La complicada logística de enviar exploradores humanos a Marte

Desde que los humanos miramos las estrellas, hemos soñado con aventurarnos y visitar estos lugares distantes. Y ningún lugar ha sido objeto de más especulaciones que Marte. Ahora, finalmente estamos en un lugar donde el sueño de que los seres humanos pongan un pie en otro planeta podría convertirse en realidad dentro de nuestras vidas.

Entendemos la tecnología que necesitamos para enviar humanos a Marte y también tenemos la experiencia de enviar misiones robóticas allí. Entonces, ¿cuándo daremos el próximo gran salto y enviaremos una misión tripulada a otro planeta por primera vez? ¿Y qué se necesita para que eso suceda?

Hablamos con el experto espacial Michael Hecht del Instituto Tecnológico de Massachusetts, veterano del Jet Propulsion Laboratory e investigador principal del Instrumento MOXIE para producir oxígeno en el rover Perseverance, para comprender cómo llegamos de la Tierra a Marte y cómo conseguiremos botas en tierra por primera vez. tiempo.

Siempre a 15 años de distancia

Con el reciente interés en la exploración de Marte, parece que estamos más cerca que nunca de llevar gente a la superficie del planeta. Y, sin embargo, también es un objetivo que constantemente parece estar fuera de alcance.

Después de las misiones Apolo de las décadas de 1960 y 1970, muchos entusiastas del espacio asumieron que seguiríamos alcanzando y explorando, y pasaríamos al siguiente objetivo de exploración: Marte. Pero el interés público disminuyó, el apoyo a Apolo se agotó y los humanos no han abandonado la órbita de la Tierra desde entonces.

En las décadas intermedias, muchos han especulado que los humanos pondrían un pie en Marte en sólo 15 años; que inevitablemente terminaremos pronto en el planeta rojo. Pero aún no se ha materializado un plan de misión serio y concreto para enviar personas a Marte.

Ahora tenemos la tecnología para realizar una misión tripulada a Marte y hay un interés cada vez mayor en el tema. Pero Hecht sostiene que la comunidad espacial, y nosotros como especie en su conjunto, aún tenemos que asumir un compromiso financiero y práctico serio para que realmente se lleve a cabo una misión. Si decidiéramos hacer esto, podríamos. Pero necesitamos asumir ese compromiso.

"Podríamos haber ido tras Apolo", dijo Hecht. “Hubiera sido difícil y habría sido peligroso. Pero ahora podemos hacerlo de forma más segura. Podríamos habernos ido entonces y podemos hacerlo ahora”.

Un lugar mágico en el ciclo

Cuando se intenta imaginar cómo sería una misión tripulada a Marte, en realidad sólo hay una forma práctica de llegar de aquí a allá. Debido a la órbita de Marte alrededor del Sol, un año allí dura poco menos de dos años terrestres. Teniendo en cuenta el tiempo de viaje, eso significa que si quieres viajar de la Tierra a Marte, hay un período en un ciclo de 26 meses en el que Ese viaje es más fácil: cuando los dos planetas están cerca y se puede enviar un cohete a lo que se llama una transferencia Hohmann. orbita.

"Hay un punto mágico en ese ciclo de 26 meses", explicó Hecht. Cuando un cohete se lanza desde la Tierra en el momento justo, puede cruzar la órbita de Marte al mismo tiempo que lo hace Marte. "Es como cambiar de carril en la autopista".

Aunque es posible enviar naves a Marte utilizando otras órbitas, es más difícil, peligroso y mucho más caro. Entonces, este ciclo de 26 meses pone un límite práctico a cuándo podemos enviar misiones a Marte. Es por eso que las misiones a Marte a menudo se lanzan aproximadamente al mismo tiempo, como las tres naves espaciales que se lanzaron en el verano de 2020: el rover Perseverance de la NASA, la misión Tianwen-1 de China y la misión Hope de los Emiratos Árabes Unidos.

Y existe una oportunidad equivalente de regresar en la otra dirección. Esto ofrece un marco pragmático sobre cómo será una misión tripulada a Marte: un viaje de seis o siete meses. de la Tierra a Marte, algo más de un año y medio en la superficie, y otros seis o siete meses en camino atrás. Se trata de una misión de aproximadamente tres años en total.

Una misión más larga de lo que estamos acostumbrados

La duración de la misión de tres años plantea desafíos, ya que es una misión más larga de lo que estamos acostumbrados a enviar personas. Las misiones a la Luna duraron sólo unos pocos días y las rotaciones de las tripulaciones en la Estación Espacial Internacional suelen durar entre seis meses y un año.

Tener gente en la superficie marciana durante unos 18 meses les da la oportunidad de hacer ciencia y exploración serias, pero también conlleva mucho más riesgo. Si hay un problema en una misión a Marte, será extremadamente difícil, si no imposible, enviar ayuda o suministros desde la Tierra. Si algo sale mal, los astronautas se quedarán solos.

"Nadie que esté cerca de esto se hace ilusiones de que sea seguro", dijo Hecht. Desde el amenaza para la salud por la exposición a la radiación a los riesgos durante el lanzamiento y el aterrizaje a los problemas que surgen que usted pasar un año y medio en condiciones de hacinamiento donde no se puede salir sin traje espacial: “Es una aventura arriesgada”.

Es por eso que el objetivo de la planificación de una misión tripulada es disponer de la mayor cantidad de equipo esencial posible antes de que alguien abandone la Tierra. Para minimizar los riesgos para los astronautas, se enviarían máquinas y equipos al planeta durante la ventana anterior del ciclo de 26 meses para que esté listo para la llegada de los astronautas. Debes asegurarte de que las necesidades más básicas de los astronautas, como oxígeno y agua, ya estén satisfechas.

El proyecto MOXIE de Hecht es un ejemplo del tipo de tecnología que permitiría una misión tripulada a Marte y reduciría sus riesgos. Es una forma de producir oxígeno a partir del abundante dióxido de carbono de la atmósfera marciana, y una pequeña La versión de la tecnología se encuentra actualmente dentro del rover Perseverance y ha tenido varias ejecuciones exitosas. ya. Se podría enviar una versión más grande de esta tecnología a Marte junto con un gran tanque de oxígeno, que podría llenarse con oxígeno listo para la llegada de una tripulación a Marte.

¿Luna a Marte?

La NASA planea regresar a la exploración espacial humana con las próximas misiones Artemis a la luna y la La agencia ha declarado constantemente que una de las razones para viajar a la Luna es prepararse para una misión tripulada a Marte.

Como lo expresó el ex administrador de la NASA, Jim Bridenstine, en un informe reciente: “La NASA siempre ha puesto su mirada en la exploración humana de Marte. Ahora que los humanos regresarán a la Luna dentro de cuatro años para establecer una exploración lunar sostenible por parte del Al final de la década, podemos ver claramente que la Luna es un trampolín fundamental hacia el planeta rojo. Aprender a vivir y trabajar en la Luna nos acercará cada vez más a nuestro próximo gran salto a medida que busquemos vida en zonas más lejanas del sistema solar”.

Sin embargo, exactamente qué tan análogas son las misiones lunares a las misiones a Marte es un tema de debate en la comunidad espacial. Algunos sostienen que cualquier exploración espacial humana ayudará a generar conocimientos, tecnologías y procedimientos que serán beneficiosos en proyectos futuros; eso fue lo que El astronauta de Artemis, Kjell Lindgren, dijo a Digital Trends cuando lo entrevistamos sobre los objetivos de las misiones Artemisa.

Pero otros, como Hecht, se muestran escépticos sobre cuánto se puede aprender sobre una misión a Marte yendo a la Luna. “Para ser honesto, me cuesta encontrar puntos en común entre los dos”, dijo Hecht. Señaló las diferencias entre Marte y la Luna en cuanto a la duración de los viajes, la gravedad y los ambientes de polvo que los astronautas encontrarán, la presencia o ausencia de atmósfera y cómo eso afecta los aterrizajes, y los recursos que se encuentran disponible. "Simplemente no lo veo como un trampolín".

Cuando se trata de Marte, Hecht dijo: “No creo que uno practique yendo a otro lugar. Pero sí entiendo el punto de vista de la gente que dice que ir a cualquier lugar (no importa si es un asteroide o la Luna) nos da experiencia para operar fuera de la Tierra”.

No es que las personas que están a favor de una misión a Marte estén en contra de visitar la Luna; los defensores de la exploración espacial en general apoyar más misiones de todo tipo; más bien, si queremos viajar a Marte, deberíamos centrarnos en Marte y sus características únicas. desafíos.

Una estación McMurdo para el planeta rojo

Se habla mucho de ciudades futuristas en Marte y de enviar cientos o incluso miles de personas a vivir allí a largo plazo. Pero es poco probable que estas ideas descabelladas se hagan realidad en el corto plazo. En cambio, una visión más realista sería la de un puesto avanzado de investigación científica, como la base McMurdo en la Antártida, con un puñado de astronautas pasando allí tiempo en turnos de 18 meses.

Sería factible establecer la primera misión tripulada a Marte dentro de 20 a 25 años y establecer allí un puesto de investigación en las próximas décadas.

Aunque tal vez sea posible que una misión de este tipo sea planificada y ejecutada por un solo país, podría haber una misión más sólida si participaran diferentes países. Actualmente, la NASA coopera estrechamente con otras agencias espaciales como la Agencia Espacial Europea (ESA) y la japonesa. Agencia Espacial (JAXA), pero hay un cisma entre Estados Unidos y uno de los mayores actores en misiones espaciales: China. Aún no está claro si estas diferentes agencias estarían dispuestas o no a trabajar juntas en una futura misión a Marte.

“Con suerte, esa primera misión [a Marte] involucrará no solo a la NASA y no solo a los Estados Unidos”, dijo Hecht, “con suerte también involucrará a China, por lo que no habrá un solo punto de falla. Continuará si uno de los socios decide irse a otro lugar”.

Tampoco serán sólo las agencias gubernamentales involucradas en el proyecto. Empresas como SpaceX, Blue Origin y Boeing están muy involucradas en misiones espaciales y usted Podemos esperar que participen como subcontratistas o incluso directores de proyectos en futuras misiones a Marte como Bueno.

¿Por qué ir a Marte?

Siempre que surge el tema de una misión tripulada a Marte, siempre hay personas que se oponen al tiempo y dinero que tal empresa requeriría y argumentan que sería mejor gastar este dinero resolviendo problemas aquí en el futuro. Tierra. E innegablemente, en el último año en particular, hemos visto grietas en los sistemas que se supone deben satisfacer las necesidades básicas de muchos, como vivienda, educación y atención médica.

Pero, señala Hecht, no sólo gastamos dinero en satisfacer las necesidades básicas de la vida. Describió cómo intentó frenéticamente reunir un millón de dólares en fondos para colocar un nuevo equipo científico en Marte y cómo encendió la televisión para ver los anuncios que se reprodujeron durante el Super Bowl. El coste de cada anuncio de 30 segundos podría haber pagado varias veces su equipo.

"Gastamos dinero en todo tipo de tonterías, como anuncios del Super Bowl", dijo. “Y muchos de ellos tienen que ver con nuestro disfrute personal de la vida y nuestra plenitud, ya sean deportes, bibliotecas, arte, música o parques. Seríamos una excusa bastante pobre para una sociedad si lo único en lo que gastáramos dinero fuera en comida y vivienda”.

Cuando se trata de exploración espacial, tenemos la oportunidad de enseñar e inspirar y, quizás lo más importante de todo, comprender más sobre el universo y nuestro lugar dentro de él. Si queremos responder algunas de las preguntas más importantes de la vida: de dónde venimos y si estamos solos en el universo, entonces debemos aventurarnos más allá de nuestro planeta y explorar.

Lo que aprendemos de la exploración

Muchos defensores de la exploración de Marte argumentarán que deberíamos viajar a Marte porque hay cosas específicas que podemos aprender allí sobre la Tierra. De estudiar Algunas de las rocas más antiguas del sistema solar. aprender sobre la formación de la Tierra hasta estudiar la clima Para obtener información sobre el apremiante problema del cambio climático, hay muchas maneras en que los descubrimientos realizados en Marte podrían mejorar la vida aquí en la Tierra.

Pero para Hecht, tratar de justificar las misiones espaciales de esta manera “va en contra de la historia. En el sentido de que sí, siempre ha habido esos beneficios tangibles [de la exploración]. Pero no hemos sido muy buenos prediciendolos. Eso es lo maravilloso de esto. Vas y exploras un lugar nuevo y aprendes algo que nunca esperaste aprender”.

Simplemente no sabemos qué descubriremos de Marte hasta que lleguemos allí. Esto siempre ha sido cierto en el caso de los descubrimientos científicos, desde los descubrimientos accidentales de la penicilina o los rayos X hasta la forma en que Tecnología desarrollada para las misiones lunares Apolo. conducirá a mejores máquinas de diálisis renal y a mejores equipos de protección para los bomberos.

Y más allá de las ventajas pragmáticas del desarrollo de tecnologías y conocimientos científicos, hay un ímpetu más profundo por explorar. "La búsqueda del conocimiento es lo que nos hace humanos", dijo Hecht.

“Hemos estado haciendo esto desde la primera vez que golpeamos dos rocas. Perseguimos el conocimiento. Y la exploración de nuevos lugares: es por eso que no hay un rincón del mundo donde los seres humanos no hayan puesto un pie, incluido el fondo del océano. Éso es lo que hacemos."

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