¿Cuánto falta para llegar a Marte?

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¿Cuánto falta para llegar a Marte?

Los más visionarios afirman que en menos de diez años pisaremos el planeta rojo y nos convertiremos en la primera especie multiplanetaria. Las agencias gubernamentales, sin embargo, se muestran mucho más conservadoras y solo NASA se ha marcado el objetivo de llegar en la década de 2030. Pero, ¿cuánto hay de realidad en estos anuncios y cuánto de búsqueda de votos, inversión e influencia internacional?

En este momento los rover Opportunity y Curiosity recorren la superficie desierta de Marte. Varias sondas de distintos países orbitan el planeta estudiando su atmósfera y corteza. Los datos e imágenes que estos vehículos envían a la Tierra reavivan el interés por abordar la exploración tripulada del que es el planeta más parecido al nuestro del sistema solar.

El primer científico en proponer un plan con especificaciones técnicas para intentar llegar hasta Marte fue el ingeniero aeroespacial alemán, nacionalizado estadounidense tras la II Guerra Mundial, Wernher von Braun. Lo hizo en el libro The Mars Project publicado en 1952. Desde entonces, más de medio centenar de planes y proyectos se han ido sucediendo. Todos ellos predecían que el hombre llegaría a este planeta en los siguientes 10 ó 20 años.

Hoy se reedita el desafío en un momento en el que nuevos países como China o India se han sumado a la carrera espacial desafiando el liderazgo de EE.UU, Rusia y Europa. La iniciativa privada también ha accedido al sector, logrando importantes éxitos en poco tiempo. De forma paralela, el atractivo de la explotación económica del espacio no deja de crecer y surgen inversores interesados en aportar capital.

En este escenario, la hoja de ruta propuesta por NASA para llevar astronautas al planeta rojo se divide en tres fases. La primera consiste en aprovechar la Estación Espacial Internacional para probar tecnologías y estudiar los efectos de la microgravedad en la salud.

El siguiente paso será utilizar la Luna como etapa intermedia para poner a prueba la capacidad de un equipo de personas para sobrevivir de forma autónoma en un entorno que, en caso de que surjan problemas, se encuentra a tan solo unos días de la Tierra, lo que permitiría organizar un rescate.

Como elementos clave de este plan, NASA está desarrollando un potente lanzador, el Space Launch System, así como una nueva nave, la cápsula Orión, en la que viajarán los astronautas. A finales del próximo año ambos sistemas deberían estar listos para completar una primera misión. Será una prueba no tripulada de tres semanas que llevará a la nave miles de kilómetros más allá de la Luna para regresar después a la Tierra sin un rasguño. Tras este ejercicio, se realizará una misión tripulada que marcará un hito ya que llevará a un grupo de astronautas a una distancia de la Tierra nunca antes alcanzada por el ser humano.

Tras estos vuelos iniciales, y si todo va según lo previsto, a mediados de la década de 2030, la NASA enviará a un grupo de astronautas a orbitar alrededor de Marte. Y, a finales de esa misma década, se mandaría ya una misión para afrontar el primer aterrizaje que pondrá finalmente al hombre sobre la superficie del planeta.

El plan inicial de NASA incluía sin embargo una prueba preparatoria más, que finalmente ha sido suspendida. Querían poner a prueba la capacidad para capturar un asteroide, desviarlo a una órbita segura alrededor de la Tierra y hacer aterrizar a un astronauta en su superficie para que recogiese muestras y las trajese de vuelta a nuestro planeta. Todo un reto para el que parece que por el momento no hay fondos.

Los ingenieros y científicos se muestran en cualquier caso convencidos de que, desde el punto de vista técnico, el reto de conquistar Marte es asumible. El principal freno para lograrlo es, sin duda, la enorme inyección presupuestaria que se necesitaría, lo que nos lleva al terreno político.

Cada uno de los inquilinos que se instala en la Casa Blanca aspira a dejar su sello personal en el futuro de la carrera espacial, tal y como hizo John F. Kennedy al lanzar en los años 60 el reto de viajar a la Luna. En este sentido, George W. Bush estableció en 2004 que el objetivo de EE.UU debía ser el de regresar a la Luna. Una decisión que el demócrata Barack Obama se encargó de desdeñar con la frase “ya hemos estado allí antes” para a continuación brillar con luz propia al afirmar que “a mediados de 2030, creo que podremos enviar a humanos a orbitar Marte y traerlos de vuelta, a lo que le seguirá un aterrizaje”. El pasado mes de diciembre, Donald Trump daba otra vuelta de tuerca a esta disputa al recuperar el objetivo republicano de visitar de nuevo la Luna, aunque esta vez como paso intermedio para “eventualmente llegar a Marte y más allá”.

Europa también ha demostrado su interés por la Luna. El Director General de la ESA, Jan Wörner, ha mencionado varias veces el proyecto de crear una base en nuestro satélite, aunque en una iniciativa conjunta abierta a más socios que bautizó como Moon Village y de la que no ha ofrecido detalles concretos hasta la fecha. Para la agencia rusa Roscosmos, llegar a la Luna es un paso imprescindible para viajar a Marte y tiene previsto que sus cosmonautas alunicen en 2030, aplazando el reto de alcanzar Marte para las siguientes décadas. China también mantiene su propio programa de exploración de la Luna, que tiene previsto, como colofón, llevar a un taikonauta al satélite a mediados de la próxima década y establecer una base allí.

Mientras los planes de las grandes agencias avanzan, la iniciativa privada juega con ciertas ventajas: pueden arriesgar más, apuestan por reducir costes de forma drástica y buscan la forma de hacer negocio con el espacio.

Una de las empresas que más atención despierta en lo que a la conquista de Marte se refiere es SpaceX. Su mediático y reconocido presidente Elon Musk afirma que en 2022 llevará a cabo dos viajes no tripulados a Marte y que, solo dos años después, en 2024, estará preparado para enviar varias naves con turistas espaciales y colonos; nada menos que un centenar de personas, que construirán la primera ciudad extraterrestre de la historia.

Su estrategia se centra principalmente en fabricar un potente lanzador que ha bautizado como Big Falcon Rocket. Para recortar costes, apuesta, una vez más, por la reutilización de sus sistemas. Quiere que SpaceX realice todas sus misiones con un único cohete, sin importar si se trata de poner un satélite en órbita, llevar víveres a la Estación Espacial Internacional o viajar a otro planeta. También tiene intención de revolucionar el transporte de viajeros aquí en la Tierra, cubriendo cualquier trayecto entre dos puntos en menos de una hora mediante vuelos suborbitales. “Si lo hacemos así, dedicaríamos todos los recursos a este nuevo y único sistema” aseguró el pasado mes de septiembre en el Congreso Internacional de Astronáutica que se celebró en Adelaida (Australia).

Siguiendo este planteamiento, en 40 o 100 años Marte será el hogar de un millón de personas, según Musk. Esta idea se encuentra para muchos más en el terreno de la ciencia ficción que en el de la realidad.

Para Robert Zubrin, presidente y fundador de la Mars Society, organización sin ánimos de lucro que también promueve la colonización de Marte, el proyecto de Musk es “demasiado grande y fantástico” aunque, según explica, “sería cuestión de ajustar magnitudes para que cuadre; si rebaja el objetivo de que su lanzador transporte 500 toneladas a 150, el proyecto pasaría a situarse en el terreno de la ingeniería”.

Otra sorprendente propuesta del ámbito privado llega de la mano de la iniciativa no gubernamental holandesa Mars One. Han ideado un proyecto para poner rumbo a Marte en 2031 con un viaje que únicamente tendrá billete de ida: quienes se embarquen en esta aventura nunca regresarán a la Tierra. La fórmula, explican, acelerará la colonización del planeta.

La campaña para reclutar voluntarios ha sido todo un éxito. Más de 220.000 personas se han mostrado dispuestas a dejarlo todo atrás. La organización ha hecho una primera selección y ha escogido a 660 que cumplen con los requisitos necesarios. De entre ellos saldrán las personas llamadas a convertirse en los primeros colonos espaciales.

Según explican en Mars One, todos los aspectos técnicos y logísticos correrán a cargo de otras empresas privadas, como SpaceX o Lockheed Martin. Ellos aportarán el lanzador, la nave y demás elementos necesarios para llegar al planeta vecino.

Para financiar la iniciativa, la organización piensa vender los derechos de retransmisión de la vida de los primeros habitantes de Marte. El planeta se convertiría en el plató de un reality show que se televisaría mundialmente. Las donaciones y la venta de licencias de derechos intelectuales serían una fuente adicional de ingresos. Sin embargo, las cuentas que hace Mars One no terminan de convencer a la mayor parte de expertos que, aunque aprecian la componente innovadora de la propuesta, no la ven viable.

Por su parte, el gigante norteamericano Lockheed Martin también ha lanzado su propia idea de cómo podrían abaratarse y reducirse los riesgos asociados a la exploración tripulada de Marte. Más que de un proyecto, la empresa habla de una “visión” que, asegura, está alineada con los planes de la propia NASA para alcanzar este planeta. La empresa plantea la construcción de una estación espacial para seis personas que orbitaría en torno a Marte. Este enfoque permitiría que varios astronautas puedan descender al planeta para explorarlo mientras que varios de sus compañeros se quedan de respaldo en la estación.

Esta estación estaría pensada para dar apoyo a una misión científica, lo que invita a pensar que Lockheed Martin considera que la colonización de un planeta tan hostil como Marte resulta improbable, al menos de momento.

MUÉSTRAME EL DINERO

En una entrevista ofrecida al portal money.com, medio del grupo Time, Pascal Lee, director del Instituto Mars, una organización de investigación sin ánimo de lucro parcialmente financiada por NASA, ofrece una reflexión sobre el coste aproximado que tendría una misión tripulada a Marte al modo tradicional, esto es, a través de un proyecto gubernamental.

Asegura Lee que “no costaría menos de 400.000 millones de dólares”. Realiza la estimación teniendo en cuenta que ir a la Luna en los 60 exigió la puesta en marcha de un programa de 10 años que absorbió el equivalente al 4% del PIB de EE.UU. “Pero si tenemos en cuenta que viajar a Marte resultará mucho más complejo, habrá que multiplicar esta cifra por dos o por tres, por lo que hablamos de un billón de dólares a invertir a lo largo de 25 años”. Si tenemos en cuenta que el presupuesto completo de NASA se encuentra en el entorno de los 19.000 millones de dólares, parece claro que llegar a Marte requiere que el Congreso de este país multiplique los fondos de la agencia, algo que por el momento no parece que vaya a ocurrir.

Esto en cuanto a la financiación de misiones gubernamentales, ya que aún queda por ver de lo que son capaces las empresas privadas. ¿Encontrarán un nuevo modo de hacer frente al enorme coste que implica la exploración espacial? ¿Conseguirán dar un giro a la situación y hacer rentable esta actividad?

En cuanto a la opción de colonizar el planeta, el director del Instituto Mars ve lejana la posibilidad. Entiende que resulta más realista el modelo seguido en la exploración de la Antártida, en donde un grupo de investigadores vive durante unos años en una base para luego ser reemplazado. “Marte es un entorno enormemente letal para poder enviar a personas o criar a un niño”.

Y es que el viaje a este inhóspito planeta reúne un buen número de peligros y retos aún por resolver. Los más inmediatos son los relacionados con la salud, ya que durante el viaje la exposición a las partículas solares de alta energía y a los rayos cósmicos pondría en riesgo la vida de los astronautas. Su cuerpo también sufrirá en el trayecto -que tiene una duración aproximada de unos 200 días de media- los efectos perjudiciales de la ausencia de gravedad. Las condiciones de vida a bordo podrían provocar por otra parte patologías psicológicas, ya que los tripulantes estarán aislados durante meses en una nave de pequeñas dimensiones. Y una vez en Marte, tendrán que vivir bajo tierra o en refugios con escasas comodidades para protegerse de la fuerte radiación.

Todo ello se vería agravado por la falta de apoyo médico durante su estancia en el planeta, que obligatoriamente deberá ser de varios años, ya que para regresar a la Tierra tendrán que esperar a que ambos planetas reduzcan distancias en un punto concreto de sus órbitas, algo que ocurre cada dos años y dos meses.

Dejando los problemas ligados a la salud llegan los de carácter técnico. Los ingenieros aun trabajan para encontrar la forma definitiva de aterrizar en Marte, un planeta que presenta una gravedad mucho más elevada que la de la Luna, lo que dificultará el descenso y frenado de una nave que transporte una gran carga como la que exigiría una misión tripulada.

Su atmósfera es demasiado fina para planear como haría un avión en el descenso, ya que requeriría unas alas demasiado grandes, y tampoco permite confiar plenamente en los paracaídas. La opción de utilizar retropropulsión podría servir, pero exigiría una carga adicional de combustible que elevaría el peso de la nave.

Otra dificultad añadida son las comunicaciones con la Tierra. La distancia de 55 a 401 millones de kilómetros que nos separan de Marte, según la posición relativa entre sus órbitas, hace que un mensaje tarde entre 3 y 22 minutos en llegar a nuestro planeta, y que el astronauta tenga que esperar el doble para recibir respuesta. En una situación de emergencia, este tiempo resultaría excesivo para aportarle cualquier apoyo.

Resueltos todos estos inconvenientes aún quedaría por superar el reto de producir oxígeno y combustible a partir de los recursos disponibles, y de cultivar suficientes alimentos y obtener agua para sobrevivir.

Otro obstáculo no menos importante, especialmente para los planes de colonización y de turismo espacial, es la obligación actual de no contaminar biológicamente los mundos que potencialmente puedan albergar vida propia. Se trata de una norma estricta que exige esterilizar todo el material que se envía al espacio. Algo difícil de conseguir en el caso de llevar a un humano a bordo -que es portador de gran cantidad de microorganismos- e incompatible con el turismo.

Viajar a Marte sin abandonar la Tierra

Existen varias iniciativas en la Tierra que emulan las expediciones a Marte. De este modo, las principales agencias e instituciones espaciales interesadas en la exploración marciana pueden ensayar la capacidad de adaptación del ser humano a las duras condiciones del planeta rojo.

Tanto la NASA como la ESA han llevado a cabo diferentes misiones de aislamiento de astronautas durante periodos prolongados de tiempo, en entornos terrestres que emulan las condiciones de la superficie marciana. El objetivo es estudiar las reacciones humanas en encierros de larga duración, con una tripulación de pocas personas que conviven en espacios reducidos – la nave espacial durante el largo viaje, de unos 200 días, hasta Marte y, posteriormente, en bases marcianas de unos 10 metros de diámetro por seis de altura – y que solo pueden acceder durante poco tiempo al exterior enfundados en un traje espacial.

La NASA cuenta con la instalación HI-SEAS (Hawaii Space Exploration Analog and Simulation), un hábitat ubicado en un lugar aislado en las laderas del volcán Mauna Loa en la isla de Hawái, que emula incluso el retraso de 20 minutos en la comunicación de la base marciana con la sala de control en Tierra. La primera expedición se asentó en el año 2013 y la más reciente, en 2016, aisló a tres hombres y tres mujeres científicos por un periodo de un año.

Por su parte, la ESA, en colaboración con las agencias espaciales de Rusia y China, llevó a cabo en 2010-2011 la misión Mars500, con la reclusión de seis hombres durante 520 días en el Instituto de Patologías Biomédicas (IBMP) de Moscú. Allí se instaló un hábitat compuesto por cuatro módulos interconectados, cerrados herméticamente, y un módulo externo que emulaba las condiciones de la superficie marciana, con un volumen total de 550 m3. Mars500 ha sido, hasta la fecha, el experimento de reclusión más largo simulando las condiciones marcianas. El experimento permitió avanzar en protocolos de telemedicina, apoyo psicológico y comunicación a distancia (emulando, igual que en el caso de HI-SEAS, el retraso de unos 20 minutos propios de las comunicaciones entre la Tierra y Marte).

Otras misiones tienen por objetivo probar vehículos rover o trajes espaciales. Sin ir más lejos, en Minas de Río Tinto (Huelva), la ESA, junto con el Centro de Astrobiología (CAB - CSIC/INTA) y el Foro Austriaco del Espacio, pusieron en marcha en 2011 la primera expedición europea para probar en Tierra tecnología para viajar a Marte. Durante una semana, se realizaron ensayos con el rover Eurobot sobre la orografía de Río Tinto, que recuerda la árida superficie marciana. También se probó un nuevo traje espacial, así como el equipo médico que serviría para monitorizar el estado de salud de los astronautas.

Mención aparte tienen los experimentos que llevan a cabo desde la Mars Society, una asociación sin ánimo de lucro fundada en 1998 cuyo propósito es contribuir al avance de la exploración marciana y de los futuros asentamientos humanos en el planeta rojo. Cuentan con una red de voluntarios por todo el mundo y han puesto en marcha iniciativas como la estación de investigación Mars Desert, en el desierto de Utah, que desde 2001 educa a estudiantes, investigadores y público en general sobre técnicas de supervivencia humana en el planeta rojo; el centro de investigación FMARS en el Ártico, donde distintas tripulaciones llevan a cabo un programa continuado para la exploración geológica, microbiológica y climatológica en un entorno remoto, frío y peligroso, afrontando muchas restricciones similares a las que se darían en Marte; las competiciones de vehículos rover ‘Rover Challenge Series’; y otros programas de carácter divulgativo.

Curiosity

Aproximadamente del tamaño de un pequeño SUV, el rover Curiosity de la NASA está bien equipado para un recorrido por Gale Crater en Marte. Este impresionante vehículo tiene tracción en las seis ruedas y la capacidad de girar 360 grados completos, así como la agilidad para subir colinas empinadas. Durante una misión principal de casi dos años después de aterrizar en Marte, el explorador investigará si Gale Crater alguna vez ofreció condiciones favorables para la vida microbiana, incluidos los ingredientes químicos para la vida.

El Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, una división del Instituto de Tecnología de California, Pasadena, California, administra el Proyecto de Laboratorio de Ciencia de Marte para la Dirección de Misión Científica de la NASA, Washington.

La ayuda de los robots

Muchos de los obstáculos para viajar a Marte están relacionados con la fragilidad del ser humano. Esto ha empujado a las agencias a apostar por el uso de robots como fórmula más sencilla. Aunque los éxitos han sido muchos, lo cierto es que en el caso de Marte de los 46 intentos que ha habido de enviar sondas, aterrizadores y vehículos al planeta, tan solo 19 misiones han tenido un éxito completo, mientras que seis de ellas lograron un éxito parcial y 21 fracasaron.

En cualquier caso, la información que han ido recogiendo estos artefactos nos permite soñar hoy con impulsar la exploración tripulada del espacio. Cada día que pasa, la experiencia y el conocimiento técnico que aportan todas estas misiones de exploración robotizada incrementan las probabilidades de enviar con éxito a humanos a otro planeta. Estas sondas y vehículos se están abriendo el camino para que los humanos alcancen algún día el sueño de colonizar Marte.

España y Marte

España ha mostrado interés por Marte y la exploración marciana desde los inicios de la investigación internacional. Ya en 1956 un informativo del NODO, “El Planeta Marte”, se hacía eco de los pocos datos que arrojaban los científicos sobre este planeta, que entonces se creía que albergaba vida vegetal y posiblemente animal primitiva. España estuvo presente en las primeras misiones a Marte, primero gracias a estaciones terrestres de espacio profundo que NASA instaló en Robledo de Chavela, después a través de la contribución de científicos españoles en misiones pioneras soviéticas como Phobos I y II o la ya rusa Mars 96, que contaba con la colaboración de la ESA. En éstas participó la industria y universidades e instituciones de investigación españolas en el desarrollo de parte del instrumental científico. A partir de la misión Rosetta, en 2004, que tuvo un pase por Marte en una maniobra de asistencia gravitacional, la industria espacial española ha participado en las misiones marcianas de la ESA y en algunas de la NASA y de Roscosmos: Mars Science Laboratory (NASA) en 2011, Phobos Grunt (Roscosmos) en 2011, Exomars (ESA-Roscosmos) en 2016. Para Exomars 2020, además de la nutrida representación de la industria española, destaca el primer espectrómetro Raman que irá a Marte, que está siendo desarrollado por España, bajo liderazgo del INTA.

“La primera persona que viajará a Marte ya ha nacido”

Entrevista con Héctor Guerrero, de la Subdirección General de Sistemas Espaciales del Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA), todo un especialista en el Planeta Rojo. Ha liderado equipos especializados en tecnologías optoelectrónicas, magnéticas y de radiación para el desarrollo de sensores y sistemas espaciales. Su actividad en torno a Marte arranca en 2007, como responsable del consorcio español para el desarrollo de instrumentación científico-tecnológica en la misión Mars MetNet Precursor. En la actualidad es un activo divulgador sobre la exploración de Marte.

Pregunta: ¿Por qué Marte?

Respuesta: Principalmente por tres motivos: para comprender el sistema solar y la propia Tierra. Marte, por ejemplo, da claves de una atmósfera que se desvanece; segundo, para conocer el origen de la vida en la Tierra, pues quizás deriva de rocas que vinieron de Marte con vida y se posaron en la Tierra; y tercero por el propio espíritu de exploración del ser humano, hay que ir a Marte porque podemos.

Marte interesa como puerto para desarrollar la tecnología que nos permita ir más allá, igual que para comprobar los efectos de la exploración planetaria en el cuerpo humano. Y también como campo de explotación de recursos minerales, en cumplimiento del derecho internacional espacial regulado por las Naciones Unidas. En este sentido, las misiones robóticas que están llegando a Marte son de carácter científico, pero ya empiezan a tener sesgos tecnológicos, para probar nuevos desarrollos, por ejemplo en el ámbito de las comunicaciones. Y Marte implica cooperación internacional.

P: ¿Cuál es el mayor escollo para llegar a Marte en una misión tripulada?

R: La falta de liderazgo. Hace falta voluntad política. Hasta que Estados Unidos y Rusia no se pongan de acuerdo, no terminaremos de ir a Marte. En el pasado, la llegada a la Luna fue fruto de la competición de estos dos países durante la Guerra Fría. Ahora mismo, estamos viendo la irrupción de empresas privadas que están entrando en el sector espacial, provocando una competición que podría reactivar la carrera espacial. Y hay interesantes iniciativas privadas con destino a Marte. Por otra parte, cuando China consiga llegar a la Luna, seguro que las grandes potencias retoman su interés por la carrera espacial. Igualmente, otras naciones como India o Emiratos Árabes Unidos han apuntado también hacia Marte.

P: ¿Cuál podría ser la próxima misión tripulada al espacio?

R: Las próximas misiones, hasta la década de 2020, están ya acordadas y son todas robóticas. Las siguientes serán misiones de ‘sample return’, para traer muestras de Marte a la Tierra, como el rover NASA 2020, que dejará lo que recopile dentro de un contenedor especial para que una misión posterior lo recupere. Luego saldrán humanos más allá de la órbita lunar, por ejemplo a un asteroide, quizás para sobrevolarlo y volver, como hicieron Frank Borman, James Lovell y William Anders en la misión Apolo 8 en 1968, circunvalando la Luna. Primero habrá que circunvalar Marte y regresar… Son pasos previos a aterrizar en Marte. Aunque sí que creo que la primera persona que irá a Marte ya ha nacido. Quizás en 2030, 2040 el ser humano llegará a Marte.

P: Con la irrupción del New Space, damos por sentado que la exploración planetaria tiene que reportar un beneficio económico a las empresas impulsoras ¿debe ser altruista la exploración espacial o no?

R: Cualquier intento del ser humano para explorar un territorio nuevo ha implicado hacer dinero, y el espacio no es diferente. La órbita terrestre ha supuesto un beneficio directo en forma de desarrollo tecnológico, principalmente en comunicaciones, observación de la Tierra y sistemas de posicionamiento. Pero, ciertamente, la exploración espacial responde a un interés superior, que es expandir las fronteras del ser humano y, en este sentido, es una exploración altruista. Y Marte va a ser la última frontera durante muchísimos años. Pero hay que ir a Marte, porque contamos con la tecnología para hacerlo posible y la exploración es un imperativo de la especie humana.

P: ¿Y cuál será la presencia de Europa en todo esto?

R: Europa, a día de hoy, no tiene capacidad de liderar una misión tripulada. Irá como invitada de alguna misión de la NASA o de Roscosmos. La ESA no tiene en sus planes, de momento, ninguna misión tripulada.

P: ¿Cómo habría que conformar el grupo de astronautas que compondría la primera tripulación que viajaría a Marte?

R: En mi opinión, debería estar formada por ingenieros y científicos, y algunos de ellos con formación militar. Quizás un ingeniero de comunicaciones, un ingeniero mecánico-robótico, un físico, un geólogo, un biólogo y un médico. Tanto hombres como mujeres.