El lanzamiento, el combustible, la propulsión o el aterrizaje son algunos de los obstáculos a superar en una misión a Marte.

Hasta ahora hemos hablado en viajeamarte.com de las misiones previstas para alcanzar el planeta rojo. Hoy sin embargo vamos a hablar de los inconvenientes que debemos superar para poder realizar el viaje.

Despegar de la Tierra.

El lanzamiento del transbordador espacial Atlantis fue el último en la historia de la NASA, cerrando así un programa espacial financiado por el Gobierno de EEUU, que duró 30 años. Foto: NASA.

Aunque hemos estado enviando gente y sondas al espacio durante más de 50 años, una misión tripulada a Marte sería algo mucho más grande que cualquier cosa que hayamos hecho antes.

Actualmente todavía no se ha fabricado un cohete que pueda despegar de la superficie de la Tierra y escapar de su campo gravitatorio siendo capaz de transportar todo el peso que implica una gran nave espacial, los astronautas y todos los suministros y materiales necesarios para llegar a Marte.

En esta situación, lo más probable es que sea necesario utilizar varios cohetes y varios viajes para llevar los suministros y materiales necesarios y transportarlos hasta la órbita baja de la Tierra, donde los astronautas poco a poco construirían el vehículo necesario para viajar a Marte.

Esto requiere un gran trabajo. Hasta ahora, la mayor construcción que tenemos en el espacio, la Estación Espacial Internacional, tiene una masa de 4.500 toneladas y requirió que se realizasen 31 vuelos espaciales para su construcción.

Según la NASA, un vehículo para transportar astronautas a Marte sería más pequeño que la Estación Espacial Internacional (alrededor de 1.250 toneladas), pero la dificultad estriba en que la flota de transbordadores espaciales fue retirada de su actividad. La última misión del programa de los transbordadores espaciales tuvo lugar el 8 de julio de 2011. Esta flota, en su momento, fue capaz de llevar a grandes masas a la órbita de la Tierra con relativa facilidad.

Usando los cohetes existentes, el ingeniero aeroespacial Bret Drake, que dirige la planificación y el análisis de las Misiones de Exploración de la NASA y la Oficina de Sistemas, estimó que serían necesarios entre 70 u 80 lanzamientos para ensamblar una nave espacial capaz de realizar una misión a Marte. Teniendo en cuenta que se tardó más de una década en completar la Estación Espacial Internacional, el ensamblaje de un vehículo para viajar a Marte requeriría mucho tiempo.

Falcon Heavy, el cohete creado por la Compañía aeroespacial Space X.

Pero en el futuro, esta tarea debería ser mucho más fácil, ya que a NASA espera tener su Space Launch System listo para el año 2017, que será el más grande de los cohetes jamás lanzado, incluso más grande que el Saturno V que llevó a los astronautas a la Luna.

La compañía de vuelos espaciales privados SpaceX también está trabajando en su nuevo Falcon Heavy, que tendría un poco menos de capacidad de carga que un gran cohete de la NASA, pero mucho mayor que cualquier otro  hoy en día.

La NASA estima que necesitaría lanzar al menos siete de sus nuevos cohetes SLS para llevar a la órbita la gente y los equipos necesarios para una misión a Marte.

El almacenamiento de combustible.

Una vez superados estos obstáculos iniciales de la misión a Marte, para poder sobrevivir en el espacio los astronautas necesitan comida, oxígeno, un espacio razonable para su vida diaria  y combustible. El problema es que almacenar la cantidad de combustible necesaria en el espacio es difícil.

Los materiales necesarios en la baja órbita terrestre (el lugar donde se construiría la nave que luego viajará a Marte) dan una vuelta alrededor de la Tierra cada 90 minutos. Durante la mitad de ese tiempo, experimentan el intenso calor del sol y lel frio del espacio. Esa diferencia hace que el hidrógeno líquido y el oxígeno (el combustible de cohetes) pueda vaporizarse. Si los tanques no son ventilados regularmente, podrían explotar.

El hidrógeno, en particular, es susceptible de fugas, y se estima que se podría perder un 4% cada mes. Esto significa que si una misión a Marte requiere un año para ensamblar la nave en la órbita baja de la Tierra, se perdería más de la mitad del combustible necesario para la propulsión antes incluso de iniciar el viaje a Marte. Teniendo en cuenta que enviar un kilogramo al espacio cuesta unos 10.000 dólares, la pérdida económica es considerable.

La NASA está trabajando en una nueva tecnología que les permita almacenar el combustible en el espacio durante largos períodos de tiempo.

Nuevo sistema de propulsión

Diseño conceptual de nave impulsada por propulsión solar eléctrica. Imagen: NASA.

Para minimizar la exposición a los peligros de la radiación es necesaria una propulsión que permita viajar más rápido.

La NASA está trabajando en la propulsión eléctrica solar, utilizando gas ionizado para hacer avanzar la nave.  Hay misiones anteriores que ya han utilizado este sistema de propulsión, pero una misión a Marte necesitaría unos propulsores eléctricos solares mucho más grandes  de los que se han usado hasta ahora. La agencia tiene actualmente planes para una misión para recoger un pequeño asteroide, y atraerlo hacia la Tierra, lo que podría ser útil para desarrollar esta tecnología.

Aterrizar en Marte

Simulación de nave Dragon de Space X aterrizando en el planeta Marte. Imagen: Space X.

En este momento no tenemos la capacidad de poder realizar un aterrizaje en Marte con personas.

La delgada atmósfera de Marte no puede inflar rápidamente grandes paracaídas, como los que se necesitan para frenar una nave espacial lo suficientemente grande como para llevar a los seres humanos. Pero se pueden utilizar cohetes retropropulsores.

El rover Curiosity, que llegó a Marte en agosto del 2012, es el objeto más grande que con nuestra tecnología actual hemos podido colocar en el suelo del planeta rojo.  Aunque el aterrizaje de Curiosity fue un logro verdaderamente notable, resulta insignificante en comparación con lo que podría ser necesario para que los seres humanos pongan un pie en Marte.

Según el ingeniero de la NASA, Kendall Brown, “lo que no queremos que suceda en el aterrizaje con seres humanos es que vuelva a haber 7 minutos de terror“. Se refería Kendall a los 7 fatídicos minutos que el mundo pudo vivir poco antes de la llegada de Curiosity.

La clave para poder realizar un aterrizaje con seres humanos en Marte es la  retropropulsion supersónica.Una nave espacial entra en la atmósfera de Marte a 24.000 kilómetros por hora. Incluso después de la desaceleración con un paracaídas o inflable, estaría viajando muy por encima de la velocidad del sonido. La NASA, ya en la década de los 60 y 70, cuando se envió la Viking,  realizó pruebas en el túnel de viento para tratar este problema.

La buena noticia es que la prueba demuestra que los cohetes supersónicos son teóricamente posibles.

SpaceX planea probar la retropropulsion supersónica a finales de este año, lo que podría ser utilizado tanto en la Tierra  como en una eventual misión en Marte.

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