¿Vamos a Marte? por Tomás Unger

Por Tomás Unger Golsztyn20/01/2021, 10:33 a.m.

Este año deben salir rumbo a Marte varias misiones exploratorias. Mientras tanto, en la Tierra se están haciendo construcciones y preparando a personas para vivir en aquel planeta. Hay incluso entrenamientos y simulaciones en el desierto de Australia y regiones extremas de Rusia. Sin embargo, las condiciones en Marte son muy distintas a las de la Tierra.

Marte tiene una órbita ovalada, que en su punto más cercano está a 206,7 millones de kilómetros del Sol (1,38 veces más lejos que la Tierra). El punto más lejano está a 249 millones de kilómetros del Sol. La órbita de Marte (el año marciano) dura 687 días terrestres. La inclinación de su eje y su período de rotación son similares a los de la Tierra, y su día es de 24 horas y 37 minutos.

Las distancias y diferencias de órbita hacen que las fechas para lograr el tiempo más corto y la menor necesidad de energía para viajar entre la Tierra y Marte sean pocas y estén separadas en el tiempo. La ocasión que requiere el mínimo de tiempo y energía se da a intervalos de 26 meses, y las misiones son planeadas para coincidir con estos períodos.

Debido a la excentricidad de la órbita de Marte, esos períodos de menor necesidad de energía para llegar al planeta varían también en un ciclo de 15 años; en los momentos óptimos se necesita solo la mitad de energía que en los momentos menos favorables. Durante el siglo XX, por ejemplo, se presentaron circunstancias favorables en 1969 y 1971, y también en 1986 y 1988. Estamos en un buen período y por eso están siendo lanzadas varias misiones no tripuladas este año. El próximo período óptimo se va a presentar en el 2033.

“El largo viaje implica que todo el recorrido la tripulación estará expuesta a la radiación cósmica y solar”.

En 1964, Mariner 4 fue la primera sonda que pasó cerca y envió fotos claras de Marte. Mariner 9 entró en órbita en 1971, y en 1976 Viking I y II descendieron y lo estudiaron desde la superficie. En 1997 Pathfinder depositó el primer vehículo robótico, Sojourner; entre el 2004 y el 2010, Spirit estuvo activo en la superficie, y su mellizo, Opportunity, lo estuvo hasta el 2018. Varias misiones de diversos países están orbitando el Planeta Rojo o están en camino a este, y siguen profundizando nuestros conocimientos.

Partiendo en un período favorable, el viaje de ida requiere nueve meses. Una tripulación tendría que esperar unos 500 días en Marte hasta la próxima ocasión favorable, y viajar otros 9 meses de regreso a la Tierra. Eso supone un total de 18 meses viajando, y un año, cuatro meses y 10 días en Marte; es decir, una misión tripulada tomaría casi tres años.

Hay diversos planes para un cohete que, además de llegar a Marte con tripulación, lleve suficiente combustible y un vehículo (cápsula o espacio habitable) para el retorno. La NASA ha contratado a varias empresas privadas para que presenten posibles soluciones. Parece que la que más ha avanzado hasta ahora es la estadounidense SpaceX.

El largo viaje implica que en todo el recorrido la tripulación estará expuesta a la radiación cósmica y solar. Será necesario que esta no penetre la nave espacial. Ahora se sabe que una vez fuera de la protección de los cinturones de Van Allen, la radiación es muy variable. Por ejemplo, en setiembre del 2017 los niveles de radiación se duplicaron en Marte a lo largo de todo el recorrido. Esto fue debido a una fuerte erupción o tormenta solar que lanzó 25 veces más radiación de lo usual.

Muy pocas personas han salido de la protección del campo magnético terrestre, cruzando los cinturones de Van Allen. Estos cinturones, nombrados en honor del físico estadounidense James van Allen (1914-2006), que las descubrió, frenan gran parte de la radiación cósmica. Solo hay 12 personas, los astronautas del programa Apolo que caminaron sobre la Luna, que han estado expuestas a la radiación cósmica, protegidos únicamente por trajes espaciales.

Cada traje espacial es un hábitat completo: un espacio protegido con su propia fuente de energía, una presión atmosférica constante, y capaz de reciclar el aire para respirar. Además, tiene facilidades sanitarias que permiten pasar un tiempo muy largo sin necesidad de quitárselo. Hasta ahora, solo las pocas horas en la Luna son la única prueba de su resistencia a la radiación.

“Partiendo en un período favorable, el viaje de ida requiere nueve meses”.

Es de suponer que de ir a Marte, los astronautas no podrán pasar todo el tiempo dentro de trajes espaciales. Aparte del trayecto, donde la nave puede dar protección, la atmósfera marciana es tenue y la superficie recibe varias veces más radiación que en la Tierra. Incluso con trajes, no sabemos cuánto tiempo soportarían la radiación las personas, ya que solo tenemos como antecedente la experiencia en la Luna, y, menos instructivas, las estadías en la Estación Espacial Internacional (EEI), que está parcialmente protegida por nuestro campo magnético.

Otro extremo es la temperatura: la mínima registrada en la superficie marciana es -153 °C, la máxima es 30 °C, y el promedio, -62 °C. A esto se añade una atmósfera con muy baja presión, y poco oxígeno (0,16% de la atmósfera, comparado al 21% en la terrestre)

Estas condiciones exigirían estar siempre dentro de trajes o espacios habitables, posiblemente bajo suelo. Pero otra dificultad inescapable es la gravedad, 38% la de la Tierra. El menor peso llevaría a pérdidas de masa ósea y muscular. Por estudios realizados en la EEI, se sabe que la gravedad reducida puede afectar la visión y la circulación.

Por otro lado, hay fuentes de energía (solar y de viento), y recientemente se han descubierto yacimientos de agua; se podría cultivar alimentos en invernaderos. Toda agua y materia orgánica tendría que ser usada con suma economía y reciclada.

Hasta que no existan diseños concretos de naves espaciales y espacios habitables que lo permitan, seguiremos especulando sobre lo que sería un viaje tripulado a Marte. Mientras tanto, y como explicaremos en una página futura, la exploración del planeta rojo con robots continúa.