La colonización del espacio del (también llamado el establecimiento del espacio del, la humanización del espacio del, de la habitación del espacio del, etc.) es el concepto de la habitación humana autónomo permanente ( autosuficiente) de localizaciones fuera de la tierra . Es un tema importante en la ciencia ficción, así como una meta de largo plazo de los varios programas espaciales nacionales
Mientras que mucha gente piensa en colonias del espacio en la luna o el Marte, otras sostienen que las primeras colonias estarán en la órbita . Varios diseñan a grupos en NASA y a otra parte han examinado viabilidad orbital de la colonia. Han determinado que hay cantidades amplias de todos los materiales necesarios en la luna y de cerca de los asteroides de la tierra, que la energía solar es fácilmente disponible en mismo granes cantidades, y que no hay nuevas brechas científicas necesarias, aunque mucha de ingeniería fuera requerida.
En el 2005 del administrador de la NASA Michael Griffin identificó la colonización del espacio como el objetivo último de los programas actuales del vuelo espacial, decir: … la meta no es apenas exploración científica… que está también sobre prolongar la gama de habitat humano hacia fuera de la tierra en la Sistema Solar mientras que vamos adelante a tiempo. … Una especie del solo-planeta no sobrevivirá a largo plazo… si los seres humanos queremos sobrevivir para los centenares de millares o de millones de años, nosotros debe poblar en última instancia otros planetas. Ahora, la tecnología es hoy tal que ésta es apenas concebible. Estamos en la infancia de ella… que estoy hablando de ese un día, yo no sabemos cuándo es ese día, pero habrá más seres humanos que viven de la tierra que en él. Bien podemos tener gente el vivir en la luna. Podemos tener gente el vivir en las lunas de Júpiter y de otros planetas. Podemos tener gente el hacer de habitat en los asteroides… que sé que los seres humanos colonizarán la Sistema Solar y va un día más allá|20px|20px| Grifo de Michael D.
Método
Las colonias del edificio en espacio requerirán el acceso al espacio, a la gente, al alimento, a los materiales de construcción, a la energía, al transporte, al conectado a una máquina que mantiene las constantes vitales de las comunicaciones, a la gravedad simulada (usar la rotación circular constante), y a la protección contra la radiación . Situarán a las colonias probablemente para ayudar a satisfacer esos requisitos.
Materiales
Las colonias en la luna y el Marte podrían los materiales locales del uso, aunque la luna sea deficiente en los volátiles (principalmente hidrógeno, y el nitrógeno ) pero posea mucho de oxígeno, el silicio, y los metales tal como hierro, aluminio y titanio . Poner en marcha los materiales de la tierra es muy costoso, así que los materiales a granel podrían venir de la luna o los objetos (NEOs - asteroides y cometas de la Cercano-Tierra con órbitas cerca de la tierra), el Phobos, o el Deimos donde están mucho menos las fuerzas gravitacionales, allí no es ninguna atmósfera, y no hay biosfera a dañar. Mucho NEOs contiene cantidades substanciales de metales, de oxígeno, de hidrógeno y de carbón. Cierto NEOs puede también contener un poco de nitrógeno.
Más lejanos hacia fuera, los asteroides Trojan de Júpiter son probablemente altos en hielo de agua y probablemente otros volátiles.
Energía
La energía solar
en órbita es abundante, confiable, y es de uso general accionar los satélites hoy. No hay
noche en espacio, y ningunas nubes o atmósfera para bloquear luz del sol. La energía solar disponible, en vatios por metro cuadrado, en cualquier distancia, el d, del Sun se puede calcular por el E de la fórmula = 1366/ d ², donde el d se mide en las unidades astronómicas
Particularmente en las condiciones ingrávidas del espacio, la luz del sol se puede utilizar directo, usar los hornos solares grande hechos de hoja metálica ligera para generar millares de grados de calor en ninguÌn coste; o reflejado sobre cosechas para permitir a la fotosíntesis proceder.
Las estructuras grandes serían necesarias convertir luz del sol en cantidades significativas de corriente eléctrica para el uso de los colonos. En naciones alto electrificadas en la tierra, per capita la consumición eléctrica puede hacer un promedio de 1 kilovatio/persona (o de áspero 10 megavatio-horas por persona por año.)
La energía se ha sugerido como artículo eventual de la exportación para los establecimientos del espacio, quizás usar la transmisión de energía sin hilos e. vía vigas de la microonda al enviar la energía a la tierra o a la luna. Este método tiene emisiones cero, así que tendría ventajas significativas tales como eliminación de los gases de efecto invernadero y de la basura nuclear. El área de tierra requerida por vatio sería menos que los paneles solares convencionales.
La luna tiene noches de dos semanas de la tierra en la duración y Marte tiene noche, polvo, y es más lejano del Sun, reduciendo la energía solar disponible por un factor alrededor de ½ - ⅔, y posiblemente haciendo la energía atómica más atractiva en estos cuerpos. Alternativo, la energía continua se podía emitir a la superficie lunar de un satélite de la energía solar en la localización de Lagrange L1 .
Para la generación de energía termal y atómica solar en ambientes privados de aire, tales como la luna y el espacio, y en un grado inferior la atmósfera marciana muy fina, una de las dificultades principales está dispersando el generado calor inevitable. Esto requiere áreas bastante grandes del radiador. Alternativo, el calor residual se puede utilizar para derretir el hielo en los postes de un planeta como Marte.
Acceso del espacio
El transporte a la órbita es a menudo el factor de limitación en esfuerzos del espacio. Los costes actuales del lanzamiento son muy altos - $3.000 por kilogramo de la tierra a la órbita de tierra baja (LEO). Para colocar el espacio, vehículos mucho más baratos del lanzamiento se requieren, tan bien como una
manera de evitar daño grave a la atmósfera de los millares, quizás de millones, de lanzamientos requeridos. Una posibilidad está aire hipersónico/nave espacial con gran consumo de aire en el
desarrollo por la NASA y otras organizaciones, públicas y privadas. Hay proyectos también propuestos tales como construcción de un
elevador del espacio o de un conductor total ; o el lanzamiento coloca
Recorrido de la Sistema Solar cislunar y
El transporte de granes cantidades de materiales de la luna, del Phobos, del Deimos, y de los asteroides cercanos de la tierra a los emplazamientos de la obra orbitales del establecimiento es probable ser necesario.
Se esperaba que el del transporte usar los recursos de la apagado-Tierra para el propulsor en cohetes relativamente convencionales redujera masivo los costes del transporte del en-espacio comparados al hoy; el propulsor lanzado de la tierra es probable ser prohibitivo costoso para la colonización del espacio, incluso con costes mejorados del acceso del espacio.
Otras tecnologías tales como propulsión de la correa, VASIMR, velas magnéticas la termal de las impulsiones del ion de los cohetes solar solar de las velas y propulsión termal nuclear pueden todos potencialmente ayudar a solucionar los problemas del alto coste de transporte una vez en espacio.
Para los materiales lunares, una posibilidad bien estudiado es construir las catapultas electrónicas para poner en marcha los materiales a granel a los establecimientos que esperan. Alternativo, los elevadores del espacio lunar pudieron ser empleados.
Comunicación
Comparado a los otros requisitos, la
comunicación es relativamente fácil para la órbita y la luna. Una gran proporción de comunicaciones terrestres actuales pasa ya a través de los satélites todavía, como consideran a las colonias más lejos de la tierra, comunicación se convierte en más de una carga. Las transmisiones a y desde Marte sufren de los retardos significativos debido a la
velocidad de la luz y de la distancia grandemente diversa entre la conjunción y la oposición - el retraso se extenderá entre 7 y 44 minutos - que hacen la comunicación en tiempo real impráctica. Otros medios de la comunicación que no requieren la
interacción viva tal como email y sistemas del correo de voz no deben plantear ninguÌn problema.
Conectado a una máquina que mantiene las constantes vitales
Aire de la
necesidad de la gente, agua, alimento, gravedad y temperaturas razonables a sobrevivir por largos periodos. En la tierra, una biosfera compleja grande proporciona éstos. En establecimientos del espacio, un relativamente pequeño, sistema ecológico cerrado debe
reciclar o importar todos los alimentos sin " crashing."
El análogo terrestre más cercano al conectado a una máquina que mantiene las constantes vitales del espacio es posiblemente el del submarino nuclear . Los submarinos nucleares utilizan sistemas mecánicos del conectado a una máquina que mantiene las constantes vitales para apoyar a seres humanos por meses sin la salida a la superficie, y esta misma tecnología básica se podría emplear probablemente para el uso del espacio. Sin embargo, " del funcionamiento de los submarinos nucleares; abrir el loop" y típicamente dióxido de carbono de la descarga al agua, aunque reciclen el oxígeno. El reciclaje del dióxido de carbono se ha acercado en la literatura usar el Sabatier de proceso o la reacción de Bosch.
Alternativo, y más atractivo a muchos, el proyecto de la biosfera 2 en el Arizona ha demostrado que una biosfera compleja, pequeña, incluida, artificial puede apoyar a ocho personas por lo menos un año, aunque hubiera muchos problemas. Un año o en el oxígeno de dos años de la misión tuvo que ser llenado tan, que sugiere fuerte que él alcanzara el encierro atmosférico.
La relación entre los organismos, su habitat y el ambiente de la no-Tierra puede ser:
Organismos y su habitat aislados completamente del ambiente (los ejemplos incluyen la biosfera artificial, la biosfera 2, el sistema del conectado a una máquina que mantiene las constantes vitales)
Cambiando el ambiente para hacer un habitat vida-amistoso, un llamado de proceso Terraforming .
Organismos cambiantes a llegar a ser más compatibles con el ambiente, (véase a la ingeniería genética, al Transhumanism, a Cyborg )
Observar que los sistemas basados planta del conectado a una máquina que mantiene las constantes vitales son muy ineficaces en su uso de la energía; la eficacia enérgia cerca de 1-3% es común. Esto significa que 97-99% de la energía ligera proporcionó a la planta termina para arriba como calor y necesita ser disipado de alguna manera para evitar recalentar el habitat.
Una combinación de las tecnologías antedichas es también posible.
Los rayos cósmicos y las llamaradas solares crean un ambiente mortal de la radiación en espacio. En órbita de tierra, las correas de Van Allen hacen la vida sobre la atmósfera de tierra difícil. Para proteger vida, los establecimientos se deben rodear por la suficiente masa para absorber la mayoría de la radiación entrante. En alguna parte alrededor 5-10 toneladas de material por metro cuadrado de superficie se requieren. Esto se puede alcanzar barato con el material de sobra (escoria) de procesar el suelo y los asteroides lunares en el oxígeno, los metales, y otros materiales útiles, no obstante representa un obstáculo significativo a maniobrar los recipientes con tal bulto masivo. La inercia haría necesario a empujadores de gran alcance para comenzar o para parar la rotación.
la Uno mismo-réplica es una cualidad opcional, pero muchas la piensan el objetivo último porque permite un aumento mucho más rápido en colonias, mientras que la eliminación cuesta a y dependencia de la tierra. Podría ser discutido que
el establecimiento de tal colonia sería acto de s de la tierra 'primero de la Uno mismo-réplica (véase la espora de Gaia). Las metas intermedias incluyen a colonias que cuentan con solamente
la información de la tierra (ciencia, ingeniería, hospitalidad, etc.) y las colonias que apenas requieren la fuente periódica de objetos ligeros, tales como
material genético de las medicinas de los circuitos integrados y quizás algunas herramientas.
El considera también: punta de prueba, de Von Neumann de Clanking el replicator, nanotecnologÃa molecular
Tamaño de la población
En el 2002, el Juan H. Moore del antropólogo estimaba que una población de 150-180 permitiría la
reproducción normal para 60 a 80 generaciones - equivalente a 2000 años.
Una población inicial mucho más pequeña de tan poco como dos seres humanos femeninos deben ser viables mientras los embriones humanos estén disponibles de la tierra. El uso de un banco de esperma de la tierra también permite una base que comienza más pequeña con la endogamia insignificante .
Los investigadores en biología de la conservación han tendido a adoptar el " 50/500" la regla empírica avanzó inicialmente por Franklin y Soule. Esta regla dice que un tamaño eficaz a corto plazo de la población (Ne) de 50 es necesario prevenir un índice inaceptable de endogamia, mientras que un término largo Ne del ‐ de 500 se requiere mantener variabilidad genética total. El corresponde a un índice de la endogamia de el 1% por la generación, aproximadamente mitad de la tarifa máxima toleraron por los criadores del animal doméstico. El intenta balancear el índice de aumento en la variación genética debido a la mutación con el índice de pérdida debido a la deriva genética .
El tamaño eficaz Ne de la población depende del número de los varones Nm y de las hembras Nf en la población según la fórmula: = \ frac {4 \ épocas N_m \ épocas N_f} {N_m + N_f} del
