ASTROFÍSICA

La atmósfera de Marte lograría un nuevo equilibrio similar al de la Tierra

La NASA propone un campo magnético para que Marte recupere sus mares.

Un conocido nío, ha propuesto que, a quién pueda corresponder, revierta la muerte de su abuelo con el que se llevaba muy bien, y, ya puestos a soñar, Yo, seguir por aqió unos 20 años más, quiere ver lo que pasa con el futuro de mis hijos.

Si la última misión para rodear la Luna, Artemis II, con la Nave Orión, ha costado (según dicen), 4.000 millones de dólares y han intervenido más de mil tecnicos especialistas en distintas disci¡plinas, ¿cuanto costaría intentar que Marte tenga una Atmósfera, y, una vez logrado, que temnga también el escudo magnético que tiene la Tierra para salvaguardarnos de la radiaicón y vientos solares.?

Más que un plan serio, parece un sueño del director de la NASA al que le gustaría un homenaje por el logro

Terraformar Marte para crear una atmósfera respirable y establecer un escudo magnético artificial es un proyecto de ingeniería planetaria que supera por varios órdenes de magnitud el coste y complejidad de la misión Artemis II (aprox. 4.100 millones de dólares por lanzamiento). Las estimaciones de terraformación se miden en cientos de billones o incluso cuatrillones de dólares y requerirían siglos, si no milenios, de trabajo constante. 

Imágenes de la superficie de Marte NASA/JPL-CALTECH/UNIV. DE ARIZONA

Científicos de la NASA han propuesto, nada menos, que el despliegue de un escudo magnético que podría mejorar la atmósfera de Marte y facilitar las misiones tripuladas allí en el futuro.

Durante el Planetary Science Vision 2050 Workshop, organizado por la División de Ciencia Planetaria de la NASA, su director, Jim Green explicó esta ambiciosa idea durante una charla sobre El futuro medio ambiente marciano para la ciencia y la exploración.

El consenso científico actual es que, como la Tierra, Marte alguna vez tuvo un campo magnético que protegía su atmósfera. Hace aproximadamente 4,2 mil millones de años, el campo magnético de este planeta desapareció repentinamente, lo que causó que la atmósfera de Marte se perdiera lentamente en el espacio. En 500 millones de años, Marte pasó de ser un ambiente más cálido y húmedo al frío e inhabitable lugar que hoy conocemos.

Para llegar a tener estas sencillas instlaciones en el planeta Marte, tendrá que pasar mucho tiempo, gastar mucho dinero, peder algunas vidas, soportar fracasos dolorosos, y, cuando finalmente se consiga, nos preguntaríamos: ¿Mereció la Pena?

Para superar el problema que esto representa para la colonización de Marte, Green y un panel de investigadores sugieren que mediante la colocación de un escudo de dipolo magnético en el punto Mars L1 Lagrange, se podría formar una magnetosfera artificial que abarcaría todo el planeta, protegiéndolo así del viento solar y la radiación.

Curvas de potencial en un sistema de dos cuerpos (aquí el Sol y la Tierra), mostrando los cinco puntos de Lagrange. Las flechas indican pendientes alrededor de los puntos L – acercándose o alejándose de ellos. Contra la intuición, los puntos L₄ y L₅ son máximos.

En su exposición, reconocieron que la idea podría sonar un poco “fantástica”. Sin embargo, enfatizaron cómo la nueva investigación en magnetosferas en miniatura, para la protección de tripulaciones y naves espaciales, apoya este concepto: “esta nueva investigación se está produciendo debido a la aplicación de los códigos completos de física de plasma y experimentos de laboratorio.

En el futuro es muy posible que una o varias estructuras inflables puedan generar un campo de dipolo magnético a un nivel tal vez de 1 ó 2 Tesla (o 10.000 a 20.000 Gauss) como escudo activo contra el viento solar”, ha explicado Green según informa Universe Today.

Además, el posicionamiento de este escudo magnético aseguraría que las dos regiones donde se pierda la mayor parte de la atmósfera de Marte estarían protegidas. En el transcurso de la presentación, Green y el panel indicaron que los principales canales de escape están localizados “sobre la capa polar norte con material ionosférico de mayor energía, y en la zona ecuatorial con un componente estacional de baja energía con un escape de iones de oxígeno de 0,1 kilos por segundo”.

      Terraformar Marte sería una empresa descomunal (fuera de nuestro alcance)

Para probar esta idea, el equipo de investigación -que incluyó a científicos del centro de investigación de Ames, del centro del vuelo espacial de Goddard, de la universidad de Colorado, de la universidad de Princeton, y del laboratorio de Rutherford Appleton- condujo una serie de simulaciones usando su magnetosfera artificial propuesta, para ver cuál sería el efecto neto.

Lo que encontraron fue que un campo dipolar situado en el Punto de Lagrange L1 de Marte sería capaz de contrarrestar el viento solar, de modo que la atmósfera de Marte lograría un nuevo equilibrio. En la actualidad, la pérdida atmosférica en Marte es equilibrada en cierto grado por el saliente volcánico desde el interior y la corteza de Marte. Esto contribuye a una atmósfera superficial que es de aproximadamente 6 milibares en la presión del aire (menos del 1% que a nivel del mar en la Tierra).

                                            Dotar de atmósfera a Marte

Como resultado, la atmósfera de Marte naturalmente se espesaría con el tiempo, lo que conduciría a muchas nuevas posibilidades para la exploración y colonización humanas. Según Green y sus colegas, estos dipolos incluirían un aumento promedio de alrededor de cuatro grados centígrados, lo que sería suficiente para derretir el hielo de dióxido de carbono en la capa de hielo polar del norte. Esto provocaría un efecto invernadero, calentando aún más la atmósfera y haciendo que el hielo de agua en las capas polares se derrita.

Según sus cálculos, Green y sus colegas estimaron que esto podría llevar a que se restablezca una séptima parte de los océanos que cubrieron Marte hace miles de millones de años, un sistema que culmina en la terraformación.

Como podréis observar, estamos en lo mismo de siempre:

¡Convertir el plomo en Oro!

¡El Elixir de la Juventud (la poción mágica!

La sustancia legendaria de la Alquimía, “La Piedra Filosofal” ¡La Inortalidad!

Los de la NASA confunden la realidad con el “mundo” de Harry Potter.

Bueno, lo cierto es que, no dejan de imaginar proyectos para que sigan cayendo subvenciones, si con suerte, el Presidente de turno les compra la ideas. Sin embargo, en esta ocasión han apuntado tan alto que, el objetico no se ve.

Emilio Silvera V.

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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.

El sueño largamente acariciado

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).

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.

La nave de carga Cygnus llegó a la ISS

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.

Las naves a Marte tendrán que ser muy distintas a las que ahora utilizamos

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 Programa 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.

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

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¿El planeta Marte?  Siempre misterioso. Recordemos al astrónomo Schiaparelli que creyó descubrir los Canales de Marte por los que discurría el agua. Aquello desató la imaginación de muchos y, a no tardar mucho, aparecieron las historias de los “hombrecillos verdes de Marte”.

El módulo de aterrizaje de la misión ExoMars llevo el nombre del ingeniero italiano del siglo XIX que creyó ver cauces de agua en Marte. Sus impresiones dispararon las especulaciones sobre una civilización inteligente en el Planeta rojo.

En las suaves laderas alrededor de la montaña, Curiosity buscó moléculas orgánicas, los componentes químicos fundamentales de la vida. El Orbitador de Reconocimiento de Marte ha encontrado una intrigante marca de arcilla cerca de la parte inferior de la montaña y sulfatos minerales un poco más arriba. Ambos minerales se forman en presencia de agua, lo cual incrementa la posibilidad de existencia de ambientes propicios para la vida.

Buscando moléculas orgánicas

La sonda o nave Curiosity, miró al horizonte lejano y, vislumbró su destino marciano, y, estaba deseosa de comenzar las misiones encomendadas para poder enviar a la Tierra, algunos datos más de los que ya, aquí son bien conocidos pero, antes de que nos lleguen informaciones nuevas, conozcamos algo de aquel planeta.

                      Las huellas dejadas por el la presencia del agua están claras

Conforme nos dicen las huellas dejadas, pocas dudas nos pueden caber de que, en el pasado lejano, Marte tenía sus mares y lagos extensos, incluso algunos, apuestan por un gran océano, a pesar de su porosa superficie. En muchos cañones profundos existen trazas de antiguos sedimentos lacustres, estratificados y de gran espesor; la apariencia moteada de algunas llanuras bajas septentrionales sugiere la presencia de muchos estanques.

                                               Marte tenía agua y atmósfera

La evidencia a favor de un mar grande ha sido controvertida, pero puede trazarse el límite de un posible océano alrededor de las llanuras septentrionales de tierra baja donde, en días más templados y agradables, grandes canales de desagüe procedentes de las tierras altas y llenas de cráteres descargaban su agua. La supuesta línea costera incluye acantilados erosionados, terrazas onduladas y cúspides. Bautizado como Oceanus Borealis, este mar marciano puede haber cubierto un tercio del planeta.

La Teoría del Océano Marciano

Como evidencia complementaria a favor de un océano, hay fuertes señales de que el hemisferio sur del planeta ha estado sometido a glaciación a gran escala. Marte tiene hoy un delgado casquete polar septentrional que contiene agua helada mezclada con hielo seco (dióxido de carbono congelado), y un casquete polar austral más espeso de hielo seco fundamentalmente. Los casquetes crecen u disminuyen con las estaciones; el casquete septentrional puede desaparecer por completo. Pero hace tiempo, una gruesa capa de agua helada se extendía desde el Polo Sur hasta los 33 grados de latitud. Quizá la fuente de todo éste hielo haya sido la evaporación del Oceanus Borealis.

En el curso de períodos geológicos, Marte se ha secado poco a poco a medida que el vapor de agua se perdía en el espacio debido a su baja gravedad. Una cantidad de agua equivalente a una profundidad global de 70 metros podría haberse perdido de esta forma. Más grave es el frío. Cuando la temperatura descendió bruscamente, las condiciones se hicieron inadecuadas para el agua líquida, y la mayor parte de los mares marcianos quedó incorporada en el permafrost. Es probable que antiguos lagos de descarga se hubieran congelados a altas latitudes, y sus remanentes quizá sigan allí, ocultos bajo capas de polvo y roca.

La Actividad hidrológica del planeta sucedió hace mucho tiempo. Si alguna vez hubo ríos tranquilos con meandros, o si hubo océanos agitados, probablemente se secaron al menos hace tres mil quinientos millones de años. Sin embargo, quizá la degeneración del clima no haya sido una vía de dirección única. La lenta desecación podría haberse visto interrumpida por cortos episodios más cálidos, en los que el agua volvía a fluir libremente. Hay alguna evidencia de ello en el hecho de que algunos valles marcianos se formaron mucho más tarde. Además parece claro que algunos de los canales de desagüe mayores han sido excavados varias veces, lo que indica toda una serie de inundaciones. Todo esto sugiere que, por alguna razón, Marte volvió ocasionalmente, y quizá sólo por breve período de tiempo, a condiciones calientes y húmedas. Puede haber habido entonces un intenso reciclaje del agua a través del suelo y la atmósfera. Pero con cada ciclo de inundación y glaciación desaparecía más agua. Aunque algunos ríos pueden haber estado corriendo en Marte hace tan sólo unos pocos cientos de millones de años, estas corrientes eran débiles en comparación con las antiguas inundaciones, y habrían tenido poco efecto en el clima marciano.

Los ríos marcianos ofrecen una clara evidencia de que el planea fue en algún momento más caliente y más húmedo. Pero, ¿cómo pudo ser esto? A primera vista hay una buena razón para creer que Marte debería haber estado aún más frío en el pasado que hoy. Esta tiene que ver con el denominado problema del Sol joven. A medida que el Sol envejece, se hace poco a poco más brillante debido a cambios en su constitución química. Hace cuatro mil millones de años, habría sido un 30 por 100 más tenue de lo que es hoy, reduciendo drásticamente su efecto calentador sobre el lejano Marte. Esto estaría contrarrestado en parte por el calentamiento geotérmico, producido por la radiactividad y el calor almacenado procedente de la formación del planeta, y ambos efectos fueron mucho más fuertes en el pasado. Sin embargo, el flujo de calor geotérmico por sí sólo no compensaría el efecto del Sol joven, tenue, y hay que encontrar otras razones para un clima más tibio.

La manera más fácil de hacer un planeta más caliente es utilizando el efecto invernadero. Los gases de invernadero tales como el dióxido de carbono actúan como un parasol, atrapando el calor del Sol cerca de la superficie del planeta. Hoy la atmósfera marciana es demasiado delgada como para producir mucho calentamiento por efecto invernadero, pero ciertamente habría sido mucho más espesa durante los primeros mil millones de años… Como sucede con la Tierra, Marte adquirió una densa atmósfera inicial tanto por la desgasificación del planeta como por el aporte de sustancias volátiles por parte de cometas, asteroides y planetesimales helados. Un CO₂ abundante habría elevado la temperatura de modo espectacular.

Las evidencias de pasados mares en Marte son grandes

De todas las maneras, los sucesos que llevaron a Marte a perder su atmósfera, sus mares y océanos, son muy diversas y serán los expertos geólogos los que nos puedan explicar aquellos posibles sucesos.

Respecto a la posibilidad de vida, el hecho de que Marte estuviera caliente y húmedo hace unos 3.500 millones de años es altamente significativo, pues significa que Marte se parecía a la Tierra en una época en que la vida existía aquí. Eso, como es lógico pensar, debería haber llevado a nuestro planeta hermano a que, como la Tierra y en las mismas circunstancias que ella, también fuera un lugar apropiado para la vida. Por sí misma, sin embargo, la presencia de agua líquida es sólo una parte de la historia. Lo que hace que las perspectivas de vida en Marte parezcan tan buenas, es que aquel planeta, no sólo tiene agua líquida sino también volcanes.

La montaña marciana del Monte Olimpo se eleva a 27 kilómetros sobre el macizo Tharsis y tiene 550 kilómetros der diámetro. Medida por medida, es la montaña más grande de su tipo en todo el Sistema solar. La importancia del monte Olimpo no está en su tamaño, sin embargo, sino en el hecho de que es un volcán. Donde se dan juntos volcanes y agua, pueden aparecer fuentes calientes: sistemas hidrotermales como los de la Tierra que posiblemente fueron un hogar para los primeros organismos en aquel planeta.

¿Floreció también la vida microbiana en Marte hace 3.800 millones de años, quizá en alguna fuente burbujeante en las pendientes del monte Olimpo, o en las profundidades de rocas porosas por debajo de un mar marciano hace tiempo desaparecido?

Una de las misiones que se encomendó a la Curiosity era, tratar de averiguar si en Marte hubo vida alguna vez, y, si en efecto, la vida se puso en marcha en la superficie de Marte, hace ahora 3.800 millones de años, se habría enfrentado a una carrera desesperada contra el tiempo. Apenas había terminado el bombardeo esterilizante cuando el clima empezó a deteriorarse. A medida que la temperatura descendía y el agua se congelaba, los hábitats apropiados habrían sido cada vez más escasos. En tan sólo algunos cientos de millones de años cualquier organismo remanente se habría retirado, con toda probabilidad a refugios especiales, tales como lagos desolados protegidos por cubiertas de hielo, o lugares profundos en la sub-superficie que, con temperaturas más elevadas, el agua líquida corriera sin ningún problema para facilitar la vida de hongos, líquenes y, vaya usted a saber que colonias de bacterias.

Se estima que el rico pasado marciano en lo que se refiere a la erupción de volcanes, ha dejado en el planeta profundas y enormes galerías por las que corría la lava. Ahora, pasados muchos años de aquello, en esos lugares el agua líquida está presente, las temperaturas en aquellas profundidades es más alta y habrán proliferados formas de vida primigenias como hongos, líquenes, bacterias.

Veremos que nos dicen en los próximos proyectos, y, sobre todo, en la tan cacareada misión tripulada que, según creo… ¡Va para largo! No estamos en disposición de poner en marcha una misión tripulada que, de ninguna manera, podría asegurar la vida de los viajeros. Ya dejamos aquí un par de trabajos explicando por qué no se podía viajar al planeta Marte.

Emilio Silvera Vázquez

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

¿Por qué es difícil ir a Marte? (II)

Marte (The Martian)‘ de Ridley Scott se ha convertido uno de los éxitos de la temporada de crítica y público. De hecho, su grado fidelidad es tal que ha recibido la felicitación de la comunidad científica y de los astronautas. No en vano la NASA se volcó con el proyecto para intentar alimentar la pasión por llegar pronto al Planeta Rojo. Sin embargo, no todo en la cinta protagonizada por Matt Damon rigor científico, también hay ‘licencias cinematográficas’ ¿Cuándo manda la ciencia y cuando la ficción en Marte?

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 trans-terrestre 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

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Alyssa Carson, la adolescente que prepara la NASA para vivir en Marte y no volver jamás. Es impreciso decir que Alyssa Carson, una joven estadounidense de 20 años nacida en Hammond (Luisiana), se está preparando para ser la primera humana en ir a Marte en una misión sin regreso, ya que la NASA aún no la ha seleccionado ni prevé viajes espaciales de una sola vía.

Alyssa Carson es una adolescente que aún no ha terminado el instituto y ya tiene claro lo que quiere hacer en 2030. Lleva años entrenándose para ello. Desde que tenía tres no ha dejado de prepararse con la NASA. Está dentro de Mars One y su sueño es llegar a ser astronauta y el culmen, formar parte del primer vuelo tripulado que viajará a Marte.

¿Cómo se entrena una persona para recibir la radiación existente en la superficie de Marte? y, cómo explicar la manera en que la expedición de Alissa sorteara los muchos peligros que los acechan en tierras desconocidas con parámetros alejados de los terrestres a los que el cuerpo humano está acostumbrado?

¿Tendremos los recursos necesarios para instalar la Colonia?

Esta chica es una de las candidatas que más opciones tiene de formar parte de la primera expedición que viajará a Marte con la intención de crear una colonia humana que habitará el planeta en unos 20 años. Pero tiene un riesgo: no podrá volver jamás. Aunque a ella no le importa. Es su sueño y está dispuesta a cumplirlo.

La joven entrena a diario en el Centro Marshall de Vuelos Espaciales durante varias horas al día y además organiza visitas a los ‘space camps’ de la NASA. En estos campamentos realiza experimentos y prácticas con elementos de robótica y aviación. También estudia varios idiomas extranjeros -francés, español y chino- para poder interactuar con los que serán sus futuros compañeros.

Su carita de felicidad, nos habla de su inocencia y también… ¡de su ignorancia!

Carson ya ha conseguido logros como ser la primera persona en completar el NASA Passport Program al acudir a los 14 centros para visitantes y obtener el reconocimiento Right Stuff Award. “Mis amigas piensan que estoy un poco loca”, bromea. Ella está absolutamente convencida de que conseguirá su meta.

Mars One evalúa el coste del primer vuelo en torno a los 6.000 millones de dólares. Después se enviarán nuevos astronautas cada dos años, con un coste de 4.000 millones de dólares por viaje, hasta llegar a formar la colonia de 25 humanos.

Claro que, todo esto, es más el querer alentar los deseos de la Humanidad de instalarse en otros planetas y, de camino, aumentar las subvenciones del Gobierno. Particularmente creo… ¡Que ese viaje nunca se llevará a cabo!

Emilio Silvera Vázquez

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