jueves, 30 de marzo del 2017 Fecha
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El Agua de Marte

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Marte    ~    Comentarios Comments (0)

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ABC-Ciencia: ¿Y si el hallazgo de agua líquida en la superficie de Marte fuera un «espejismo»?

 

Científicos proponen una explicación alternativa para la formación de las hileras que se consideraron como la confirmación de la presencia de agua líquida en superficie

Sugieren que las hileras se forman por pequeñas avalanchas de partículas a causa de la salida recurrente de gas

Sugieren que las hileras se forman por pequeñas avalanchas de partículas a causa de la salida recurrente de gas – Nature Geoscience (2017). DOI: 10.1038/ngeo2917

En septiembre de 2015 se anunció a bombo y platillo. La NASA se encargaba de confirmar, por fin, la presencia de agua líquida en la superficie del planeta Marte. Las cámaras de alta resolución de la sonda «Mars Reiconaissance Orbiter» habían detectado unas líneas brillantes en la ladera de tres cráteres de la zona ecuatorial de Marte que solo aparecían en verano, y que tenían menos de cinco metros de ancho. El rango de temperaturas en el que aparecían las líneas era compatible con la presencia de agua líquida cargada de sales, así que se propuso que eran canales que se formaban cuando el agua del subsuelo salía y descendía por las laderas, dejando tras de sí un rastro de sales precipitadas.

Recientemente, un estudio publicado en «Nature Geoscience» ha propuesto una explicación alternativa para la presencia de esas hileras en los cráteres del planeta rojo. Tal como han concluido, un proceso seco de liberación de gas puede explicar por qué se forman. Su artículo no tumba la hipótesis de la presencia de agua líquida en la superficie de Marte, tan solo propone una hipótesis alternativa. Esto recuerda cuál es la naturaleza del método científico: las conclusiones extraídas por los científicos deben ser reproducidas por otros investigadores y además pueden ser refutadas, por lo que una única investigación nunca es una verdad absoluta.

«Las fuentes internas y atmosféricas de agua parecen ser insuficientes como para sostener una actividad así en las laderas», explican los autores en el estudio, encabezados por Frédéric Schmidt, investigador en el departamento de ciencias de la Tierra de la Universidad de París Sur, para tratar de argumentar por qué el agua líquida en superficie no es la explicación para la presencia de las hileras en los cráteres.

Hileras estacionales formadas supuestamente por el flujo de agua salada en Marte
Hileras estacionales formadas supuestamente por el flujo de agua salada en Marte- NASA/JPL/University of Arizona

 

Como alternativa, proponen otra explicación basada en simulaciones numéricas, para explicar la presencia de estas formaciones: «El gas puede fluir a través del poroso suelo marciano debido al calentamiento que sufre el suelo situado bajo el Sol (…) Aquí presentamos evidencias para demostrar que un proceso seco basado en la salida de gas desde el suelo a causa del contraste de temperatura puede explicar la formación de estas hileras en las laderas».

En concreto, sostienen que la salida del gas genera perturbaciones en las partículas del suelo y que por eso aparecen pequeñas avalanchas y finalmente se forman las famosas hileras, a medida que las partículas van cayendo por las pendientes y dejando un rastro.

Además, Frédéric Schmidt duda de que el causante de las hileras sea el agua salada procedente de la fusión del hielo. En su opinión, si hubiera hielo en el subsuelo, el calentamiento de la superficie forzaría que se sublimase (es decir, que pasaría de estado sólido a estado gaseoso) y no que se fundiese. Aparte de eso, creen que los cambios de color observados en las hileras se deben a las sombras generadas por el relieve y no a las salmueras, como han sugerido otros.

Las misteriosas hileras estacionales

 

 

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Todas imágenes sospechosas de la presencia de Agua

 

 

La historia de las misteriosas hileras marcianas se remonta a 2011, cuando se observó que aparecían en la cara más caliente de algunos cráteres, precisamente durante la temporada más cálida, y que desaparecían durante la temporada fría. Además, su crecimiento era progresivo y podía llevar semanas o meses. ¿Qué podía estar generándolas?

En la actualidad, hay varias explicaciones para la formación de las hileras estacionales en los cráteres de Marte. Una idea sostiene que se forman por el calentamiento rápido del hielo nocturno, formado por agua cargada de sales, y otra propone que el CO2 es el que fluye, aunque todo indica que las temperaturas son demasiado bajas como para que ocurra esto. La opción propuesta por Schmidt sugiere una nueva opción, que no estaría relacionada con el agua y que además sería compatible con un crecimiento progresivo y estacional de las hileras. Y es la hipótesis de la caída de partículas a causa de la salida recurrente de gas.

«En mi opinión es un trabajo muy interesante ya que plantea una tercera hipótesis, además del agua y el CO2, para explicar estas estructuras geomorfológicas marcianas (las hileras)», ha explica a ABC Jesús Martínez Frías, Jefe del grupo de Investigación del CSIC de Meteoritos y Geociencias Planetarias en el Instituo de Geociencias (CSIC-UCM). Por eso cree que hay que considerar las tres explicaciones sobre la formación de las hileras de Marte.

Presencia de agua confirmada

 

 

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Depresión circular en la superficie de Marte.

 

Algunas configuraciones del terreno sólo pueden haber sido hechas por la presencia del Agua

 

En todo caso, el investigador ha aclarado que la presencia de agua en Marte no está puesta en duda. «La presencia de agua en Marte es un hecho inequívoco, con huellas de escorrentía superficial, hielo en los polos y bajo la superficie del regolito, o atrapada en minerales que contienen agua en su propia fórmula (como el yeso), etc», ha explicad. «El hecho de que se propongan varias hipótesis para explicar determinados aspectos de la superficie de Marte no descarta los numerosos datos existentes acerca del agua».

Harán falta más estudios para encontrar la respuesta más ajustada sobre la formación de estas hileras estacionales, pero aunque este último trabajo estuviese en lo cierto, no sería el final de la búsqueda de vida en el planeta rojo. La presencia de las pequeñas corrientes de agua líquida implicaría que Marte tiene una cierta actividad geológica, lo que es muy importante para que haya vida, pero no tiene por qué ser un ingrediente indispensable. A fin de cuentas, el agua, ese ingrediente clave para la vida tal como la conocemos, sigue acumulada en importantes áreas del planeta rojo.

¿Por qué es difícil Viajar a Marte? I (Apuntes de la NASA)

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¿Por qué es difícil ir a Marte?

 

 

                     Fotograma de la película ‘The martian’. AIDAN MONAGHAN

El estreno de la película ‘Marte’ (The Martian) ha despertado cierta curiosidad acerca de posibles futuros viajes humanos al planeta rojo. Después de haber ido a la Luna en varias ocasiones hace ya casi cinco décadas, y estando acostumbrados a ver astronautas viajar al espacio casi de forma rutinaria, es tentador pensar que enviar seres humanos a Marte pueda ser algo perfectamente plausible a día de hoy, o tal vez un tanto más complicado que lo hecho hasta ahora. Sin embargo, la realidad es que enviar seres humanos a Marte constituye un desafío de una dificultad y complejidad absolutamente descomunales que se aleja mucho de todo lo que se ha hecho hasta ahora en la historia de la exploración humana del espacio.

En esta y en la siguiente entrada hablaré de las razones por las que esta empresa constituye un desafío inmenso y sobre cómo se plantea en la actualidad una misión tripulada a Marte. Con objeto de ofrecer una perspectiva inicial para entender la dimensión del problema de una forma intuitiva, en esta entrada trataré de la razón principal que hace extremadamente difícil una misión a Marte, la razón de la que prácticamente se derivan casi todas las demás: la distancia.

                      Matt Damon in “The Martian.” Credit Aidan Monaghan/Twentieth Century Fox

 

 

Vemos astronautas viajar con frecuencia al espacio, a la Estación Espacial Internacional (ISS), antes a la estación Mir, a bordo de naves Soyuz, o antes a bordo del Transbordador Espacial, etc., y se suele tener la impresión de que el lugar al que se viaja en estas misiones es muy lejano; sin embargo, las altitudes típicas a las que estas estaciones y vehículos espaciales orbitan alrededor de la Tierra son de unos pocos cientos de kilómetros. La ISS, por ejemplo, orbita alrededor de la Tierra a una altitud que es equivalente a la distancia que hay en línea recta entre Madrid y Almería: unos 400 km. Esta región espacial a la que viajan los humanos de forma rutinaria está dentro de la conocida como ‘región de las órbitas bajas de la Tierra’, y técnicamente la llamamos LEO (del inglés Low Earth Orbit).

Comparativa entre orbitas bajas de la Tierra (arriba) y la distancia a escala entre la Tierra y la Luna (abajo).

Los viajes tripulados lunares implicaron viajar más allá de las órbitas LEO ya que la Luna orbita nuestro planeta a una distancia media de unos 380.000 km, lo que viene a ser unas 1.000 veces más lejos que las altitudes de estas órbitas bajas. Una tripulación y su nave se ponen en órbita alrededor de la Tierra poco después de su lanzamiento, mientras que la distancia a la Luna se cubría en las misiones Apolo en prácticamente 3 días.

En el caso de Marte la situación es muy diferente. Ir a Marte implica pasar de una misión geocéntrica a una centrada en el Sol, o heliocéntrica, lo que supone un salto enorme en las distancias involucradas. Aunque las distancias máxima y mínima entre la Tierra y Marte varían dentro de un cierto rango, la mínima distancia posible es de unos 55 millones de km y la máxima posible es de unos 400 millones de km.

Estas son distancias enormes en comparación a todo lo que se ha volado en misiones tripuladas al espacio hasta ahora. La distancia máxima a Marte viene a ser 1.000 veces mayor que la que hay entre la Tierra y la Luna, lo que viene a ser 1.000.000 de veces mayor que la distancia que separa la superficie terrestre de las órbitas LEO a las que se viaja normalmente.

Distancias aproximadas mínima y máxima posibles entre la Tierra y Marte. Como referencia, la distancia media de la Tierra a la Luna es de 380.000 km.

Sin necesidad de conocer nada más, los datos acerca de la distancia a Marte ya constituyen una buena pista para empezarnos a asomar a la magnitud del problema. Para apreciarlo mejor, y sin entrar en detalles relativos a métodos de propulsión o dinámica orbital, vamos a comparar en números redondos dos misiones tripuladas, una orbital alrededor de la Tierra para un solo tripulante y otra lunar de tres tripulantes, para hacernos una idea de la progresión en la masa necesaria de los cohetes involucrados para llevar a cabo estas misiones y entender el contexto de lo que supondrá una misión a Marte.

Empezamos con la primera misión orbital del Programa Mercury de principios de los ’60: la Mercury 6 de John Glenn. Aquí se precisó de un cohete Atlas de 120 toneladas y 29 metros de altura para poner en una órbita de 200 km de altitud media alrededor de la Tierra una masa útil de 1,2 toneladas formada por una cápsula Mercury con su único tripulante, el cual permaneció en el espacio 5 horas.

Veamos ahora lo que cambia la situación al tener a la Luna como destino unas 1.000 veces más lejos. En el caso del Apolo 17 -la última misión de exploración lunar-, su módulo de mando y servicio más su módulo lunar, sumando todo cerca de 50 toneladas, hubieron de ser lanzados a la Luna por el poderoso cohete Saturno V de unas 3.000 toneladas y de 110 metros de altura para una misión de una duración total de unos 12 días y medio en la que 2 de sus tripulantes permanecieron sobre la superficie lunar algo más de 3 días.

Cohete lunar Saturno V junto al cohete Atlas del Programa Mercury para un tripulante (Transbordador Espacial incluido como referencia). Fuente: http://historicspacecraft.com/.

Vemos así el salto cuantitativo necesario cuando queremos ir a otro mundo que está 1.000 veces más allá de las órbitas bajas de la Tierra tanto en la masa útil a lanzar (de 1,2 a 50 toneladas) como en el tamaño del cohete lanzador requerido (de 120 a 3.000 toneladas). Comparemos todo esto con una misión a Marte. Aquí la tripulación constará de 6 astronautas y su duración, tomando como ejemplo la oportunidad en 2037, sería de 174 días para la ida y 201 días para la vuelta, con una estancia de 539 días en Marte. Una estancia tan larga en Marte sería necesaria a la espera de que la posición relativa entre este planeta y la Tierra fuera óptima para el regreso con un mínimo gasto de combustible, lo que ahorra el envío de centenares de toneladas de combustible. Todo esto supone un total de 914 días, o 2 años y medio.

Como vemos, el salto entre la Luna y Marte es descomunal, ya que doblar la tripulación y extender la duración a cerca de 73 veces la de la misión lunar más larga, supone la necesidad de proveer y transportar cerca de 150 veces más suministros. Por otra parte, una mayor duración de viaje interplanetario supone la necesidad de proveer a la tripulación de mayor protección contra las radiaciones, lo que se consigue en parte añadiendo aún más masa, aunque este problema no está aún resuelto.

Otro problema de la larga duración es que las cosas se rompen a lo largo de tanto tiempo. O bien se tendrá que mejorar sustancialmente la durabilidad de los equipos o estos habrán de poder ser repuestos por recambios que también habrá que transportar, lo que implica una mayor masa. Las naves de carga que visitan la ISS pueden abastecerla de repuestos cuando algo se estropea a bordo pero esta opción no será posible en una misión a Marte.

Una vez dicho todo esto, al igual que cuesta más acelerar y frenar un camión que un turismo por tener el primero más masa, tengamos en cuenta que enviar más masa a Marte implica transportar también más combustible para acelerar toda esa carga hacia Marte, para frenarla a la llegada a ese planeta, y para volver a la Tierra desde allí; y pensemos que todo ese combustible (centenares de toneladas) también hay que lanzarlo al espacio inicialmente.

En total, para una misión a Marte se requerirá lanzar al espacio entre 850 y 1.250 toneladas. Esta es una cantidad enorme si tenemos en cuenta que la Ia ISS tiene una masa de unas 420 toneladas y que una nave con la que estamos familiarizados como el Transbordador Espacial solo podía enviar al espacio entre 15 y 25 toneladas aproximadamente, dependiendo de la altitud de la órbita final. El Ariane 5 es capaz de poner unas 20 toneladas en órbita baja alrededor de la Tierra, al igual que el cohete ruso Protón, por ejemplo.

Así pues, a partir de todo esto, y sin saber mucho más, ya podemos anticipar de forma intuitiva que no se podrá utilizar un único cohete para ir a Marte, sino que se precisarán varios lanzamientos de cohetes -tanto o más poderosos que el Saturno V de los años ’60- para ensamblar en el espacio distintos elementos de propulsión, módulos de combustible, hábitats y naves, que habrán de enviarse a Marte por separado y por anticipado, además de la nave con la tripulación, que sería enviada en último lugar. Entraremos en estos detalles en la siguiente entrada.

Aunque depende de diversos factores, se requerirán, de hecho, del orden de 10 lanzamientos de cohetes con la capacidad del Saturno V o similar; pero recordemos que el número total de cohetes Saturno V que se enviaron a la Luna en todo el Programa Apolo fue de 9. El Saturno V fue retirado de servicio después del Porgrama Apolo pero ostenta el récord, aún a día de hoy, como el cohete operativo más poderoso que haya habido nunca, capaz de poner algo más de 120 toneladas en órbita baja alrededor de la Tierra y de enviar 50 toneladas a la Luna. Tuvo que ser específicamente diseñado y construido en su día para poder alcanzar la Luna, y no existe un lanzador de tanta capacidad en la actualidad. El cohete que se encargaría de la mayor parte de los lanzamientos en una futura misión a Marte se está desarrollando en la actualidad y se llama SLS (Space Launch System), el cual tendrá prestaciones parecidas o acaso un tanto mayores que el Saturno V.

Por otra parte, un tiempo de 174 días de ida en condición de ingravidez afecta profundamente a la fisiología humana, algo especialmente preocupante al llegar a un planeta donde no hay nadie para asistirte. Las naves que se pueden ver en las películas (incluida la película ‘Marte’), con un amplio y confortable habitáculo en forma de donut girando para simular la aceleración de la gravedad, no son realistas en la actualidad.

                     La Tierra vista desde Marte (izda.) y desde la Luna (dcha.). Fuente: NASA.

Dos años y medio es un tiempo muy largo también por razones psicológicas. La Tierra será vista por la tripulación como un punto de luz semejante a una estrella durante la mayor parte del viaje y será apenas imperceptible en la noche marciana cuando fuera visible. La tripulación tendrá que convivir en una condición de confinamiento permanente en un espacio reducido en una situación de gran estrés, y con la imposibilidad de mantener conversaciones fluidas con los seres queridos en la Tierra debido al tiempo de viaje de la señal.

Después de todo esto, y aunque no se han mencionado todas las dificultades técnicas, tecnológicas y operativas, creo que ahora puede apreciarse un poco mejor a lo que nos enfrentamos en una misión a Marte. A partir de aquí, y una vez expuesta esta perspectiva para contextualizar el problema y entrar en materia, en la siguiente entrada explicaré cómo se plantea en la actualidad una misión humana a Marte y cómo se relaciona con lo que se ve en la película ‘Marte’ (The Martian).

sigue en la II parte

Fuente: NASA

¿Por qué es difícil viajar a Marte? II (Desde la NASA)

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                                      Fotograma de la película ‘Marte’ (‘The Martian’). EM

¿Por qué es difícil ir a Marte? (II)

 

 

En la pasada entrada contextualizamos el problema de una misión humana a Marte para apreciar la dimensión del desafío que supone. Como vimos, la principal razón que la hace difícil es la enorme distancia que nos separa de ese planeta, lo que implica que la misión tendría una duración total de aproximadamente 2 años y medio. En esta entrada vamos a concretar cómo se plantea hoy en día esta misión, tomando como ejemplo la oportunidad para el año 2037.

Según está propuesto en la actualidad, para completar una misión humana a Marte serán necesarias 3 naves: dos de carga y una para la tripulación. Una de las naves de carga transportará a Marte el hábitat que albergará a la tripulación durante su estancia de 539 días en la superficie marciana. Este hábitat se denomina SHAB (Surface Habitat), y es ahí donde Mark Watney, el protagonista de ‘Marte’ The Martian, trata de sobrevivir en solitario.

 

 

 

 

La otra nave de carga es el denominado ‘vehículo de descenso y ascenso’, o DAV (Descent and Ascent Vehicle). El DAV es la nave a bordo de la que la tripulación, una vez acabada su estancia en Marte, abandonará este planeta, y es, por tanto, la nave que utiliza la tripulación al principio de la película para abortar su estancia en la superficie marciana en medio de una feroz tormenta de arena.

La nave con la tripulación es conocida como ‘vehículo de transferencia para Marte’, o MTV (Mars Transfer Vehicle), y es la que se encargará de transportar a la tripulación en sus dos trayectos interplanetarios: el de ida a Marte y el de regreso a la Tierra (las naves de carga solo tienen tiques de ida).

 

 

 

Concepto de vehículo de transferencia de tripulación para Marte. Fuente: NASA.

 

Estas tres naves habrán de ensamblarse en una órbita baja alrededor de la Tierra antes de ser enviadas por separado a Marte, pero estos ensamblajes y envíos se harán en tiempos distintos. Las naves de carga (SHAB y DAV) serán las primeras en ser ensambladas, y serán lanzadas al planeta rojo dos años antes que el MTV con la tripulación. ¿Por qué dos años? Porque es aproximadamente cada dos años que se da la posición relativa precisa entre Marte y la Tierra que permite que entre ambos planetas se pueda volar una trayectoria por la que se minimiza la cantidad de combustible a utilizar. Esto es de gran importancia porque son muchas las toneladas de combustible que se necesitan para hacer posible una misión así, como veremos luego.

 

 

 

Concepto de nave de carga para Marte. Fuente: NASA.

 

Una vez ensamblada cualquiera de estas tres naves en órbita alrededor de la Tierra, cada una de ellas es lanzada desde ahí hacia Marte a través del encendido de sus motores durante un corto espacio de tiempo. La nave es así acelerada hasta adquirir la velocidad necesaria para abandonar la influencia gravitatoria terrestre y dirigirse hacia Marte a lo largo de una trayectoria interplanetaria que es, en realidad, una órbita elíptica alrededor del Sol y cuyo punto más lejano intersectará con el paso de Marte por ese punto en el momento preciso. Cuando la velocidad deseada ha sido alcanzada, los motores se apagan y permanecen así durante toda la travesía (se encenderán en algún momento para hacer alguna corrección en la trayectoria). A pesar de encender los motores durante un corto espacio de tiempo, del orden de pocos minutos o decenas de minutos, la cantidad de combustible que se utiliza es enorme (decenas de toneladas).

Este lanzamiento hacia Marte desde una órbita baja alrededor de la Tierra se denomina ‘inyección transmarciana’, y nos referimos a él como TMI (Trans-Mars Injection). Nótese que al regreso de la tripulación desde Marte, el mismo proceso ocurrirá desde allí en sentido inverso: desde una órbita alrededor de Marte, la nave encenderá sus motores por un corto espacio de tiempo en lo que se denomina ‘inyección transterrestre’, o TEI (Trans-Earth Injection).

 

 

 

 

Una vez llegada una nave a las proximidades de Marte, esta debe frenarse para quedar capturada en una órbita alrededor de ese planeta desde donde acometer las siguientes operaciones. Esta maniobra de frenado se denomina ‘inserción en órbita marciana’, o MOI (Mars Orbit Insertion). El MOI puede hacerse de forma propulsada, encendiendo los motores otro corto espacio de tiempo, o de forma aeroasistida, utilizando la atmósfera marciana para frenar la nave en una maniobra llamada ‘aerocaptura’. Esta última opción se ha propuesto solo para las naves de carga de forma que sería mucho el combustible que se ahorraría en la misión. El problema es que nunca se ha volado una aerocaptura hasta la fecha, con lo que esta capacidad habría de ser demostrada antes. El SHAB (la nave portando el hábitat) permanecerá en órbita alrededor de Marte a la espera de la tripulación, pero el DAV (vehículo de descenso y ascenso) descenderá a la superficie marciana de forma autónoma.

El DAV será la nave de ascenso que utilizará la tripulación en su día para despegar de la superficie al acabar su estancia en el planeta rojo. Con objeto de ahorrar el combustible necesario para ese lanzamiento, se propone que el DAV no porte el combustible con él, sino que lo produzca en Marte, in situ. Y es que sería prohibitiva la masa de una nave que descendiera a la superficie de Marte con el combustible para el lanzamiento posterior de 6 personas al finalizar su estancia allí. De hecho, se propone que el DAV no solo produzca in situ el combustible, siendo el metano/oxígeno la opción preferida, sino que también produzca el oxígeno, nitrógeno y el agua necesarios para la tripulación. Esta es otra área que precisa investigación y desarrollo tecnológico.

Dos años después de haber enviado las dos naves de carga, y después de comprobar que los consumibles (combustible, aire, agua) hayan sido producidos en Marte y de que todo allí funcione correctamente, la tripulación será lanzada finalmente al planeta rojo desde la Tierra. Una vez en órbita alrededor de Marte, el MTV (la nave en la que viaja la tripulación) se encontrará con el SHAB, que lo espera en órbita alrededor de Marte. Los astronautas pasarán al SHAB y procederán a bordo de esta nave al descenso a la superficie, donde aterrizarán a una corta distancia del DAV.

 

                Ejemplo de misión a Marte propuesta para la oportunidad de 2037. Fuente: NASA.

El descenso a Marte de naves de tanta masa es a día de hoy un problema no resuelto. Hasta la fecha se han enviado a Marte vehículos exploradores y aterrizadores de muy poca masa. El principal problema reside en que la atmósfera marciana es muy tenue y no consigue frenar una nave de reentrada lo suficiente sin necesidad de emplear retropropulsión supersónica o enormes superficies de frenado si la nave es lo suficientemente masiva. La tecnología a día de hoy permite como máximo aterrizar en Marte masas de alrededor de una tonelada, un valor muy lejano de las naves de varias decenas de toneladas que habrá que poder aterrizar en una misión humana, por lo que nuevas técnicas y tecnologías deberán también ser desarrolladas para este propósito, un área de investigación en el que personalmente trabajo parcialmente en la actualidad.

Después de los 539 días de estancia en Marte, la tripulación será lanzada en la etapa de ascenso del DAV al encuentro del MTV, que habrá permanecido en órbita alrededor de Marte todo ese tiempo. Una estancia tan larga en Marte sería necesaria a la espera de que la posición relativa entre este planeta y la Tierra fuera óptima para el regreso con un mínimo gasto de combustible, lo que ahorra el envío de ingentes cantidades de combustible. Una vez transferidos al MTV, se procederá a la inyección transterrestre por la que los astronautas regresarán a casa unos 200 días después, para acabar haciendo una reentrada en la atmósfera de la Tierra a bordo de una cápsula Orion, la cual está siendo desarrollada en la actualidad.

Muchas personas me preguntan si sería posible reducir la estancia en Marte. Efectivamente, la estancia podría reducirse a tiempos de entre 30 y 90 días; pero, en ese caso, los tránsitos interplanetarios habrían de ser muy largos, de mas de 200 días de ida y de unos 400 días de vuelta; requiriendo, además, maniobras de asistencia gravitatoria en el camino; de otra manera, el coste sería prohibitivo. Se favorece la opción de viajes cortos y estancias largas para reducir la exposición de la tripulación a la radiación. Estando en Marte, el mismo planeta bloquea el 50% de la radiación a la que estarían expuestos los astronautas, ademas de que ciertas medidas de protección serian mas fáciles de implantar.

Como se ha dicho constantemente, las masas involucradas en una misión humana a Marte son enormes. Un elemento que contribuye significativamente a esto es el combustible, y es por esta razón que se ha propuesto la opción de utilizar propulsión nuclear-térmica en lugar de propulsión química, tal y como ha sido el caso en todas las misiones tripuladas hasta la fecha. Esta no es una decisión baladí ya que el ahorro en combustible entre una opción y otra es de unas 400 toneladas; esto es, aproximadamente la masa de una Estación Espacial Internacional (ISS). Para poner esto en perspectiva, apuntemos que se precisaron 10 años para ensamblar la ISS y algo más de una treintena de lanzamientos (aunque de menor capacidad que el Saturno V).

Según se estima en la actualidad, para llevar a cabo una única misión a Marte habrá que lanzar al espacio desde la Tierra un total de 850 toneladas en caso de que se utilice propulsión nuclear-térmica, o 1.250 toneladas en caso de utilizar propulsión química. Esto son 2 o 3 Estaciones Espaciales Internacionales. Asumiendo que un cohete lanzador de prestaciones similares al Saturno V de las misiones lunares puede emplazar 120 toneladas en una órbita baja alrededor de la Tierra, el número de lanzamientos requeridos en una sola misión humana a Marte sería aproximadamente de 7 u 11, dependiendo del tipo de combustible, y asumiendo que todos los elementos necesarios puedan ponerse en órbita con un lanzador así. El envió de la tripulación precisaría de un lanzamiento especifico a bordo de un cohete de menor capacidad, por ejemplo, y es posible que ciertas tareas de ensamblaje puedan requerir asistencia humana también.

Existen muchas variaciones en las arquitecturas propuestas para misiones tripuladas a Marte pero lo expuesto aquí refleja lo que viene a ser la arquitectura de referencia que se considera hoy en día. En cualquier caso, la envergadura de una misión humana a Marte es sobrecogedora. Espero que estas dos ultimas entradas hayan ayudado a entender un poco mejor la magnitud de una empresa tan ambiciosa y compleja. Las dificultades técnicas, operativas y tecnológicas que encierra no son para nada triviales, y resulta imposible siquiera mencionarlas todas en una entrada de un blog. Se requiere aún el desarrollo de tecnologías inexistentes en la actualidad para llevar a cabo una misión así, y muchas de las cuestiones planteadas no están aún resueltas. Aún estamos lejos de poder enviar seres humanos a Marte, pero también hace un siglo se estuvo muy lejos de alcanzar el espacio y la Luna. Estoy seguro de que el ser humano llegará a Marte algún día si así lo desea, pero creo, y esta es una opinión estrictamente personal, que ese día está más lejos de lo que muchos puedan pensar.

Fuente: NASA

Marte tenía mucha agua pero estaba casi toda congelada

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El País: Ciencia

Los niveles de dióxido de carbono marcianos hace 3.500 millones de años no serían suficientes para que la temperatura del planeta permitiese la presencia de agua líquida

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Imagen de una puesta de Sol en el cráter Gale tomada por ‘Curiosity’ NASA/JPL-Caltech/MSSS

La reconstrucción del clima del pasado es un asunto complejo, y mucho más si se intenta hacer con un mundo que se encuentra a más de 50 millones de kilómetros de la Tierra. Durante los últimos años, el trabajo de sondas en la órbita de Marte y sobre su superficie ha obtenido información que sugiere que en el pasado aquel planeta no fue el desierto rojizo que conocemos hoy.

Un trabajo publicado en 2015 y liderado por Gerónimo Villanueva, un ingeniero argentino de la NASA, afirmaba que hace 4.500 millones de años, nuestro planeta vecino albergó suficiente agua como para cubrirlo por completo con un mar extenso pero superficial, con una profundidad media de solo 137 metros. Aquel estudio aseguraba también que Marte fue húmedo durante unos 1.500 millones de años, mucho más tiempo del que fue necesario para que surgiera vida en la Tierra.

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El robot Curiosity, que avanza lentamente sobre el planeta rojo desde 2012, nos ha enviado gran cantidad de información sobre el cráter Gale, la zona junto al ecuador donde le enviaron a explorar los científicos de la NASA. Sus imágenes y sus mediciones muestran secuencias de sedimentos que quedaron depositadas en el fondo de un lago hace 3.500 millones de años. Los minerales que contienen esos sedimentos, como barros y sulfatos, indican que la superficie de aquel cráter estuvo en contacto con agua líquida.

 

Estudios anteriores habían apuntado a la presencia de agua templada sobre el planeta

En diciembre del año pasado, más datos recabados por Curiosity, que por primera vez encontró boro en la ladera del Gale, proporcionaban indicios de que el agua que fluyó por aquella región pudo estar templada, con una temperatura de entre 0 y 60 grados. John Grotzinger, uno de los responsables del robot explorador, afirmaba entonces que la complejidad química detectada sobre Marte apuntaba a “una larga historia interactiva con el agua”.

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Añadido al reportaje:

“Este será el destino elegido por la misión, el Cráter Gales de Marte. Después de un viaje de ocho meses hacia aquel planeta, Curiosity se posará a los pies de una montaña de 4,8 kilómetros de altura, una montaña en medio de un cráter de impacto. ¿El impacto no debería de haberlo aplastado y dejado plano? Algunos científicos piensan que el cráter de 155 kilómetros  de ancho se llenó con sedimentos a lo largo del tiempo y los vientos implacables de Marte tallaron una montaña en el centro, donde ahora se erige casi tres veces más alta que la profundidad del Gran Cañon. Debido a su historia, esta montaña extrañamente esculpida es el lugar ideal para que Curiosity lleve a cabo su misión de exploración hacia el pasado del Planeta Rojo.”

Esta semana, sin embargo, un artículo publicado en la revista PNAS y elaborado a partir de datos recogidos por Curiosity en las laderas del cráter Gale cuenta una historia diferente. O, al menos, complica el relato sobre el agua marciana.

El grupo internacional de científicos analizó muestras del terreno para calcular los niveles de dióxido de carbono de la atmósfera de Marte hace 3.500 millones de años. Este gas con efecto invernadero sería esencial para hacer posible la combinación de un Sol joven y tenue con las pruebas que se tienen sobre una superficie cubierta de agua. Sin embargo, el análisis de este equipo indica que los niveles de CO2 eran entre 10 y 100 veces inferiores a los requeridos para que la temperatura en la superficie estuviese por encima del nivel de congelación del agua.

Resultado de imagen de El ambiente del planeta Marte

Ahora, como explica en un artículo que hoy publica EL PAÍS Alberto González Fairén, uno de los coautores del estudio, será necesario buscar una manera de dar sentido a datos aparentemente contradictorios. González Fairén plantea que “o bien no se han desarrollado aún los modelos climáticos adecuados para explicar las condiciones ambientales de Marte al principio de su historia; o bien todas las secuencias sedimentarias de Gale se formaron en realidad en un clima muy frío”.

En su opinión esta segunda hipótesis es la más probable. El agua líquida en el Marte antiguo habría sido muy salada, permitiendo seguir estable a muy bajas temperaturas. El paisaje de aquella época sería similar a las costas del Ártico terrestre actual, con el hielo como forma dominante del agua en la que los lagos de agua líquida estarían cubiertos de agua sólida.

Marte tuvo agua suficiente para cubrir todo el planeta

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Marte    ~    Comentarios Comments (0)

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Hoy sabemos, gracias a las diversas sondas enviadas al planeta Marte, que en su pasado el agua fue abundante y oceános e inmensos lagos adornaron aquel planeta ahora yermo y con el agua en estado de congelación (al menos en la superficie. Es posible que en el subsuelo pueda existir agua líquida que posibilite alguna clase de vida bacteriana, de hongos y liquenes.

La NASA dibuja un océano con condiciones para la vida durante 1.500 millones de años.

 

Si alguna vez llegamos a decubrir alguna clase de vida en Marte la dejaremos allí, traerla a la Tierra sería peligroso, y, no es nada recomendable jugar con ciertas cosas.

 

 

Los científicos de la NASA Gerónimo Villanueva y Michael Mumma explican su hallazgo. / NASA

Hace 4.500 millones de años, nuestro vecino en el universo  (el planeta Marte), albergó suficiente agua como para cubrir todo el planeta con un mar extenso pero superficial, con una profundidad media de sólo 137 metros, según anuncia hoy la NASA.

Las implicaciones son monumentales. Se sabía que el planeta había tenido agua, pero no cuánta ni por cuánto tiempo. “Marte fue húmedo durante unos 1.500 millones de años, mucho más tiempo del que fue necesario para que surgiera vida en la Tierra”, explica Gerónimo Villanueva, un ingeniero argentino de la NASA que ha encabezado al equipo de científicos que ha reconstruido el pasado marciano.

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Hay muchas pruebas de la presencia de agua en Marte. La misión Mars Express (ESA) encontró en enero de 2004 hielo de agua y de dióxido de carbono en el polo Sur de Marte, así como, un mar congelado cerca del ecuador en febrero de 2005. Los rovers de la NASA llamados Spirit y Opportunity encontraron evidencias de la presencia en el pasado marciano de grandes mares de agua líquida en la superficie. Pocos expertos en geofísica marciana dudan de que hace 3.500 millones de años en Marte hubo grandes lagos o mares que provocaron riadas e inundaciones que dieron lugar a cuencas fluviales. Incluso hay expertos que proclaman que hubo agua suficiente para crear enormes océanos que cubrieron gran parte de la superficie del planeta.

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El grupo de Villanueva ha empleado los tres telescopios de infrarrojos más potentes del mundo, incluyendo el observatorio europeo en el desierto de Atacama (Chile), para hacer “fotografías” de la atmósfera de Marte. Gracias a la precisión de los aparatos, los científicos han podido analizar durante seis años la proporción de dos tipos de moléculas de agua: la familiar H2O y su versión HDO, en la que aparece una variante más pesada del hidrógeno, el deuterio.

El balance entre estas dos moléculas es revelador. Mientras la versión pesada queda atrapada en el ciclo del agua marciano, la versión ligera tiende a escapar al espacio. Observando la proporción de cada uno de los dos tipos presente en los casquetes de hielo de los polos marcianos, los científicos pueden calcular la velocidad a la que Marte pierde agua y, por tanto, rebobinar para saber cuánta agua hubo en sus orígenes.

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La vida en la Tierra surgió en solo 800 millones de años, la mitad del tiempo en el que Marte fue húmedo

 

El retrato del planeta hace 4.500 millones se publica hoy en la revista Science y muestra que nuestro vecino era rojo, pero también azul. El agua, con un volumen comparable al océano Ártico terrestre, no se repartía de manera uniforme por todo el planeta, sino que se concentraba en las hundidas planicies del hemisferio Norte. “Era un océano poco profundo, 1,6 kilómetros como mucho, similar al mar Mediterráneo”, señala Villanueva, nacido en Mendoza hace 36 años.

Eran 20 millones de kilómetros cúbicos de agua líquida, el sustrato de la vida. En la misma época, en la misma agua y en el mismo rincón del universo, en la Tierra surgía la vida, hace al menos 3.500 millones de años, cuando accidentalmente se formó una molécula que era capaz de hacer copias de sí misma. La hipótesis de la comunidad científica es que en Marte pudo ocurrir lo mismo. Ahora, gracias a Villanueva, sabemos que la sopa marciana en la que pudo aparecer la vida duró entre 1.000 y 1.500 millones de años. En la Tierra bastaron 800 millones.

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Figura 1: Filosilicatos destacados en morado y azul en las paredes de Nili Fossae, un antiguo cañón en las tierras altas de Marte. (NASA/JPL/JHUAPL/University of Arizona/Brown University)

Los datos del argentino muestran que Marte ha perdido el 87% del agua de sus océanos primitivos. El 13% restante se congeló sobre los polos Sur y Norte. Pero los nuevos mapas de la atmósfera marciana elaborados por la NASA sugieren otra posibilidad excitante. Revelan la existencia de microclimas, con diferentes proporciones de los dos tipos de agua, pese a que el planeta es mayoritariamente desértico. “Son variaciones muy sorprendentes, que pueden significar que hay reservorios de agua bajo la superficie de Marte”, apunta Villanueva.

El ingeniero recuerda que la misión europea ExoMars planea aterrizar en Marte en 2018, con un taladro de dos metros. Si se confirma la existencia de agua subterránea, facilitaría el envío de astronautas al planeta rojo. El agua no solo sirve para beber, sino que con la tecnología adecuada se puede emplear para obtener hidrógeno como combustible de la nave de regreso o para dar energía a una colonia de humanos.”

    Las huellas que podemos ver hoy, nos hablan de un pasado con agua abundante

Hasta aquí el Reportaje publicado en el País en el que me he tomado el atrevimiento de adornar con varias imágenes acordes a los textos, y, desde luego, lo que hace algunos millones de años fue aquel planeta, ahora mediante el estudio lo podemos saber pero… ¿Seguirá existiendo alguna clase de vida en Marte?

El cañón natural más grande del Sistema solar

Tal y como fueron las cosas allí, es lógico pensar que, en alguna parte tendrá que estar, al menos una parte de las inmensas cantidades de agua que existía en aquel planeta. Me gustaría hacer una visita a esas ingentes cuevas, grutas y galerias que el muy activo pasado volcánico de Maerte orado en el subsuelo.

En esos lugares alejados de la superficie que recibe una intensa radiación nosiva para la vida, a más profundidad y con mayor temperatura, el agua podría estar corriendo y, de hecho, en muchas imágenes de las fotografías enviadas por los ingenios espaciales allí presentes, se ve como el agua aflora desde el subsuelo.

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Siendo así (que lo es), la vida, auque en forma de líquenes, hongos, bacterias…etc., podría estar tan ricamente instalada en ecosistemas nuevos alejados del nefasto suelo que, al no estar presevado por una densa atmósfera como en la Tierra… No es el lugar más adecuado para que la vida prolifere.

emilio silvera