No estado atual da ciência, apenas uma tripulação que terá filhos durante o vôo espacial por várias centenas de anos tem a chance de chegar ao seu destino.
Em 1995, os astrofísicos Michel Mayor e Didier Quelozm descobriram o primeiro exoplaneta 51 Pegasi b (51 Pegasi b), orbitando uma estrela diferente do nosso sol. Esta descoberta do mundo estranho marcou o início da busca por mundos habitáveis.
23 anos depois, o número de exoplanetas existentes é superior a 3.700. A probabilidade de encontrar um mundo como o nosso está se aproximando.
Nomeação de Proxima b
A recente descoberta de Proxima Centauri b, o exoplaneta mais próximo de nós orbitando a estrela mais próxima do nosso Sol, dá aos habitantes do planeta Terra outra oportunidade interessante.
É altamente provável que este corpo celeste tenha uma superfície rochosa e uma massa próxima à massa do nosso planeta e é de grande interesse, uma vez que sua temperatura de equilíbrio sugere que a água em sua superfície pode estar na forma líquida.
Localizado a 40.000 bilhões de quilômetros da Terra, Proxima b é um destino ideal. Teoricamente, uma curta viagem interestelar com objetivo de reconhecimento e possibilidade de colonização é possível: poderíamos assim estabelecer pessoas em outro planeta.
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Mas mesmo se o foguete pudesse atingir uma velocidade igual a um por cento da velocidade da luz, que é muito mais rápida do que a de uma espaçonave tripulada moderna, o vôo para Proxima b duraria mais de 423 anos.
Naves autônomas gigantes
Com esses dados iniciais, uma vida humana não é suficiente para chegar a um exoplaneta. Os pesquisadores devem encontrar uma solução para a tripulação para que possam sobreviver por centenas de anos no espaço profundo.
Você pode, por exemplo, congelar corpos. Apesar dos avanços nessa área, as tecnologias criogênicas ainda não atingiram o nível desejado: quando as células são congeladas, cristais de gelo se formam em suas paredes (vitrificação), o que levará à destruição do corpo após o reaquecimento.
Hibernação? Todas as opções para acordar do sono, em que as funções fisiológicas dos tripulantes são desaceleradas antes que o navio chegue ao seu destino, ainda não foram exploradas.
Outra hipótese é uma maternidade voadora, na qual embriões humanos, sob a supervisão de robôs, se desenvolvem silenciosamente até chegarem ao destino. O principal problema é a falta de pais humanos para criar os filhos. Além disso, nunca houve uma população totalmente nascida in vitro: e sob essas condições, pode não ser desejável que a missão confie neste método.
A melhor opção pode ser usar naves autônomas gigantes que viajarão no espaço enquanto suas populações estiverem ativas. As pessoas vão viver e morrer a bordo até chegarem ao seu destino.
Vários conceitos de projeto para tais navios foram apresentados em Islands in the Sky: Ousando idéias para o espaço de colonização em 1996, mas seus cálculos matemáticos e estatísticos não se ajustam mais à nossa tecnologia atual.
Tripulação de 150 a 44.000 pessoas
O antropólogo americano John Moore foi o primeiro a usar a ferramenta etnográfica Ethnopop para quantificar o número mínimo de pessoas para um vôo multigeracional.
O Ethnopop simula a situação conjugal e demográfica de pequenos colonos e usa módulos externos para criar epidemias episódicas e desastres. Mas estes módulos nunca foram aplicados no contexto do voo espacial, uma vez que este programa foi desenvolvido para calcular e analisar as migrações históricas dos primeiros grupos de pessoas.
Considerando que nas viagens espaciais os processos de imigração e emigração são impossíveis, Moore concluiu que, para uma missão de 200 anos, a tripulação inicial deveria incluir entre 150 e 180 pessoas.
Em sua opinião, a tripulação deveria ser composta por jovens e produzir a prole o mais tarde possível, a fim de retardar ao máximo o aparecimento da primeira geração. Essas condições ajudarão a evitar a superpopulação e uma alta proporção de consanguinidade.
Cálculos mais recentes do antropólogo Cameron Smith prevêem um aumento no tamanho da tripulação. Segundo ele, a tripulação inicial deve ser entre 14 mil e 44 mil pessoas. Este é o valor ideal para garantir a transmissão saudável da herança genética humana.
Segundo sua pesquisa, a tripulação de 150 estará sempre à beira da extinção em caso de um grande desastre. Smith recomenda ter mais amostras genéticas iniciais a bordo, e isso requer uma grande equipe.
Esse aumento significativo no número de pessoas a bordo se deve às hipóteses básicas do cientista, que calculou o número de colonos que chegam ao seu destino por meio de uma abordagem estatística simples.
Parece que há dificuldades em estimar o número ideal de pessoal de partida, e isso sem levar em conta os efeitos psicológicos que podem ter um impacto sobre a tripulação ao se separar da Terra para sempre.
Projeto de Patrimônio
Por isso criei o Heritage Project em 2017, uma nova ferramenta de modelagem estatística como o Monte Carlo. O projeto envolve a física Camille Beluffi, o astrofísico Rhys Taylor e o engenheiro de pesquisa e desenvolvimento Loïc Grau para fornecer simulações realistas da exploração espacial futura.
Nosso projeto é multidisciplinar: nele participam físicos, astrônomos, antropólogos, engenheiros aeronáuticos, sociólogos e médicos.
Legacy é o primeiro programa inteiramente dedicado a calcular a evolução probabilística da tripulação a bordo de uma nave interestelar. Deve, entre outras coisas, determinar se um grupo de pessoas desse tamanho pode prover vida por várias gerações sem qualquer suprimento artificial de material genético adicional.
Já ficou claro que a determinação do número mínimo de tripulantes é uma etapa importante na preparação de qualquer missão que envolva a participação de várias gerações, pois envolverá não apenas os recursos e orçamento necessários para tal empreendimento, mas também terá consequências sociológicas, éticas, sociais e políticas. Todos esses elementos são necessários para estudar a criação de uma colônia autossustentável para que os humanos possam se estabelecer em outros planetas.
Os primeiros resultados de nossa colaboração foram publicados no Journal of the British Interplanetary Society, e outro artigo na imprensa regular. Uma apresentação pública de nossa pesquisa ocorreu em Estrasburgo como parte do Simpósio de Transmissão, durante o qual demonstramos que os dados da tripulação fornecidos por Moore e Smith não são viáveis em viagens muito longas.
Agora estamos falando em definir os princípios e regras de vida necessários para a tripulação com o mínimo de pessoas possível para garantir a viabilidade da missão e ser resiliente diante de desastres e doenças graves.
No momento, está sendo desenvolvido um programa que pode prever as necessidades nutricionais da tripulação e determinar o espaço necessário para a agricultura espacial dentro do próprio navio. No momento, as estufas hidropônicas são a melhor solução. Em breve, nossos cálculos estabelecerão os requisitos mínimos de tamanho de embarcação.
Os primeiros trabalhos aprofundados sobre a exploração espacial estão apenas começando a aparecer. O tema ainda é vasto e muitos fatores humanos, espaciais, culturais, psicológicos e sociais precisam ser incorporados a um programa de computador. O trabalho meticuloso é essencial se queremos que as pessoas possam alcançar novos mundos.
Frédéric Marin
