¿Camino de Marte? Las claves de un resucitado reto espacial

Miguel Máiquez, 07/12/2014

Las últimas semanas han sido especialmente intensas para la exploración espacial. El pasado 12 de noviembre, el módulo Philae, de la Agencia Espacial Europea (ESA), se convertía en el primer ingenio humano en posarse en un cometa, tras separarse de la sonda Rosetta, lanzada hace una década. Y este viernes, la NASA logró completar con éxito el primer vuelo de prueba de la cápsula Orión, en lo que el propio director de la agencia espacial estadounidense, Charles Bolden, calificó como «el principio de la era de Marte».

Con una forma similar a la de las naves Apolo que nos llevaron a la Luna, Orión tiene capacidad para transportar a cuatro astronautas, y supone una importante materialización de la apuesta más ambiciosa del ser humano hasta ahora en su deseo, o necesidad, de explorar otros mundos; el primer paso para enviar una misión tripulada al Planeta Rojo a partir del año 2030.

La cápsula es también el símbolo de una nueva era en la carrera espacial de Estados Unidos, país que, al retirar su flota de transbordadores en 2011, perdió la capacidad para realizar viajes tripulados en un vehículo propio y ha dependido desde entonces de las naves rusas Soyuz para enviar a sus astronautas a la Estación Espacial Internacional (EEI), con un costo de unos 70 millones de dólares por viaje.

El lanzamiento de Orión ha revitalizado la ilusión por la exploración espacial y ha inyectado una gran dosis de optimismo entre quienes piensan que nuestro destino como especie pasa ineludiblemente por lograr poner el pie en otros planetas. Pero el entusiasmo no es unánime. Más allá de los que consideran un despilfarro económico cualquier gasto en el espacio mientras nuestro propio mundo siga siendo apenas habitable para millones de personas, la propia comunidad científica está, también, dividida.

Muchos expertos creen que los intentos de enviar hombres y mujeres al espacio suponen, al final, una carga para otros avances científicos más factibles, más baratos y más fructíferos, y mantienen que el futuro de la exploración espacial sigue estando, al menos de momento, en robots como Philae.

La EEI, en la que actualmente orbitan la Tierra tres astronautas, y que ha sido visitada ya por cerca de 200, es quizá el gran ejemplo para los críticos de la exploración espacial con seres humanos. Según señala al diario The Guardian el estadounidense Steven Weinberg, premio Nobel de Física en 1979, la Estación no ha aportado a la ciencia nada verdaderamente importante, con la excepción de un experimento con rayos cósmicos que podría haberse realizado sin problemas con un satélite no tripulado. «La única tecnología real desarrollada en la EEI tiene que ver con la tecnología necesaria para mantener a seres humanos en el espacio, algo que no tiene sentido cuando entiendes que mantener seres humanos en el espacio no nos lleva a ninguna parte», indica el científico.

En este sentido, Weinberg recuerda que tan solo unos días después de que, en 2004, el entonces presidente de EE UU, George W. Bush, anunciara la recuperación de los programas para volver a la Luna y viajar, después, a Marte, la NASA se vio obligada a realizar grandes recortes en su presupuesto para investigación astronómica en general, y para proyectos no trupulados en particular. «La inmensa mayoría de los descubrimientos importantes realizados en el Sistema Solar, como el hallazgo de los grandes lagos de hidrocarbono en Titán, una de las lunas de Saturno, los han llevado a cabo sondas y robots», indica el astrónomo británico Martin Rees.

El valor humano

La necesidad de explorar con seres humanos, no obstante, sigue siendo esencial para muchos otros científicos. El también astrónomo Ian Crawford, por ejemplo, destaca el contraste entre lo «relativamente poco» aportado por el robot Opportunity desde que se posó en Marte en 2004, y lo conseguido por los tres astronautas de la misión Apolo 17 durante los tres días que pasaron en la Luna: «Recorrieron más de 30 kilómetros en la superficie lunar, lograron perforar un agujero de tres metros, dejaron funcionando un montón de instrumentos y trajeron a la Tierra 76 kilos de rocas para ser estudiadas».

Stephen Hawking, probablemente el científico vivo más popular cuando se trata de mirar al cosmos, también lo tiene muy claro: «Las misiones con robots son mucho más baratas y nos proporcionan más información, pero no logran atrapar la imaginación de la gente del mismo modo, y tampoco son capaces de extender la especie humana hacia el espacio, algo que debería ser nuestra estrategia a largo plazo. Si queremos sobrevivir durante otro millón de años, tendremos que ir donde nadie ha ido nunca aún. La vida en la Tierra está cada vez más amenazada por peligros y desastres como el calentamiento global, las armas nucleares, virus modificados genéticamente… Creo que el único futuro del ser humano pasa por viajar al espacio».

Estas son las claves del relanzado proyecto de enviar seres humanos a Marte, y del efervescente momento que vive actualmente la exploración espacial.

¿Por qué Marte?

Marte es el planeta más accesible desde la Tierra (Venus está decenas de millones de kilómetros más cerca, pero sus temperaturas infernales y su atmósfera corrosiva lo convierten en un destino mucho más complicado), y sus similitudes con nuestro mundo natal (superficie rocosa, posibilidad de que alguna vez haya albergado una atmósfera similar a la terrestre, gravedad de apenas el 38% de la de la Tierra) lo convierten en el candidato ideal a la hora de plantearnos una hipotética colonización interplantearia.

Ambas circunstancias han hecho del Planeta Rojo uno de los objetivos más importantes de la investigación espacial, y actualmente dos robots (Curiosity y Opportunity) exploran incansables la superficie marciana. A ellos se suman varias sondas puestas en órbita (Odyssey y Reconnaissance, de la NasaMars Express, de la ESA; la sonda india Mangalyaan) que envían continuamente datos a la Tierra.

Desde que en 1960 la entonces Unión Soviética lanzase la Marsnik 1, el primer artefacto diseñado para viajar al Planeta Rojo (se desintegró en el lanzamiento), los secretos de Marte han ido desentrañándose uno tras otro, incluyendo el más esperado: la existencia de agua. Porque donde hay o hubo agua, pudo haber vida tal y como la entendemos.

El sueño del gran viaje

Los viajes tripulados a Marte han sido motivo de discusión científica desde los años cincuenta, y varias agencias espaciales desarrollan en la actualidad o han desarrollado en el pasado proyectos que abarcan desde la realización de misiones cortas hasta la fundación de colonias en el planeta. Marte es el segundo destino estudiado para su exploración después de la Luna.

Edición alemana de «El Proyecto Marte», de Wernher von Braun

El primer estudio técnico detallado de un viaje a Marte lo realizó Wernher von Braun (El Proyecto Marte, 1952). La idea era enviar una flota de diez naves con 70 tripulantes cada una, y tres aeronaves que se posarían en Marte, en un proyecto que requería de un total 400 lanzamientos. Más tarde, en 1962, el proyecto Empire del Centro Marshall de vuelos espaciales de la NASA incluyó asimismo estudios de viajes tripulados a Marte, mediante el lanzamiento de ocho cohetes Saturno V y la construcción de  una nave en la órbita de la Tierra, o bien lanzando una hipotética nave con tecnología posterior a Saturno.

En 1989, el entonces presidente de Estados Unidos, George H. W. Bush, anunció una Iniciativa de Exploración Espacial, con el objetivo final de enviar personas a Marte, y con la Estación Espacial Internacional como eje principal. No obstante, el Congreso de los Estados Unidos canceló el proyecto por su elevado costo.

También la Unión Soviética exploró las posibilidades de un viaje tripulado a Marte con el llamado Complejo Marciano Pilotado, una propuesta de Mijail Tikhonravov desarrollada entre 1956 y 1962. Ya en los años sesenta, la URSS llevó adelante el proyecto TMK, que incluía viajes orbitales a Marte y viajes con amartizaje. Otro proyecto fue el MEK, que se inició en 1969.

Después de la Guerra Fría

Desde el final de la Guerra Fría a principios de la década de 1990, la NASA ha desarrollado numerosos programas de evaluación de viajes a Marte, entre ellos varias iteraciones de NASA Design, el Vision for Space Exploration y el Hundred Year Starship.

Rusia, por su parte, está elaborando una estación espacial orbital llamada MARPOST (Mars Piloted Orbital Station), mientras que el Programa Aurora de la Agencia Espacial Europea, iniciado en 2001, propone viajes para dentro de 20 años. El objetivo principal de Aurora es elaborar, y posteriormente llevar a cabo, un plan europeo a largo plazo para la exploración robótica y humana del Sistema Solar; un plan en el que Marte, la Luna y los asteroides constituirán los principales objetivos.

En 2006 la NASA inició el Proyecto Constelación para preparar viajes tripulados a Marte, y un año después la Agencia Espacial Europea fijó 2025 como el año para enviar su primera misión tripulada.

El mayor simulacro de viaje espacial a Marte realizado hast ahora concluyó el pasado 4 de noviembre de 2011 con la «llegada» a la Tierra de los «martenautas», seis voluntarios que permanecieron aislados del mundo exterior en un módulo en Moscú durante los 520 días que duró el experimento Marte-500, de la Agencia Espacial Europea. Los participantes en el proyecto realizaron más de un centenar de experimentos, tuvieron que reparar averías y efectuaron incluso caminatas simuladas en el Planeta Rojo.

La nueva hoja de ruta

El pasado día 3, la NASA anunció que está desarrollando la tecnología necesaria para enviar seres humanos a Marte en la década de 2030. Cinco años antes, tienen previsto conseguir otro hito: la primera misión tripulada a un asteroide, para 2025.

La agencia espacial estadounidense hacía así oficial la recuperación de uno de los grandes desafíos en la conquista del espacio: «Marte es un destino rico para el descubrimiento científico y para la exploración robótica y humana, a medida que expandimos nuestra presencia en el Sistema Solar», indicó.

Después de que sondas espaciales y robots de exploración hayan estudiado Marte durante más de 40 años, la NASA considera que ya es posible trazar una hoja de ruta para plantear el siguiente gran reto, el viaje tripulado.

Gráfico con el plan para la primera misión tripulada al planeta Marte. Imagen : NASA

Orión

El primer paso del camino se dio este mismo viernes, con el exitoso primer vuelo de prueba de la cápsula Orión, una nave diseñada para acomodar a cuatro tripulantes, y que servirá en el futuro para llevar astronautas más allá de la órbita baja terrestre, y, quizá, a Marte.

Tras un primer intento frustrado el jueves por problemas técnicos y meteorológicos, Orión partió al amanecer del viernes a bordo de un cohete Delta IV, desde Cabo Cañaveral (Florida), y amerizó en el Océano Pacífico cuatro horas y veinticuatro minutos después, tal y como estaba previsto, a unos 965 kilómetros de San Diego (California).

Enlace a YouTube: Orion First Flight Test (NASA)

La cápsula amerizó sobre su base en posición estable después de realizar dos órbitas a la Tierra, una elíptica a una altura similar a de la Estación Espacial Internacional, a unos 380 kilómetros, y otra a una distancia quince veces mayor. Este vuelo era crucial para probar el escudo térmico de la nave, que en su entrada en la atmósfera terrestre alcanza una velocidad de 32.000 kilómetros por hora y está expuesta a unas temperaturas de más de 2.200 ºC, y para analizar la radiación a la que podrían estar expuestos los astronautas.

La cápsula alcanzó una distancia de 5.793 kilómetros del planeta, la mayor que ha recorrido cualquier nave espacial diseñada para el transporte de humanos en las últimas cuatro décadas, desde las misiones Apolo con las que se consiguió llegar a la Luna.

Equipos de la NASA y dos barcos de la Marina estadounidense recuperaron la cápsula, para trasladarla después al Centro Espacial Kennedy, en Florida, y analizar los datos recogidos por más de 1.200 sensores de vuelo y telemetría.

Orión portó en su breve viaje algunos objetos simbólicos, como un microchip con más de un millón de nombres; un fósil del dinosaurio Tyrannosaurus rex del Museo de Ciencia de Denver (Colorado, EE UU), música y poesía.

La cápsula, construida por Lockheed Martin para la NASA, pesa 21 toneladas en el lanzamiento y 8,6 toneladas la cápsula sola, una vez desprendida del módulo de servicio. Con forma de cono truncado, la nave mide 3,3 metros de altura y cinco de diámetro, con dos veces y media el volumen de las cápsulas que se utilizaron en el programa Apolo.

¿Y ahora?

Actualmente, sin los generosos recursos económicos con los que contaba durante la era Apolo, la NASA solo puede avanzar a un paso muy lento. El lanzamiento de Orión ha supuesto un paso importante en el camino hacia Marte, pero, de momento, la agencia espacial estadounidense no cuenta aún con financiación para un auténtico programa de viajes tripulados al Planeta Rojo. Y el otro gran proyecto, acercar un asteroide a la Luna para que pueda ser alcanzado por astronautas (la misión ARM, Asteroid Redirect Mission, prevista para 2020), tiene el apoyo del presidente estadounidense, Barack Obama, pero aún le falta la aprobación del Congreso y la necesaria dotación presupuestaria.

Por otra parte, el proyecto relacionado con Orión ha suscitado duras críticas. La Fundación de la Frontera del Espacio (Space Frontier Foundation), por ejemplo, afirmó que los 3.900 millones de dólares de la fase inicial del contrato por la nave duplicaban la funcionalidad del programa de la NASA Commercial Orbital Transportation Services (COTS), de 500 millones de dólares, y denunció el hecho de que el contrato de la NASA con Lockheed Martin sea un contrato de beneficio, un método propenso a exceder presupuestos y provocar retrasos, mientras que los contratistas del programa COTS solo reciben pagos en los éxitos.

El problema de la radiación

Uno de los principales problemas con que se ha enfrentado la cápsula Orión, extensible al proyecto de un hipotético viaje tripulado a Marte, es el efecto de la radiación.

Como explica a la BBC Mark Geyer, director del Programa Orión de la NASA, «estamos hablando de atravesar regiones del cinturón de radiación de Van Allen, debido a que nos encontramos quince veces más arriba que la Estación Espacial Internacional. La EEI no tiene que lidiar con la radiación, pero nosotros sí, y también cualquier vehículo que vaya a la Luna. Eso es un problema muy grande para los ordenadores, ya que los procesadores son ahora muy pequeños, es decir, muy buenos para la velocidad, pero muy susceptibles a la radiación».

¿Qué es ‘Mars One’?

Mars One (Marte Uno, en castellano) es un proyecto privado y televisivo llevado a cabo por el investigador holandés Bas Lansdorp y alentado por el físico Gerard ‘t Hooft, para establecer una colonia humana permanente en Marte.

El plan es mandar satélites de comunicación al planeta en el año 2018 y, después de varias etapas, lanzar en 2023 un primer equipo de seres humanos en Marte para que vivan permanentemente allí. Un nuevo equipo de cuatro astronautas sería enviado cada dos años.

Mars One está intentando conseguir patrocinadores e inversores, en una especie de reality show que incluiría algunos astronautas elegidos por el público. Se ha calculado que solo poner los primeros cuatro astronautas en Marte costaría aproximadamente 6.000 millones de dólares.

En un apartado independiente sobre el establecimiento de la colonia, el proyecto contempla que, si se lograra, después de 130 meses, los recambios para hacer reparaciones supondrían el 62% de la masa de la carga enviada desde la Tierra. En este escenario habría que continuar enviado suministros para los colonos, que a la vez desarrollarían otras necesidades para los que la tecnología puede ser que no esté preparada.

Plantas letales

Un grupo de científicos del prestigioso Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), en Boston (EE UU), publicó el pasado mes de octubre sus conclusiones sobre la viabilidad de un proyecto basado en las premisas de Mars One. A la velocidad que se puede lanzar actualmente una nave espacial, un viaje tripulado desde la Tierra hasta Marte de ida y vuelta, en las mejores condiciones de distancia y gravedad, se calcula que duraría entre 400 y 450 días terrestres. Y, según el estudio del MIT, con la tecnología actual la tripulación de una supuesta expedición al Planeta Rojo moriría en los primeros 68 días de viaje.

La razón, según explicó Sydney Do, miembro del equipo que elaboró el estudio y doctorando del MIT, es que las plantas que está previsto que lleven los colonos para alimentarse «producirían un exceso de oxígeno, lo que llevaría a la asfixia de la tripulación». Para evitarlo, Do indica que las plantas deberían ir en otro módulo aislado o habría que emplear un sistema para eliminar el oxígeno extra acumulado, algo que todavía no existe.

Este equipo del MIT lleva más de una década realizando investigaciones sobre los planes de misiones espaciales y ha colaborado con la NASA cuando la agencia espacial estadounidense se planteó a principios de este siglo volver con una misión a la Luna y construir un base permanente, proyecto que no salió adelante.

La carrera espacial en el siglo XXI

Con o sin seres humanos, lo cierto es que el interés por la exploración espacial ha experimentado un notable auge en los últimos años, a pesar de la crisis económica global que lleva atenazando al planeta desde hace aproximadamente una década. Además, la carrera espacial hace tiempo que dejó ser exclusiva de las grandes potencias tradicionales (EE UU, Rusia, y, más tarde, Europa). Otros países (India, China, Japón) han empezado ya a hacer historia más allá de nuestro planeta, con el consiguiente crédito político y propagandístico.

Desde el pasado mes de septiembre, por ejemplo, la sonda india Mangalyaan orbita en torno a Marte, todo un hito si consideramos que esta misión ha convertido a la India en el primer país de Asia y el cuarto del mundo que consigue llegar hasta allí, y en el único que lo ha logrado en el primer intento. Mangalyaan es, además, una de las misiones interplanetarias más baratas de la historia, con un presupuesto «low cost» de 74 millones de dólares, frente a los 671 millones de la misión Maven, de la NASA, que llegó hasta la órbita marciana 48 horas antes.

De las 51 intentos para alcanzar Marte realizados hasta ahora, solo 21 han tenido éxito. La duración total del proyecto indio fue de tres años, incluidos los nueve meses que le tomó al Mangalyaan alcanzar Marte. La última misión marciana de la NASA necesitó seis años. EE UU acumuló cuatro fracasos y Rusia dos antes de culminar con éxito sus misiones al Planeta Rojo. China y Japón no lo han conseguido aún. Japón lo intentó en 1998, pero su satélite se perdió en el espacio en 2003. China lanzó un satélite a Marte en 2011 en una misión conjunta con Rusia, pero tampoco alcanzó su objetivo.

Marte no es, en cualquier caso, el único destino en el que se centra la exploración espacial en la actualidad. Una relación de los principales hitos conseguidos en lo que va de siglo:

  • 12.07.2000. El cohete ruso Protón‑k pone en órbita el módulo Zvezdá, que hace habitable la EEI.
  • 02.11.2000. Tres astronautas, dos rusos, Serguei Krikaliov y Yuri Guidzenko, y uno estadounidense, William Shepard, se convierten en los primeros habitantes la EEI.
  • 23.03.2001. Rusia hunde la estación espacial Mir en el Pacífico Sur.
  • 30.04.2001. El multimillonario estadounidense Dennis Tito se convierte en el primer turista espacial.
  • 01.02.2003. Se desintegra en pleno vuelo el transbordador Columbia. Fallecen los siete miembros de su tripulación.
  • 02.06.2003. La sonda Mars Express, con destino a Marte, es la primera misión de la ESA a otro planeta.
  • 10.06.2003. La NASA reanuda la exploración a Marte. Lanza una nave no tripulada con el robot Spirit («Espíritu») a bordo.
  • 15.10.2003. China lanza al espacio su primera nave espacial tripulada, Shenzhou.
  • 31.01.2004. El vehículo espacial Opportunity (NASA) se posa en Marte.
  • 21.06.2005. Rusia lanza desde un submarino nuclear el «velero espacial» Cosmos‑1, impulsado por viento solar.
  • 26.07.2005. EE UU lanza el transbordador Discovery a la EEI. Por primera vez, una mujer fue la comandante del vuelo.
  • 19.01.2006. El cohete Atlas impulsa la cápsula Nuevos Horizontes (NASA) hacia Plutón.
  • 14.09.2007. Japón lanza su primera misión de exploración lunar.
  • 25.09.2008. China lanza su tercera misión tripulada al espacio, la Shenzhou VII, con tres astronautas a bordo. Uno de ellos, Zhai Zhigang, se convierte en el primero en realizar un paseo espacial.
  • 22.10.2008. India lanza con éxito su primera sonda lunar no tripulada, la Chandrayaan I.
  • 14.05.2010. Última misión del transbordador Atlantis a la EEI.
  • 24.02.2010. El transbordador Discovery parte a la EEI en su última misión.
  • 18.03.2011. La sonda Messenger de la NASA entra en la órbita de Mercurio.
  • 13.02.2012. Vuelo inaugural del cohete Vega, primera nave espacial de la ESA.
  • 16.06.2012. China lanza la nave tripulada Shenzhou IX, con la primera mujer taikonauta, Liu Yang.
  •  28.12.2013. Rusia lanza con éxito el primer cohete espacial ligero Soyuz 2.1v.
  • 25.09.2014. Yelena Serova, primera cosmonauta rusa del siglo XXI que viaja a la EEI.
  • 12.11.2014. El robot Philae, de la ESA, se convierte, tras desprenderse de la sonda Rosetta, en el primer ingenio humano en posarse sobre un cometa (el 67P).

Con información de Efe, NASA, ESA y Wikipedia

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