Pourquoi comprendre l’évolution humaine sur Terre sera absolument essentiel pour toute future colonie dans l’espace lointain

La migration humaine dans l’espace est-elle inévitable ? Est-il basé sur des faits, ou est-il basé sur une croyance en l’exceptionnalisme humain ?

Telles sont quelques-unes des questions explorées par Lee et Morgan Irons dans un récent article publié dans Frontières en astronomie et sciences spatialesdemandant si la connexion évolutive des humains à la Terre nous oblige à habiter l’espace de la même manière que nous le faisons ici.

Lee est physicien, ingénieur et directeur exécutif du Norfolk Institute. Morgan est astro-écologiste et titulaire d’un doctorat. candidat à l’Université Cornell, boursier du Carl Sagan Institute, chercheur diplômé de la National Science Foundation des États-Unis et boursier du Norfolk Institute. Dans ce dernier éditorial invité, ils expliquent pourquoi – et pourquoi pas – la colonisation spatiale pourrait être possible.

Comment un tel exploit peut-il être accompli ? S’agit-il simplement de tirer parti des ressources d’un milliardaire et de la puissance du capital de la Terre économiquement développée pour expédier les matériaux sur Mars pour construire une ville avec un dôme, puis pressuriser le dôme avec une atmosphère semblable à la Terre et répandre des biosolides (c’est-à-dire des déchets fécaux humains stérilisés) et des graines ? Est-ce qu’un écosystème durable semblable à la Terre « s’implantera » partout où nous choisirons de nous « planter » ? Que faudrait-il pour établir une ville durable dans l’espace, avec ses humains et sa civilisation humaine ?

En 2019, nous avons formé le Norfolk Institute avec la vision de permettre la vie humaine sur Terre et dans l’espace. Nous avons commencé par rassembler une équipe d’acteurs gouvernementaux, universitaires, à but non lucratif et industriels pour soutenir les efforts de recherche menés par Morgan sur les effets de la gravité et des forces de lancement et de retour de fusées sur les sols naturels de la Terre et les milieux de croissance du biochar.

Morgan, avec le soutien de l’équipe, a mené des expériences sur la Station spatiale internationale et un lancement parabolique Blue Origin. Comprendre comment la gravité affecte le sol aura des applications à la fois sur Terre et dans l’espace.

Écosystèmes et infrastructures semblables à la Terre

L’étude de Morgan sur le sol dans l’espace vise à établir une présence humaine durable dans l’espace. Nous avons commencé à enquêter sur la question de la durabilité humaine dans l’espace avec notre premier article dans Frontiers in Astronomy and Space Sciences, « Terraform Sustainability Assessment Framework for bioregenerative life support systems ».

Une mesure quantifiée de la durabilité exige qu’une telle habitation humaine hors Terre soit capable de maintenir des niveaux stables de toutes les ressources utilisées par les humains, au moins aussi stables que la Terre. La réalisation du développement d’une telle capacité est connue sous le nom de terraformation.

Dépendant de la Terre

Dans notre nouvelle hypothèse et article théorique, « Théorie Pancosmorio (limite mondiale) de la durabilité de la migration humaine et de l’établissement dans l’espace », nous abordons les nombreuses questions que nous avons énoncées dans cet éditorial. Pour vivre dans l’espace, notre théorie stipule qu’un soi -la restauration d’un écosystème de base (c’est-à-dire naturel) avec une capacité et une organisation comme ce que les humains ont sur Terre doit d’abord être établie avant qu’un écosystème d’augmentation humaine (c’est-à-dire la technologie, l’infrastructure et la société) puisse être maintenu.

La base de cette théorie est la science de la thermodynamique écologique développée au cours des 100 dernières années et un nouveau concept que nous appelons le cycle de moteur thermique semi-réversible. Une conclusion majeure du développement théorique est que les humains et toute la vie terrestre ont évolué pour dépendre de conditions qui ne sont naturellement disponibles qu’à un seul endroit de notre système solaire, et c’est la Terre.

L’écosystème d’augmentation humaine nécessite un écosystème basal auto-réparateur qui utilise des structures dissipatives fonctionnant comme des cycles de moteurs thermiques semi-réversibles. Les structures dissipatives sont une coalescence de matériaux dans des formes qui permettent la capture et le mouvement de l’énergie à travers l’écosphère d’une manière qui accumule des niveaux élevés d’énergie stockée, également connue sous le nom d’exergie.

La formation d’une structure dissipative nécessite la présence d’une force conservatrice, telle que la force gravitationnelle impliquée dans nos cycles de l’eau et de l’air (par exemple, la météo) ou la force électrochimique impliquée dans la géochimie de l’eau et du sol et la biochimie de la vie.

L’écosphère basale d’auto-restauration de la Terre à laquelle toute la vie terrestre est connectée de manière évolutive est soutenue par l’ordre d’auto-restauration du puits de gravité de la Terre, la capacité de la surface de la Terre et un apport continu d’énergie du Soleil à exactement une distance d’une unité astronomique, et l’organisation de l’exergie accumulée dans un réseau d’écosystèmes d’êtres vivants a évolué à partir des ressources matérielles disponibles sur Terre.

C’est cette même connexion évolutive qui rend la vie terrestre si réussie sur Terre. Appliquant un raisonnement abductif, la théorie postule que ce même succès peut être dupliqué dans l’espace à n’importe quel endroit où les mêmes conditions peuvent être établies. Malheureusement, il n’y a aucun autre endroit dans notre système solaire qui ressemble à la Terre, en ce qui concerne ces conditions.

La vie humaine sur Terre et dans l’espace

Avec la publication de la théorie de Pancosmorio, Lee a lancé de nouvelles initiatives et formé des équipes de parties prenantes pour rechercher et développer des conceptions de systèmes d’habitation spatiale qui résolvent le problème de la duplication de l’ordre, de la capacité et de l’organisation de la Terre.

Le but de telles conceptions est d’établir les structures dissipatives gravitationnelles nécessaires à l’auto-rétablissement de l’ordre, comme décrit dans la théorie. Il est possible que l’utilisation d’une approche de durabilité équilibrée pour amorcer un emplacement dans un ordre d’auto-restauration en utilisant la gravité artificielle et un écosystème suffisamment grand basé sur le sol et les plantes puisse permettre l’établissement d’un établissement humain durable dans l’espace.

Un tel exploit nécessiterait encore des niveaux de puissance similaires à l’insolation solaire disponible sur Terre, ainsi qu’un approvisionnement durable en ressources matérielles. Et les besoins en surface sont vraiment importants.

La théorie de Pancosmorio peut également être appliquée à l’établissement d’une vie humaine plus durable sur Terre. L’un de nos projets Earth actuels concerne les défis de l’insécurité alimentaire dans l’environnement extrême du sud de l’Alaska. Les problèmes associés à l’agriculture en milieu extrême présentent de nombreuses similitudes avec l’espace.

Nous aidons les clans indigènes à établir une économie circulaire agricole localisée. Le Norfolk Institute fonctionne comme une organisation à but non lucratif, spécialisée dans l’exécution du berceau au déploiement qui implique l’assemblage d’une équipe de parties prenantes allant des scientifiques aux organisations philanthropiques, gouvernementales et non gouvernementales aux entreprises commerciales et aux utilisateurs finaux tout au long du flux de valeur de une économie agricole locale, tout comme nous le faisons avec nos recherches spatiales. La constitution de telles équipes assure mieux la mise en œuvre de la recherche de solutions de marché.

Toute la vie terrestre est évolutivement connectée à la Terre et à l’espace. La théorie de Pancosmorio postule que le maintien de la vie humaine sur Terre ou dans l’espace dépend de la compréhension de la manière dont ces connexions permettent la vie.