Un modelo tecnológicamente viable de una ciudad en Marte, tal y como la ha imaginado un equipo catalán

El proyecto buscará ahora la industria, los académicos y el sector privado para dar pasos más allá y convertir la ciudad marciana en una opción factible para un futuro asentamiento humano en el planeta rojo.

Bienvenidos a Nüwa, capital de Marte. Los colonos en Marte vivirían aquí y en otras cuatro ciudades verticales integradas en uno de los cientos de acantilados del planeta, que proporcionan protección contra la radiación, pero también exposición a la luz solar. Los edificios en el interior de los acantilados serían mixtos, con capacidad para entre 200.000 y 250.000 personas, e incluirían zonas para vivir y trabajar, así como espacios para alojar exposiciones de arte, jardines exuberantes, plazas públicas, pabellones deportivos subterráneos y salas de música. Comerían una dieta basada al 50% en la agricultura, un 20% de microalgas y un 30% de carne de animales, insectos, setas y carne celular.

El trabajo por persona debería ser ocho veces superior al de un humano medio en la Tierra, pero esto se solucionaría imponiendo la automatización, estandarización y el uso de métodos de Inteligencia Artificial a nivel de diseño. El agua se extraería principalmente de arcillas y el oxígeno sería principalmente producido por los cultivos y las microalgas. Después de la muerte, la biomasa de animales, humanos y plantas se volvería a incorporar al sistema. Marte acabaría convirtiéndose en una democracia, con una Constitución y un cuerpo de ley propios. Cada ciudadano sería accionista de Marte. La sociedad evolucionaría hacia un modelo basado en la comunidad y la sostenibilidad.

Este es el aspecto que tiene una ciudad en Marte y cómo funciona según un equipo internacional de profesionales dirigido por investigadores catalanes. Utilizando conocimientos sobre la geología, la geografía y la atmósfera del planeta rojo, así como complejas investigaciones de la sociología y psicología humanas, el equipo ha imaginado un modelo de vida en Marte, tecnológicamente viable y autosostenible.

Video: Nuwa City Teaser
Credit: CSIC / ABIBOO Studio / SONet (Sebastian Rodriguez, Gonzalo Rojas)

Su propuesta fue presentada en el concurso Mars City State Design de la Mars Society, la organización de promoción del espacio más grande e influyente del mundo dedicada a la exploración y el asentamiento humanos en el planeta Marte. El equipo expuso el proyecto el sábado 17 de octubre durante la Mars Society Convention después de haber sido seleccionado entre 10 finalistas de más de 175 propuestas presentadas. Aunque no ganaron el premio, el equipo está convencido de que el enfoque sostenible y centrado en el ser humano en la exploración del espacio es el camino correcto. Así pues, continuarán buscando colaboraciones industriales y académicas para dar vida a algunos de los conceptos básicos del próximo hábitat de la humanidad en Marte.

Esta propuesta de diseño fue creada y promovida por SONet (the Sustainable Off-world Network), una comunidad formada principalmente por profesionales europeos interesados ​​en enfoques multidisciplinarios en la exploración sostenible del espacio. El proyecto está liderado por investigadores del Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC) en el Instituto de Ciencias del Espacio (ICE, CSIC), la Universitat Politècnica de Catalunya · BarcelonaTech (UPC), la Escuela Superior de Ingenierías Industrial, Aeroespacial y Audiovisual de Terrassa (ESEIAAT – UPC), y su principal planificación arquitectónica y urbana ha sido dirigida por el estudio ABIBOO. También cuenta con importantes aportaciones de miembros del Instituto de Ciencias del Mar (ICM, CSIC) y el Instituto de Ciencias del Cosmos de la Universidad de Barcelona (ICCUB). Participantes de otros países incluyen investigadores y profesionales del Reino Unido, Alemania, Austria, Estados Unidos y Argentina.

“El reto del equipo era diseñar un asentamiento con todo el bienestar de una ciudad moderna que fuera también capaz de obtener todos los recursos a nivel local y obtener rápidamente su independencia financiera y logística de la Tierra”, declara Guillem Anglada-Escudé, investigador Ramón y Cajal del ICE y coordinador del equipo. El proyecto trata todos los aspectos de la vida humana: desde los materiales que se utilizan para construir asentamientos y los mecanismos para garantizar el oxígeno y otros sistemas de apoyo a la vida hasta la economía, el arte, la educación, el sistema político, la guardería, la carga de trabajo, la muerte e incluso la herencia a Marte. 

Image: Nuwa Tempe Mensa Aerial view
Credit: ABIBOO Studio / SONet (Gonzalo Rojas)

"Desde el punto de vista de un arquitecto del mundo real, diseñar un desarrollo urbano funcional, trabajando con las restricciones de un mundo desconocido para nosotros, fue al mismo tiempo una experiencia alucinante y extremadamente enriquecedora", declaró Alfredo Muñoz, cofundador del estudio ABIBOO y líder del equipo de desarrollo arquitectónico. "Estamos muy ilusionados en seguir evolucionando este primer diseño, y también en identificar nuevas soluciones radicales que funcionarán también en la Tierra".

El proyecto buscará ahora a la industria, los académicos y diferentes socios privados para dar pasos más allá y convertir la ciudad marciana en una opción factible para un futuro establecimiento humano en el planeta rojo. "En un esfuerzo tan grande, la cooperación entre expertos en muchas áreas diferentes es necesaria", explica Miquel Sureda, profesor de ingeniería aeronáutica en la ESEIAAT – UPC. "El éxito del proyecto de Nüwa en el concurso del Mars Society puede ayudar a SONet a ganar visibilidad y atraer miembros y recursos".

"El mundo ha cambiado radicalmente desde que nos pusimos en marzo, y continuará cambiando a ritmos forzados", concluye Anglada-Escudé. "Mientras tanto —añade— los problemas de sostenibilidad de la Tierra no se han ido por la puerta trasera. Aunque no lleguemos a Marte el próximo año ni dentro de veinte, si esto sirve para inspirar a profesionales y jóvenes catalanes y de todo el mundo para trabajar juntos por un planeta más sostenible, ya habremos ganado”. 

El siguiente paso inmediato es buscar financiación para realizar una nueva iteración de diseño e iniciar conversaciones para desarrollar un demostrador en la Tierra, que también debería ser utilizado para desarrollar tecnologías de sostenibilidad y como elemento inspirador para promover las ciencias entre jóvenes y no tan jóvenes.

Image: Sonet_Nuwa-Large-Parks at the Valley
Credit: ABIBOO Studio / SONet (Gonzalo Rojas)

Así se organizaría la vida en Marte con más detalle.

Marte tiene cientos de acantilados, muchos con inclinaciones superiores a los 45 grados. Un acantilado proporciona una superficie "vertical" amplia y estructuralmente estable, que es una oportunidad única para crear una ciudad vertical en el interior del acantilado, que proporciona protección contra la radiación las 24 horas del día, aunque tiene muchas perforaciones en la cara de la pared del acantilado y proporciona luz solar indirecta en el interior. La solución urbana y arquitectónica también consigue un uso eficiente de los recursos y una solución de bajo coste para la piel de los edificios que resuelve la diferencia de presión entre el aire interior y el exterior. Además, un asentamiento sostenible debe integrar las condiciones locales, suficientemente densas como para minimizar su impacto ambiental y económico.

Nüwa es la capital, con una población de entre 200.000 y 250.000 habitantes. Su nombre proviene de la mitológica diosa china, protectora de los humanos, que fundió cinco piedras para dar pilares sociales robustos.

Image: Nuwa arrival view by Rover
Credit: ABIBOO Studio / SONet (Gonzalo Rojas)

Se han elegido cinco ubicaciones en lugar de una para mejorar la resistencia, el acceso fácil a largo plazo a los recursos y para añadir opciones de movilidad a los ciudadanos de Marte. La ciudad principal es Nüwa, siendo Fuxi el segundo centro urbano, en la misma región pero a 170 km al noreste. Aunque el proyecto divide los asentamientos humanos en cinco ciudades, ofrece una solución altamente escalable y flexible que se puede implementar en muchos lugares de Marte.

La propuesta sitúa la agricultura, la generación de energía y su consecuente procesamiento industrial en la Mesa, la importante superficie plana en la parte superior del acantilado. Las instalaciones agrícolas y de producción de energía requieren de acceso directo a la radiación solar, pero no necesitan ninguna protección contra la radiación, ya que sólo trabajarían el personal de mantenimiento y la robótica.

El paisaje es un elemento fundamental en Nüwa y sus ciudades hermanas. La ubicación en sí, poder vivir dentro de un acantilado, es una experiencia emocional poderosa. La integración de los edificios con el paisaje transforma la ciudad en un land-art, creando una identidad única para sus ciudadanos.

Image: Nuwa Green Dome and Tunnel Section
Credit: ABIBOO Studio / SONet (Sebastian Rodriguez)

Todas las ciudades tendrían acceso a elementos químicos como el nitrógeno, el fósforo y el cloro, que son recursos cruciales para desarrollar fertilizantes y producir agregados para la construcción.

La sostenibilidad, pero sobre todo el desarrollo autosostenible es el núcleo del concepto de la ciudad de Nüwa. Para conseguir ser autosostenible, es necesario que un asentamiento en Marte pueda obtener todos los recursos a nivel local. Después de una corta fase inicial basada en las inversiones de capital y los suministros de la Tierra, el sistema debería ser capaz de mantener su crecimiento sólo con recursos locales.

El cultivo de cultivos sería la principal fuente de producción de alimentos, ya que proporcionaría el 50% de la dieta humana, mientras procesaría CO2 en O2 y participaría en el sistema de procesamiento de agua. Aunque los cultivos pueden proporcionar una dieta más sabrosa y variada que las microalgas, son más eficientes en términos de utilización de espacio y recursos, al tiempo que contribuyen a la revitalización de la atmósfera y la gestión del agua. Por tanto, las microalgas supondrían el componente principal de la dieta humana.

También se incluirían animales de granja típicos como cerdos, pollos o peces, representando una pequeña parte de la dieta humana. Estos animales son muy poco eficientes, pero aportan un alto valor psicológico.

Image: Nuwa Green Dome view 2
Credit: ABIBOO Studio / SONet (Sebastian Rodriguez)

De forma similar a la que tenemos en la Tierra, habría un ciclo del agua en Nüwa. Los humanos, los animales y las plantas añadirían agua a la atmósfera mediante la respiración/sudoración/transpiración. El método de extracción de agua preferido explotaría las arcillas, que son minerales hidratados con un 5-10% de masa en agua que se libera al calentarlos hasta unos 400°C. Una ciudad marciana polar debería poder acceder al agua congelada desde la superficie y, por tanto, requeriría mucho menos procesamiento de minerales.

Tanto las microalgas como la fotosíntesis de cultivos producirían el oxígeno necesario para sustituir el consumido por humanos y animales. Además de estas plantas productoras de alimentos, las zonas verdes de los espacios humanos también contribuirían a la reducción de los niveles de dióxido de carbono y la producción de oxígeno.

La educación infantil consiste en servicios sociales para bebés hasta la edad preescolar (es decir, hasta 5 años), que permiten a los padres continuar comprometidos con sus tareas. Los planes de estudios de la escuela deberían ser generalistas en el sentido de fomentar las habilidades de aprendizaje y la formación en el uso y la selección de la información en lugar de la mera adquisición de conocimientos. Las Universidades Técnicas de Marte (MTU) estarían enfocadas a preparar especialistas para las tareas técnicas y de gestión más críticas.

Image: Nuwa-Urban-Interior View
Credit: ABIBOO Studio / SONet (Sebastian Rodriguez)

Las artes serán una parte fundamental de la Sociedad en Marte. Cada macro edificio incluye Art-Domes para animar e inspirar a los ciudadanos de Nüwa y sus ciudades hermanas. Las instalaciones recreativas involucrarían a los ciudadanos en actividades físicas como deportes, juegos y entrenamiento físico, actividades sociales, camping y actividades artesanales.

El transporte en dirección vertical del Muro (el interior del acantilado) se realizaría con ascensores en los vestíbulos del cielo y los agujeros. En la base y la parte superior del Muro, se utilizaría un sistema de trenes ligeros y autobuses para moverse en la dirección longitudinal del acantilado. El transporte de ciudad a ciudad se realizaría con trenes de autobuses/vagones en carreteras asfaltadas.

Los ciudadanos serían monitorizados mediante un dispositivo de control personal, para la localización, fines sanitarios y activación de protocolos de seguridad, pero la recogida de datos se regiría por una legislación clara. Habría aproximadamente 1500 camas hospitalarias por ciudad. Cuando una persona muere, su cuerpo se usaría como compost o se incineraría en una Torre de Concentrador Solar y su biomasa se incorporaría de nuevo al sistema. Sólo se heredaría una parte del dinero y las acciones y el resto se retornaría a la ciudad.

Para llegar desde la Tierra a Marte, debería poder funcionar un servicio de lanzadera regular, con ventanas de lanzamiento que se abrirían cada 26 meses aproximadamente y que durarían entre uno y tres meses. Para los colonos, un billete de Marte tendrá un precio aproximado de 300.000€, e incluiría: un viaje de ida, una unidad residencial (~ 25,5 m2/persona), acceso completo a instalaciones comunes, todos los servicios de soporte vital y comida y un contrato de trabajo vinculante para dedicar entre el 60% y el 80% de su tiempo de trabajo a las tareas asignadas por la ciudad.

En una fase inicial, la colonia de Marte comenzaría como una corporación gestionada por los gobiernos de la Tierra y los cuerpos y los habitantes tendrían la condición de trabajadores. Después se debería entrar en una fase de crecimiento exponencial y elegir a sus representantes en un ayuntamiento de Marte, que se ocuparía de asuntos locales y logística de desarrollo. Sus habitantes ahora serían ciudadanos y recibirían ingresos como accionistas de la ciudad. Una vez se llegara a una población de 500.000 personas, se dirigiría hacia una sociedad independiente gobernada por su propia Constitución y leyes.

En Marte, el dinero de la Tierra se sustituiría por micros, una moneda que se puede utilizar para comprar parte de la infraestructura excedentaria en el ayuntamiento de Marte, proporcionando un valor de activo intrínseco a la moneda. La propiedad de la moneda sería limitada para mitigar la desigualdad social.

Una de las ideas principales del concepto Nuwa es la igualdad social: todos los ciudadanos son considerados accionistas de la ciudad, lo que a su vez proporciona todas las necesidades básicas. Todo el mundo es parte de la ciudad y la ciudad es cada uno.

Image: Nuwa Residential quarters
Credit: ABIBOO Studio / SONet (Sebastian Rodriguez)

Listado de colaboradores

Project Coordination, Economic model & High-level concepts: Guillem Anglada-Escudé, Ph.D.; RyC fellow in Astrophysics; Institute for Space Science/ CSIC & Institut d'Estudis Espacials de Catalunya (EU)

Co-coordination. Space, Earth-Mars transportation & Socio-economics: Miquel Sureda, Ph.D.; Space Science and Technology Research Group, Universitat Politècnica de Catalunya & Institut d'Estudis Espacials de Catalunya (EU)

Life Support, Biosystems & Human factors: Gisela Detrell, Ph.D; Institute for Space Systems, Universität Stuttgart (EU)

Design. Architecture & Urbanism: Design Strategy & Coordination: ABIBOO Studio (USA)

Preliminary Analysis & Urban Configuration: Alfredo Muñoz (USA); Owen Hughes Pearce (UK)

Detailed Architecture & Urban Design: Alfredo Muñoz (USA); Gonzalo Rojas (Argentina); Engeland Apostol (UK); Sebastián Rodríguez (Argentina); Verónica Florido (UK)

Identity & Graphic Design: Verónica Florido (UK); Engeland Apostol (UK)

Video Direction & CGI: Sebastián Rodríguez (Argentina); Gonzalo Rojas (Argentina)

Mars Materials & Location: Ignasi Casanova, Ph.D.; Prof. Civil and Environmental Engineering; Institute of Energy Technologies (INTE), Universitat Politècnica de Catalunya (EU)

Manufacturing, Advanced Biosystems & Materials: David Cullen; Prof. of Astrobiology and Space Biotechnology; Space Group, University of Cranfield (UK)

Energy & Sustainability: Miquel Banchs i Piqué; School of Civil Engineering & Surveying, University of Portsmouth (UK)

Mining & Excavation systems: Philipp Hartlieb; Prof. in Excavation Engineering, Montan Universitaet Leoben (EU)

Social Services & Life Support Systems: Laia Ribas, Ph.D.; RyC fellow in Biology, Institut de Ciències del Mar/CSIC, (EU)

Mars Climate modeling & Environment: David de la Torre; Dept. of Physics, Universitat Politècnica de Catalunya (EU)

CONTRIBUTORS:

Jordi Miralda Escudé (ICREA Prof. in Astrophysics – Ground Transport, UB, EU); Rafael Harillo Gomez-Pastrana (Lawyer, – Political Organization & Space law, EU); Lluis Soler (Ph.D. in Chemistry – Chemical processes, UPC, EU); Paula Betriu (Topographical analysis, – UPC, EU); Uygar Atalay (Location, temperature & Radiation analysis, UPC, EU); Pau Cardona (Earth-Mars Transportation, UPC, EU); Oscar Macia (Earth-Mars Transportation, UPC, EU); Eric Fimbinger (Resource Extraction & Conveyance, Montanuniversität Leoben, EU); Stephanie Hensley (Art Strategy in Mars, USA); Carlos Sierra (Electronic Engineering, ICE/CSIC, EU); Elena Montero (Psychologist, EU); Robert Myhill (Mars science – U. Bristol, UK); Rory Beard (Artificial Intelligence, UK)

SUPPORTING INSTITUTIONS :

CSIC (Consejo Superior de Investigaciones Científicas); ABIBOO Studio; UPC (Universitat Politécnica de Catalunya); Cranfield University; University of Stuttgart; IEEC (Institut d'Estudis Espacials de Catalunya); Montan University Leoben; Institut de Ciencies del Mar; University of Portsmouth.

Enlaces

– IEEC
– ICE – CSIC
– ABIBOO Studio
– UPC
– ICM – CSIC
– ICCUB
– The Sustainable Offworld Network (SONet) 
– Mars Society

Más información

El Instituto de Estudios Espaciales de Catalunya (IEEC) promueve y coordina la investigación y el desarrollo tecnológico espacial en Cataluña en beneficio de la sociedad. El IEEC fomenta las colaboraciones tanto a nivel local como mundial, y es un eficiente agente de transferencia de conocimiento, innovación y tecnología. Como resultado de más de 20 años de investigación de alta calidad, llevada a cabo en colaboración con las principales organizaciones internacionales, el IEEC se encuentra entre los mejores centros de investigación internacionales, centrados en áreas como: astrofísica, cosmología, ciencias planetarias y observación de la Tierra. La división de ingeniería del IEEC desarrolla instrumentación para proyectos terrestres y espaciales, y tiene una amplia experiencia trabajando con organizaciones privadas y públicas del sector aeroespacial y otros sectores de innovación.  

El IEEC es una fundación privada sin ánimo de lucro, regida por un Patronato compuesto por la Generalitat de Catalunya y otras cuatro instituciones con una unidad científica cada una, que en conjunto constituyen el núcleo de la actividad de I+D del IEEC: la Universidad de Barcelona (UB) con la unidad científica ICCUB – Instituto de Ciencias del Cosmos; la Universidad Autónoma de Barcelona (UAB) con la unidad científica CERES – Centro de Estudios e Investigación Espaciales; la Universidad Politécnica de Catalunya (UPC) con la unidad científica CTE – Grupo de Investigación en Ciencias y Tecnologías del Espacio; y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) con la unidad científica ICE – Instituto de Ciencias del Espacio. El IEEC está integrado en la red CERCA (Centres de Recerca de Catalunya).

Imagen

Cover: Nuwa Cliff and Valley Cover Image
Credit: ABIBOO Studio / SONet (Gonzalo Rojas)

Contactos

Oficina de Comunicación del IEEC
Barcelona
Ana Montaner Pizá
Correo electrónico: comunicacio@ieec.cat 

Instituto de Ciencias del Espacio (ICE – CSIC)
Barcelona
Guillem Anglada-Escudé
Correo electrónico: anglada@ice.csic.es

Universidad Politécnica de Cataluña (UPC)
Barcelona
Miquel Sureda Anfres
Correo electrónico: miquel.sureda@upc.edu