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29 octubre 2014 3 29 /10 /octubre /2014 18:35

hoja sintética

Man-made leaf that could enable humans to colonise space


 

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El portal tecnológico CNet, informa que Julian Melchiorri ha creado la primera hoja sintética capaz de convertir agua, dióxido de carbono y luz en oxígeno, convirtiéndola así en la primera hoja artificial biológicamente funcional.

 

Julian Melchiorri ha creado la primera hoja biológica que tiene el cloroplasto de las plantas verdaderas suspendido dentro. Básicamente es una fibra de seda natural de donde se suspende el cloroplasto en lugar que opera como en una planta, pero con una superestructura para hacerla más resistente. Estas hojas sintéticas pueden producir oxígeno usando luz y agua, por tiempo indefinido, por mucho tiempo. 

Julian explica: "extraemos los cloroplastos de las células vegetales y los colocamos dentro de este tejido de fibra de proteína de seda. Como resultado obtengo el primer material fotosintético que vive y respira como una hoja."

Los usos que se pueden aplicar a esta "hoja artificial" se centran en dos ámbitos: el primero en la Tierra, donde se podrían usar para cubrir los edificios de las ciudades y ayudar a crear más oxígeno del que se consume. El segundo ámbito, y más importante, es el espacio. Allí podría ser de gran utilidad ya que, dadas las condiciones adecuadas, podría ayudar a colonizar un planeta que contase con dióxido de carbono en lugar de oxígeno en su atmósfera.

 

 

Terraformación

Tuesday 29 october 2013

M.A.V.E.N.: pesquisando la atmósfera marciana con miras a la TERRAFORMACIÓN

H2M heather 6 May

La ciencia adoptó el término TERRAFORMACIÓN respecto de las numerosas proposiciones teóricas para, eventualmente, colonizar otros planetas adecuando sus condiciones para la vida terrestre. Carl Sagan, astrónomo y divulgador científico, propuso aplicar la ingeniería planetaria a Venus en un artículo publicado en la revista Science 1961 y titulado "The Planet Venus". Sagan imaginó plantar la atmósfera de Venus con algas, que absorberían el dióxido de carbono y reducirían el efecto invernadero hasta que la temperatura de la superficie cayese a niveles confortables.8 Posteriores descubrimientos sobre las condiciones de Venus hicieron este enfoque imposible. El estudio reflejaba que el planeta tiene demasiada atmósfera que procesar y fijar; e incluso si las algas atmosféricas pudieran prosperar en el ambiente árido y hostil de la alta atmósfera de Venus, todo el carbono que se fijara en forma orgánica sería liberado como dióxido de carbono tan pronto como cayera a las calientes regiones inferiores.3

Sagan también vislumbró un Marte habitable para la vida humana en un artículo publicado en la revista Icarus en 1973 titulado "Planetary Engineering on Mars".9 Tres años después, La NASA oficialmente asumió el asunto de la ingeniería planetaria en un estudio pero usando el término "ecosíntesis planetaria" ("planetary ecosynthesis").10 El estudio concluía que no había limitación conocida a la posibilidad de alterar Marte para mantener vida y hacerlo un planeta habitable. El mismo año, en 1976, uno de los investigadores, Joel Levine, organizó la primera conferencia sobre terraformación, que en aquel momento fue llamada "Modelación Planetaria".

 

 

En marzo de 1979, el escritor e ingeniero de la NASA James Oberg organizó el "Primer Coloquio sobre Terraformación", una sesión especial llevada a cabo en la Conferencia Científica Lunar y Planetaria en Houston. Oberg popularizó los conceptos de terraformación discutidos en el coloquio en su libro New Earths publicado en 1981.11 Pero no fue hasta 1982 que la palabra terraformación se usó en el título de un artículo publicado en una revista. El planetólogo Christopher McKay escribió "Terraforming Mars" ("Terraformando Marte"), un artículo para el Journal of the British Interplanetary Society.12 El artículo discutía las posibilidades de una biósfera marciana autorregulada, y el uso de la palabra ha sido desde entonces el término preferido. En 1984, James Lovelock y Michael Allaby publicaron The Greening of Mars.13 En él se describe un nuevo método de calentar Marte, añadiendo clorofluorocarbonos a la atmósfera. Motivado por el libro de Lovelock, el biofísico Robert Haynes trabajó calladamente promoviendo la terraformación, y contribuyendo con la palabra ecopoiesis a su léxico.14

Con los conocimientos actuales, Marte parece ser el planeta cercano en el que más posibilidades existirían de terraformación.15 Robert Zubrin, fundador de la Mars Society expuso en 1991 un plan relativamente barato para una misión a Marte llamada Mars Direct, que establecería una presencia humana permanente sobre Marte y dirigiría los esfuerzos ante una eventual terraformación.16

 

La principal razón argüida para llevar a cabo la terraformación es la creación de una ecología que mantenga mundos adecuados para ser habitados por humanos. Sin embargo, algunos investigadores creen que los hábitats espaciales serían una forma más económica de colonización espacial.

Si la investigación en nanotecnología y otros procesos químicos avanzados continúan al ritmo actual, puede hacerse posible el terraformar planetas en siglos en lugar de milenios. Por otra parte, puede ser razonable modificar a los humanos para que no requieran una atmósfera de oxígeno y nitrógeno en un campo gravitatorio de 1g para vivir confortablemente. Esto podría reducir la necesidad de terraformar mundos, o al menos el grado en el que esos mundos necesitarían ser alterados.

 

En un futuro no muy lejano, el crecimiento de la población y la necesidad de recursos naturales posiblemente creará en los humanos presión para plantearse la colonización de nuevos hábitats, como la superficie de los océanos de la Tierra, las profundidades marinas, el espacio orbital terrestre próximo al planeta, la luna y los planetas cercanos, así como crear minas en el sistema solar para poder extraer energía y materiales.19 Mediante la terraformación, los humanos podrían convertir el planeta Marte en habitable mucho antes de que se tuviera necesidad extrema. Marte podría estar en la zona habitable durante un tiempo, dándole a la humanidad algunos miles de años adicionales para poder desarrollar una tecnología espacial superior y poderse asentar en los bordes del sistema solar.

 

 

 

MARTE TERRAFORMADO en concepción artística de D. Mitriy ///  Terraformed Mars

 

 

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A gauche, Mars telle qu'elle est aujourd'hui. A droite, telle qu'elle pourrait être (c'est tout de même fort peu probable !) d'ici quelques siècles, une fois réchauffée, son atmosphère enrichie en oxygène, et si la vie y survit.

Photo © Nasa/L'internaute

 


 

TERRAFORMACIÓN DE MARTE

 

Puesto que el amoníaco es un potente gas de efecto invernadero, y es posible que la naturaleza haya acumulado grandes cantidades del mismo congelado en objetos del tamaño de asteroides orbitando el sistema solar exterior, sería posible el trasladarlos y enviarlos a la atmósfera de Marte. El choque de un cometa en la superficie del planeta causaría una destrucción que podría llegar a ser contraproducente. En cambio, mediante el aerofrenado si fuese posible, permitiría que la masa congelada del cometa se fuese vaporizando y convirtiendo en parte de la atmósfera que atraviesa. Un bombardeo de pequeños asteroides aumentaría tanto la masa del planeta como su temperatura y atmósfera.

La necesidad de un gas inerte es un desafío que tendrán que abordar los constructores de la atmósfera. En la Tierra, el nitrógeno es el componente atmosférico principal con el 79% de la misma. Marte requeriría un gas inerte similar aunque no necesariamente tanto. De todas formas, obtener cantidades significativas de nitrógeno, argón u otros gases no volátiles podría ser complicado.

La importación de hidrógeno podría llevarse a cabo mediante ingeniería atmosférica e hidrosférica. Dependiendo del nivel de dióxido de carbono en la atmósfera, la importación y reacción con el hidrógeno produciría calor, agua y grafito mediante la reacción Bosch. Añadir agua y calor al ambiente sería la clave para convertir el seco y frío mundo en adecuado para la vida terrestre. Alternativamente, haciendo reaccionar hidrógeno con el dióxido de carbono mediante la reacción de Sabatier se produciría metano y agua. El metano podría liberarse a la atmósfera donde se complementaría el efecto invernadero. Presumiblemente, el hidrógeno podría obtenerse en cantidad de los gigantes gaseosos o extraído de compuestos ricos en él de los objetos presentes en el sistema solar exterior, aunque la cantidad de energía necesaria para transportar la cantidad necesaria sería grande.

El densificar la atmósfera marciana no sería suficiente para hacerlo habitable para la vida terrestre a menos que contuviera la mezcla apropiada de gases. Conseguir una mezcla adecuada de gas inerte, oxígeno, dióxido de carbono, vapor de agua y trazas de otros gases, requeriría o bien el procesamiento directo de la atmósfera o alterarla por medio de vida vegetal y otros organismos. La ingeniería genética podría permitir que esos organismos procesaran la atmósfera más eficientemente y sobrevivieran en el ambiente hostil.

Crear una atmósfera con agua

La manera más importante para poder crear una atmósfera en Marte es mediante la importación de agua. Obteniéndola del hielo de los asteroides, o del de las lunas de Júpiter o las de Saturno. Añadir agua y calor al medio ambiente marciano es un punto vital para hacer que este planeta frío y seco sea apropiado para sostener vida.

Fuentes de agua

Una fuente importante de agua cercana es el planeta enano Ceres, el cual, de acuerdo con los estudios, ocupa entre el 25 y el 33% del cinturón de asteroides.21 22 23 La masa de Ceres es de aproximadamente 9.43 x 10^20 kg. Las estimaciones sobre la cantidad de agua que pueda tener este planeta varían considerablemente, pero el 20% es una cantidad típica de entre las dadas. Además, se piensa que gran cantidad de esta agua se encuentra a nivel superficial o casi superficial del planetoide. Usando las estimaciones que acabamos de ofrecer, la masa de agua de Ceres equivale aproximadamente a 1.886 x 10^20 kg. La masa total de Marte es de aproximadamente 6.4185 x 10^23 kg.24 Por lo tanto, y haciendo cálculos estimados, el agua de que podría haber en Ceres equivaldría a un 0.03 % de la masa total de Marte. El transporte de una cantidad importante de esta agua, o agua en general desde cualquiera de las lunas heladas, sería todo un reto. Por otro lado, cualquier intento de perturbar la órbita de Ceres para añadir al planetoide al planeta Marte (similar a la estrategia de usar tracción gravitacional para desviar los asteroides25 ), aumentando, de esta manera, la masa marciana una fracción ínfima, pero al mismo tiempo añadiendo una cantidad importante de calor (ya que Ceres no es un cuerpo celeste pequeño), podría causar una perturbación en la órbita marciana además de cambios geológicos prolongados, como el restablecimiento del equilibrio hidrostático, causado incluso por el más suave de los impactos.

Importación de amoníaco

Otro método, mucho más complicado, sería utilizar el amoníaco como un potente gas de efecto invernadero (ya que es posible que la naturaleza tenga grandes reservas del mismo congelado en asteroides orbitando las afueras del sistema solar); podría ser posible mover estos asteroides (por ejemplo usando grandes bombas nucleares para explotarlas y hacer que se muevan en la dirección correcta) y enviarlos hacia la atmósfera marciana. Ya que el amoniaco (NH3) tiene mucho nitrógeno quizás podría solventar el problema de tener un gas buffer en la atmósfera. Repetidos pequeños impactos también podría contribuir a incrementar la temperatura y la masa de la atmósfera.

La necesidad de un gas buffer es un reto con el que se enfrentarán todos los constructores de atmósfera potenciales. En la Tierra, el nitrógeno es el componente atmosférico primario, constituyendo hasta un 77% de ella. Marte requeriría un componente similar de gas buffer, aunque no necesariamente en tan alta cantidad. Aun así, obtener cantidades importantes de nitrógeno, argón o algún otro gas comparativamente inerte sería bastante complicado.

Importación de hidrocarbonos

Otra manera sería importar metano u otros hidrocarbonos, (que son comunes en la atmósfera de Titán y en su superficie). El metano podría ser ventilado hacia la atmósfera donde actuaría como componente del efecto invernadero.

El metano (y otros hidrocarburos) también puede ser útil para producir un rápido aumento de la presión de la atmósfera marciana insuficiente. Además, estos gases pueden ser utilizados para la producción (en el próximo paso de la terraformación de Marte) de agua y CO2 de la atmósfera marciana, por la reacción:

CH4 + 4 Fe2O3 => CO2 + 2 H2O + 8 FeO

Esta reacción probablemente podría iniciarse por el calor o por la irradiación solar UV marciana. Grandes cantidades de los productos resultantes (CO2 y agua) son necesarios para iniciar los procesos fotosintéticos.

Importación de hidrógeno

La importación de hidrógeno también se puede hacer para la ingeniería de la atmósfera y la Hidrosfera. Por ejemplo, el hidrógeno podría reaccionar con el óxido de hierro (III), en la superficie marciana, que le daría el agua como un producto:

H2 + Fe2O3 => H2O + FeO

Dependiendo del nivel de dióxido de carbono en la atmósfera, la importación y la reacción del hidrógeno se produce calor, el agua y grafito a través de la reacción de Bosch. Alternativamente, el hidrógeno reacciona con la atmósfera de dióxido de carbono a través de la reacción de Sabatier produciría metano y agua.

Uso de perfluorocarbonos

Agregando calor

Espejos hechos de mylar aluminizado extremadamente fino podrían ser colocados en órbita alrededor de Marte para incrementar la insolación total que recibe. Esto aumentaría la temperatura directamente, y también vaporizaría agua y dióxido de carbono para aumentar el efecto invernadero en el planeta.

Aunque generar halocarbonos en Marte podría contribuir a añadir masa a la atmósfera, la función principal sería la de capturar la radiación solar incidente. Los halocarbonos (como los CFCs y PFCs) son potentes gases de efecto invernadero, y son estables en la atmósfera por periodos de tiempo prolongados. Podrían ser producidos por bacterias aerobias modificadas genéticamente o por artilugios mecánicos repartidos sobre la superficie del planeta.

El modificar el albedo de la superficie marciana también sería una forma de aprovechar de forma más eficiente la luz solar incidente. El alterar el color de la superficie con un polvo oscuro como el hollín, formas de vida microbianas oscuras o líquenes serviría para transferir una gran cantidad de radiación solar a la superficie en forma de calor antes de que se reflejara de nuevo al espacio. El usar formas de vida es particularmente atractivo ya que podrían propagarse ellas mismas.

Se ha sugerido el bombardeo nuclear de la corteza y los casquetes polares como un método rápido y sucio de calentar el planeta. Si se detona un ingenio nuclear en las regiones polares, el intenso calor derretiría grandes cantidades de agua y dióxido de carbono congelados. Los gases producidos harían más densa la atmósfera y contribuirían al efecto invernadero. Adicionalmente, el polvo levantado por la explosión nuclear cubriría el hielo y reduciría su albedo, permitiendo que se fundiese más rápidamente bajo los rayos del sol. La detonación de un ingenio nuclear bajo la superficie calentaría la corteza y ayudaría a la desgasificación del dióxido de carbono atrapado en las rocas. Aunque los ingenios nucleares resultan atractivos en el sentido de que hacen uso de armas peligrosas y obsoletas en la Tierra y añade calor al planeta rápidamente y de forma económica, conlleva las connotaciones negativas de destrucción masiva al ambiente nativo y potenciales efectos perniciosos de la desintegración nuclear.

 

LEER MAS

 

http://es.wikipedia.org/wiki/Terraformaci%C3%B3n

http://en.wikipedia.org/wiki/Terraforming 

 

 

[PDF]The Terraformation of Worlds - Nexial Quest

www.nexialquest.com/The%20Terraformation%20o...
The Terraformation of Worlds. “It is impossible to accede to a fundamentally new environment without experiencing the inner terrors of a metamorphosis

Biological aspects of the ecopoeisis and terraformation of ...

www.academia.edu/.../Biological_aspects_of_the_ec...Traducir esta página
By David Thomas in Ecopoeisis and Terraformation.

Terraformed Mars - artistic view

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  • : Ecología y sostenibilidad socioambiental, énfasis en conservación de ríos y ecosistemas, denuncia de impacto de megaproyectos. Todo esto es indesligable de la política y por ello esta también se observa. Ecology, social and environmental sustainability, emphasis on conservation of rivers and ecosystems, denounces impact of megaprojects. All this is inseparable from politics, for it, the politics is also evaluated.
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  • Malcolm Allison H malcolm.mallison@gmail.com
  • Biólogo desde hace más de treinta años, desde la época en que aún los biólogos no eran empleados de los abogados ambientalistas. Actualmente preocupado …alarmado en realidad, por el LESIVO TRATADO DE(DES)INTEGRACIÓN ENERGÉTICA CON BRASIL
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