiene la altitud aleteando. Esto no resulta difícil porque, aunque su masa sea de setenta kilos, usted no pesará más de siete kilos, como un pavo. Por eso sólo necesitará sostener tres kilos y medio con cada mano, lo cual no es demasiado para nadie, aun sin estar en buena forma. Mira a su alrededor, las onduladas colinas, los verdes bosques y los prados despejados de su tierra natal y se lanza planeando valle abajo. La caída le hace ganar velocidad, que vuelve a perder cuando remonta el vuelo para ganar altitud, pero esta vez agita las alas vigoro­samente para ascender unos veinte metros antes de iniciar un planeo más largo pero más lento. Al pasar sobre un arroyo al pie del valle divisa una trucha que acaba de sal­tar fuera del agua y se lanza en picado. Intenta atrapar el pez, que se ha elevado más de tres metros por encima de la superficie del agua, pero no calcula bien la corrección de la aceleración de Coriolis y no consigue atraparlo por varios centímetros. Pero ahora se dirige hacia el arroyo a gran velocidad y con una inercia considerable. Sus pequeñas alas no le permiten girar bruscamente y acaba zambulléndose en el agua irremediablemente, 1evantando salpicaduras de más de diez metros. Aunque este ominoso principio de su excursión lo deja empapado, no enfría su ánimo y vuelve a saltar para emprender el vuelo con renovado vigor. Se dispone a batir su propio récord de altitud. Ascender volando en línea recta no es más difícil para un piloto experimentado que caminar a paso vivo por el suelo, y al cabo de media hora de darse impulsos rítmicamente llega a una altura de unos cuatro kilómetros. A mitad de camino del Sol central de su mundo, comprueba que volar es mucho más fácil porque su peso se ha reducido a 3,5 kilos, pero también hace un calor bastante incomodo. Recordando la experiencia de Ícaro, que voló demasiado cerca del Sol y se le fundieron las alas, usted decide olvidar su conquista de las alturas y la cambia por la contemplación ociosa del bello paisaje en su viaje de vuelta planeando hasta el suelo.
Desde esta altura tiene una visión mucho mejor de su mundo cilíndrico que desde el suelo. El aire es límpido y se distingue perfectamente el casquete polar, a unos ocho kilómetros al norte, y el mar ecuatorial a casi la misma distancia hacia el sur. De hecho, puede verse todo el mar ecuatorial que rodea su mundo e incluso distinguir las embarcaciones del extremo opuesto navegando cabeza abajo por su «cielo». El horizonte curvo que se cierra en un círculo no es perturbador para un nativo del mundo invertido, e incluso los visitantes de la Tierra pierden rápidamente la aprensión. Pronto comprenden que los barcos, automóviles, personas, casas, etc., que ven claramente con sus binóculos por encima de su cabeza, al otro lado del mundo, no van a caerles encima. Pro­gresivamente se adaptan al horizonte curvo invertido y empiezan a disfrutar de la visión mucho más amplia que permite esta geografía. Cualquier colina del mundo hueco ofrece al espectador un panorama mucho más amplio de bos­ques, prados, pueblos, lagos, etc., que la vista desde una montaña de la Tierra, por alta que sea.
Lentamente vuelve a su casa con la ropa bien seca por haberse acercado al
Sol y una gran sensación de paz y satisfacción con su despreocupada y feliz vida en este mundo utópico. El ejercicio le ha despertado el apetito y se plantea indolentemente qué elegirá para la cena de hoy. Naturalmente, después de ce­nar tiene que asistir a la reunión del pueblo donde se decide la espinosa cues­tión de si lloverá una o dos veces a la semana durante los próximos tres meses. '

Mas información en:

El asteroide del fin del mundo ¿sobreviviremos? De Donald W. Cox y James H. Chestek

Islands in Space: The Challenge of the Planetoids. Dandridge M. Cole and Donald W. Cox

Gracias a mezvan esta entrada ha sido meneada.

lunes, 27 de abril de 2009

Transferencia de energía eléctrica en el espacio

Sin duda las ideas y propuestas de Alexander Bolonkin son originales e innovadoras y esta tambien lo es.
Es una propuesta para poder transferir electricidad en grandes cantidades a otras partes del sistema solar.

Una vez que empecemos a colonizar el sistema solar, puede que veamos útil transferir grandes cantidades de energía de un parte del sistema solar donde es muy abundante a otra donde no lo es tanto.
En el sistema solar interior hay energía solar abundante(a la distancia de Mercurio 6 veces mas intensa que en la orbita de la Tierra).
Gigantescas estaciones de paneles solares podrían colocarse en una orbita cercana al sol y así poder suministrar energía a grandes proyectos que requieran mucha energía, como posibles casos de terraformación, construcción de megaestructuras, o suministro de energía a naves espaciales, entre otras muchas funciones mas.

Esta transferencia de electricidad de realizaría sin cables, utilizando un filamento de plasma como conductor de la electricidad.
El plasma es el cuarto estado de la materia, los núcleos atómicos están desprovistos de sus electrones, así que hay cargas positivas y negativas libres, estas cargas libres permiten el paso de corriente lectrica, asi el plasma actua de conductor.
El propio filamento de plasma generaría por lo tanto un campo magnético que comprimiría el plasma, y así manteniendo la integridad del sistema, al mantener el plasma en una forma compacta.
De esta forma seria posible incluso transportar energía desde la Tierra a Marte(100 millones de km), con una cantidad de plasma que no superaría unos pocos cientos de gramos.
Este es un ejemplo pero sigamos con otros posibles usos.

Transferencia de energía al espacio

Se podría conectar una fuente eléctrica(1) a una estación espacial o una nave espacial(3)mediante dos cables de plasma(2) creados en forma de una haz de plasma enviados en su dirección.
En caso necesario el cable de plasma se puede desviar con un reflector de plasma(4)
La sección del cable de plasma puede ser miles de m2 .


Como se observa en la figura (a) los dos cables de plasma al tener corrientes opuestas se repelen. Los cables de plasma pueden deformarse hasta ser circulares si es necesario, esto es necesario para los siguientes casos a explicar.

Una nave espacial podría conectarse al cable y extraer energía eléctrica, Bolonkin plantea dos formas de extracción, la primera propone extraer las partículas cargadas mediante una fina película conductora para su uso, y posterior emisión por otra fina película( figura b), o mediante dos finas redes con un campo electroestático que opone resistencia a la corriente del plasma.(figura a)
La figura c muestra un reflector de plasma que cuenta de varias redes con cargas opuestas, para reflejar las partículas de cargas opuestas.

Transferencia de electricidad a un satélite, una estación espacial o la Luna.

En este caso se necesitarían al menos dos torres de 100 km( de las que ya se hablo aquí)si queremos que la transferencia sea continua, esta altura es necesaria para que la atmósfera no interfiera con el plasma.
Para una transferencia puntual a un satélite solo es necesaria una torre, como se observa en la imagen.
La energía solar recogida por paneles solares en LEO o la Luna se puede enviar a la Tierra, o al revés.

Se observa la Luna(7), la Tierra(1), las dos torres(2), el cable de plasma(4)(6)

Transferencia de electricidad a Marte.

Misma situación a la anterior pero llevada mas alla, valida incluso si Marte esta en el punto opuesto de la orbita.

Vela magnética AB de plasma.

La idea consiste en cerrar el cable de plasma en una circunferencia gigantesca.
A causa de la bajísima resistencia en el plasma el circulo se mantendría sin apoyo externo durante algunos años.
En el centro iría la nave espacial, que se mantendría unida al circulo de plasma gracias a un campo magnético que ella produciría, seria atraída o repelida por la vela según se coloque detrás o delante de este.
La vela se impulsaría gracias al viento solar. El viento es un flujo de partículas cargadas proveniente del sol, estas partículas cargadas ceden su momento al campo magnético, lo ‘empujan’, otras versiones de velas magnéticas ya se han propuesto como método para viajar a porcentajes bajos de c(3%), pero las velas(de todo tipo) ya tendrán su sitio en entradas posteriores.
Anillo de plasma(2), nave espacial(1), viento solar(3), empuje de la vela magnetica(4), fuerza magnética de la nave(5)

Transferencia inalámbrica de energía eléctrica en la Tierra.

Se trata de utilizar la ionosfera como acumulador eléctrico gigantesco y como conductor de masivas cantidades de electricidad de un continente a otro.
La superficie terrestre es utilizada como conductor de regreso.
Son necesarias al menos dos torres de 100 km, altura donde esta la ionosfera. Mejor si son mas de dos.
Vea un par de problemas a esto si fuésemos capaces de hacerlo, primero la gente ya tiene miedo con una simple antena de telefonía cerca suyo, la oposición antes una de estas cosas seria mucho mayor. Y las conspiranoias sobre el control del clima o la mente nacerían a patadas sin duda.
La otra es que necesitaríamos un gobierno a nivel mundial, no veo sino quien estaría dispuesto a enviar mucha energía eléctrica de un continente a otro.

El paper original ‘Wireless Transfer of Electricity in Outer Space’ de Alexander Bolonkin

martes, 14 de abril de 2009

Potencial de los habitats espaciales, esferas de Dyson y paradoja de Fermi

Después de unos días(demasiado pocos) de descanso vuelvo a la carga con esta entrada en la que tratare un amplio rango de temas, entre otras cosas de terraformación, la paradoja de Fermi, esferas de Dyson, habitats espaciales y el chauvinismo planetario.

Imaginémonos que podemos comunicarnos con un feto humano en el octavo mes de embarazo. Le preguntamos que espera de su futuro.
Quizás nos diría que el útero donde vive se le ha quedado pequeño y que espera poder salir pronto para encontrar otro útero mas grande y acogedor que le permita seguir creciendo.

También imaginémonos un civilización que vive en una isla en medio del pacifico, como pudo ser la que vivió en la Isla de Pascua, están agotando sus recursos y su población ha crecido tanto que la isla se les queda pequeña.
Han oído leyendas de otras islas lejanas, unas llamadas Las Islas Azores, y sueñan con cruzar el mar para dirigirse a ella, y así seguir con su crecimiento y solucionar sus problemas de recursos.
Por lo tanto se ponen a ello y envían unos barcos para ir en busca de esas islas.
Cruzan el mar, llegan hasta el continente asiático, pero lo ignoran, empeñados en que solo una isla como la suya les puede servir , no son capaces de ver que todo el continente asiático puede suplir sus necesidades, y así pasan por Oceanía, África y Europa, ignorándolos igualmente y finalmente llegan a las Azores, islas que habitan, pero que no les duraran mucho tiempo...

¿No resulta poco imaginativo el feto pensando que su futuro va a consistir en un paso de un útero a otro, y a otro, en vez de una vida mucho menos limitada y mas rica como ser independiente al aire libre?¿o la de esos isleños pensando que solo una pequeña isla como en la que nacieron puede suplir sus necesidades, ignorando cuatro continentes enteros en los que se podrían expandir en una tasa millones de veces en la que lo harían si se limitasen a viajar a esa otra isla soñada?

¿Pero acaso no estamos cometiendo el mismo error al pensar que vamos a abandonar este mundo(la Tierra), cruzando billones de km para aterrizar en otra ‘Tierra’ (tardemos miles de años o unos pocos)en otro sistema solar,?¿somos poco imaginativos?

Porque digo esto? La mayoría de la gente, incluidos científicos, tiene esta visión del futuro de nuestra especie en el espacio, el de una civilización que tiene que expandirse colonizando planeta tras planeta, cruzando años luz en el camino.
Cometen el error de pensar que se va dar una situación como la de muchas películas de ciencia ficción , la de un universo en que casi cada estrella tiene planetas habitables con condiciones casi como las de la Tierra.
Y lo probable es que aunque los planetas sean muy abundantes, pocas estrellas tengan planetas que tras un largo proceso de terraformación sean habitables, y menos que incluso así cumplan las condiciones agradables que esperamos de otra ‘Tierra’, como gravedad y duración del día adecuada.
Una gravedad inadecuada trae problemas de salud

A esto se le llama chauvinismo planetario, termino creado por Asimov

Descartan sin razón el potencial que supone utilizar la cantidad increíble de asteroides cometas, planetas enanos y lunas que poseen los sistemas solares, no para habitarlos sino para construir habitats como los que hable en esta entrada, utilizando los materiales que nos dan.
Estos habitats pueden otorgar a los seres humanos un forma de expansión con unas condiciones que igualan a las de la Tierra; clima agradable, buena iluminación, equivalente a la gravedad normal, día de 24 horas....o que incluso las mejoran; ausencia de terremotos, huracanes, inundaciones, plagas, contaminación....

Viendo los recursos que puede dar un sistema solar cualquiera, hagamos una comparativa de tres hipotéticos sistemas solares, uno con mucha masa en forma de grandes planetas y poca en asteroides, como puede ser el nuestro, uno donde la masa no se ha concentrado en planetas y solo hay asteroides, como puede ser Alpha Centauri, y otro caso intermedio.
Para el primer caso consideremos el equivalente de una masa terrestre(MT) en forma de cuerpos menores, para el tercero veamos de ejemplo de la nuestro sistema solar si no se hubiesen formado planetas , Júpiter tiene un núcleo sólido de cerca de 20 masas terrestres, Saturno parecido y Neptuno y Urano un núcleo de 5-7 masas terrestres, y en la nube de Oort se teoriza que pueden existir el equivalente de la masa de Júpiter en cuerpos pequeños de hielo.
Así que:
Primer caso: 1 MT en forma de cuerpos menores =5.85 * 10^24 kg
Segundo caso: 50 MT en forma de cuerpos menores =2.9 * 10^26 kg
Tercer caso: 200 MT en forma de cuerpos menores =1.17*10^27 kg

Tomando un valor aproximado de la masa que podría tener un cilindro de O’Neill (10^13kg)
¿Cuantos de estos cilindros se podrían construir?
Tomando la cifra de 5 millones que podrían vivir en cada uno,¿ cuanta población mantendrían?
¿Cuanta superficie habitable supondrían, comparándola con la que os ofrece nuestro planeta? Tierra = 510*10^6 km2, cilindro = 300 km2

Estos cálculos y los datos utilizados son únicamente aproximativos, intentan reflejar una idea, pero como veréis incluso errores de varios ordenes de magnitud no cambian mucho lo que quiero decir.

Primer caso = 5.85*10^11 habitats = 2.9*10^18 personas, 344117 veces la superficie de la Tierra
Segundo caso = 2.9*10^13 habitats = 1.46*10^20 personas =,17 millones de veces la Tierra
Tercer caso = 1.17*10^14 habitats = 5.85*10^20 personas, 69 millones de veces la Tierra.

Incluso con crecimientos inmensos de población, de alrededor de un Billón de personas al año,(un aumento equivalente a la población de la Tierra cada dos días) se necesitarían 3 millones de años para colonizar totalmente un sistema solar del primer caso, y 580 millones de años para el tercer caso. Estos valores de crecimiento son arbitrarios, podrían ser menores, por lo tanto dando unos intervalos de tiempo mayores.
Esta visión de la utilización de los recursos para la expansión de la humanidad es la de ‘hight frontier’ en oposición al chauvinismo planetario.
Trasladando esto a nuestro sistema solar y a específicamente nuestro caso de posible colonización del sistema solar, Marte aporta un cuarto de superficie terrestre mas, Venus una mas. Marte tiene un gravedad reducida que quizás sea problemática y Venus en caso de terraformarse tendría un ciclo de día-noche junto una excesiva radiación solar e índice ultravioleta algo ‘incomodo’.
Apenas dos superficies terrestres mas con malas condiciones en oposición a mas de 300000 superficies terrestres con buenas condiciones.

Y esto seguirá ocurriendo aun mas exageradamente fuera de nuestro sistema solar cuando vayamos a otros.

De hecho Frank Drake el famoso creador de la ecuación del numero de civilizaciones extraterrestres, calculo y hizo una comparativa de las energías que necesitaría una civilización expansiva en caso de decidir seguir su expansión dentro de su sistema solar a la forma del 'hight frontier' con habitats espaciales o seguir su expansión viajando a otras estrellas en busca de otros planetas.
Comparando la energía necesaria para mover un kilo a diez años luz de distancia a un 10% de c, (asumimos con optimismo que hay sistemas solares con planetas habitables cada diez años luz)con la energía para mover un mismo kilo de una distancia Luna-Tierra para construir un hábitat espacial, resulta ser:
Energía por kg para la colonización interestelar/ Energía por kg para la colonización del sistema solar = 7*10^6
Es decir varios millones de veces mas costoso.
Y si tenemos en cuenta el consumo de energía para frenar de 0.1% de c a velocidades normales en el sistema de llegada, el aumento de carga para la protección de la radiación, el factor pasa a 100 millones de veces mas costoso.

No hace falta decir que esta es una posible respuesta a la paradoja de Fermi, las civilizaciones alienígenas colonizarían otros sistemas solares muy lentamente, siendo capaces de sacar partido a su sistema solar durante millones de años.

'La paradoja de Fermi es la contradicción entre las estimaciones que afirman que hay una alta probabilidad de existencia de civilizaciones inteligentes en el universo, y la ausencia de evidencia de dichas civilizaciones.'

¿Quiere decir esto que las civilizaciones alienígenas o nosotros en un futuro no iremos a otros sistemas solares?
No, yo creo por supuesto que lo harán en el caso de existir o lo haremos en su momento, pero se ve por lo comentado como una civilización que necesita planetas se ve mas obligada a salir en busca de otros planetas puesto que en su sistema solar no dan mucha capacidad de expansión, por el contrario en el otro caso no hay una urgencia de ampliar territorio, hay de sobra en el original, puede permanecer millones de años en un sistema solar antes de salir a otro, y en caso de salir puede moverse a otras estrellas con suma paciencia a velocidades realmente lentas.

Si necesitasen viajar a otros sistemas solares, en tres millones de años(primer caso) incluso viajando a 10 km/s llegarían a cualquier estrella dentro de una esfera de 100 años luz de radio, y en 600 millones de años(tercer caso) a cualquier estrella dentro de una esfera de radio 20000 años luz(media galaxia).

¿Quiere decir que los planetas no nos servirán de nada?

No, si nos servirán , pero no son necesarios para nuestra expansión, su utilidad en mi opinión es que una vez terraformados son buenos para la expansión de la vida terrestre, es decir una civilización no planetaria puede hacer una acto de jardinería galáctica, expandiendo la vida por toda la galaxia, los planetas terraformados se convertirían en edenes naturales, sin la molestia de los seres humanos. Y si se encuentra vida nativa se puede tener una oportunidad increíble de estudiarla sin amenazarla compitiendo por el planeta.
Y además la vida se expandiría en los trillones de habitas espaciales construidos por el ser humano. Una especie de pinzon pobló cada una de las alrededor de 15 islas grandes en las Galápagos evolucionando a mas de una decena de especies diferentes, cada unos de estos habitas podría durar millones de años, y porque no indefinidamente si es mantenida por sus ocupantes, en cada uno de ellos las especies podrían evolucionar como si en islas estuviesen,¿ un trillón de especies de pinzones? seria un numero de especies mayor que juntando todas las formas de vida de este planeta, y así con todas las especies introducidas.

En cambio una civilización planetaria se ve en el compromiso de decidirse entre su expansión o la vida nativa en el caso de encontrarla, lo cual en un caso la convierte en un genocida de monstruosas dimensiones o en el otro caso dificulta su expansión mas aun. Y sino encuentra vida, la vida terrestre allí introducida se volverá a ver comprometida por la gran población humana en ese nuevo planeta, cosa que ya ocurre en el nuestro.

No solo se podría aprovechar un sistema solar mas eficientemente sino que una civilización no planetaria puede habitar cualquiera, aquellos que no tienes planetas, supergigantes, estrellas variables, sistemas con agujeros negros o estrellas de neutrones serian sistemas vedados a civilizaciones planetarias.

Pero sigamos adelante, puede que halláis terminado en la conclusión de que en un sistema solar con un numero tan elevado de habitats, de 10^11 a 10^14 , la luz de la estrella se vería interceptada en gran medida.
A esa conclusión llego Freeman Dyson, y así nació el concepto de la Esfera de Dyson, famosísima megaestructura sólida que rodearía su estrella principal para retener su energía.
El concepto de Esfera de Dyson ha sido centro de innumerables debates sobre la imposibilidad de ser construida por su inestabilidad y la ausencia de un material con la suficiente resistencia.
Pero Dyson en ningún momento hablo de una esfera rígida, el hablaba de billones de habitas espaciales, paneles solares y demás estructuras que podría construir una civilización alrededor de su estrella para aprovechar su energía o para otros usos, exactamente seria correcto decir enjambre de Dyson, pero sin explicación alguna el malentendido de que era una esfera continua se propago rápidamente, incluso gracias a científicos con el suficiente conocimiento para saber que Dyson nunca se refirió a eso.
Y ese confusión persiste aun hoy.
Se han realizado búsquedas para encontrar la huella infrarroja que dejarían estos ‘enjambres de Dyson’ , pues por pura física la luz que es detenida por estos billones de ‘cuerpos’ seria devuelta en forma de infrarrojos.
La búsqueda por ahora no ha dado resultado.

También hay ‘problemillas’ que dificultan mas las cosas a una civilización planetaria comprándola con una no planetaria.
Como es que tener que subir el pozo gravitatorio del planeta cada vez que se tiene que mover de un planeta a otro. Esto es un problema, luchar contra la gravedad encarece todo el asunto, y de hecho es el razón principal por la que la exploración actual del espacio es tan cara.
Imaginémonos que queremos convertirnos en navegantes, y que hacemos nuestros barcos en astilleros mil km tierra adentro, la navegación seria absurdamente cara y difícil.
Vivir en el espacio te evita subir y baja este pozo en los desplazamientos, el paso de un habitat espacial a otros es sumamente fácil, y si realizas todas las operaciones allí , la colonización espacial se hace muchísimo mas barata.

Vivir en el espacio entre otras cosas te permite un acceso fácil a una fuente ilimitada de energía, la luz del sol, en un planeta esto es mas complicado.

Para mas información ‘ciudades del espacio’ de Gerald K O’Neill, el fue el principal creador de los habitas espaciales, y quien planteo la pregunta“Is a planetary surface the right place for an expanding technological civilization?, o ¿Es una superficie planetaria el sitio correcto para una civilización tecnológica que se expande? y 'A comparative analysis of space colonization enterprises' de Frank Drake
¿Vosotros que pensáis?

¿¿¿Sois chauvinistas plantarios???
Si quereis teneis una encuesta a pie de pagina.


Gracias a mezvan por menear la entrada

lunes, 6 de abril de 2009

Juego de formación estelar

Os pongo un pequeño juego de formación estelar, partes de una nube de gas donde tu siembras estrellas masivas que explotan en supernovas, el gas se comprime y se forman nuevas estrellas.El juego consiste por la tanto es conseguir el máximo nacimiento de estrellas.

jueves, 2 de abril de 2009

Youtube en contra de James Randi y el pensamiento critico

Estoy profundamente decepcionado, me he enterado vía Pharyngula que la cuenta de youtube de la Fundación Educativa James Randi ha sido cancelada.
James Randi es un mago luchador inagotable en contra de las pseudociencias.
Parece que en youtube el pensamiento libre y critico no esta bien visto.Hay una forma de ayudar, transmitemos una protesta desde aquí.




Actualización: la cuenta de James Randi ha sido restaurada.
La vida ha colonizado cada rincón de la Tierra, ya es hora de ayudarla a colonizar todo el sistema solar.