Cómo es el detallado plan de la NASA para enviar astronautas a Marte

Desde que el hombre pisó la Luna en 1969, su ilusión para conquistar otros mundos no ha parado de crecer. La idea de viajar a otro planeta, como Marte, le ha quitado el sueño y hoy, más de 50 años más tarde, son varias las naciones que buscan trazar un plan concreto para poner un pie en el planeta rojo.

En concreto, Estados Unidos y China parecen estar más avanzados en esta tamaña empresa. Esta semana, la NASA desveló sus planes para volver a enviar astronautas a la superficie de la Luna, como paso previo para misiones tripuladas a Marte. Para ello, como medida formal, envió al Congreso de Estados Unidos un proyecto denominado “National Space Exploration Campaign” que prevé “misiones de exploración humana y robótica para expandir las fronteras de la experiencia humana y el descubrimiento científico de los fenómenos naturales de la Tierra, otros mundos y el cosmos”.

Para ello, la NASA desarrolló el programa Artemis, que el próximo 19 de junio avanzará en la primera prueba integrada de los sistemas de exploración del espacio profundo: la nave espacial Orion, el cohete Space Launch System (SLS) y los sistemas de tierra en el Centro Espacial Kennedy en Cabo Cañaveral, Florida. Será la primera de una serie de misiones cada vez más complejas, Artemis I será una prueba de vuelo sin tripulación que proporcionará una base para la exploración humana del espacio profundo y demostrará nuestro compromiso y capacidad para extender la existencia humana a la Luna y más allá.

Durante este vuelo, la nave espacial se lanzará en el cohete más poderoso del mundo y volará más lejos de lo que jamás haya volado ninguna nave espacial construida para humanos. Viajará 450.000 kilómetros desde la Tierra, mucho más allá de la Luna en el transcurso de una misión de cuatro a seis semanas. Orion permanecerá en el espacio más tiempo que cualquier nave para astronautas sin acoplarse a una estación espacial para luego regresar a la Tierra. “Esta es una misión que realmente hará lo que no se ha hecho y aprenderá lo que no se sabe. Abrirá un camino que la gente seguirá en el próximo vuelo de Orion, empujando los bordes del sobre para prepararse para esa misión”, dijo Mike Sarafin, gerente de la misión Artemis I en la sede de la NASA en Washington.

Junto a misiones en la órbita baja de la Tierra y de exploración robótica de recursos en la Luna, la nueva estrategia cita expresamente el retorno de los astronautas de los Estados Unidos a la superficie de la Luna para una campaña sostenida de exploración y uso. También apuesta por demostrar las capacidades requeridas para misiones humanas a Marte y otros destinos. En un comunicado, La NASA explica que la Luna es una parte fundamental del pasado y el futuro de la Tierra, “un continente fuera del mundo que puede contener valiosos recursos para apoyar la actividad espacial y tesoros científicos que pueden decirnos más sobre nuestro propio planeta”.

Con esta primera misión de exploración, la NASA busca liderar los próximos pasos de la exploración humana en el espacio profundo, donde los astronautas construirán y comenzarán a probar los sistemas cerca de la Luna necesarios para las misiones en la superficie lunar y la exploración a otros destinos más alejados de la Tierra, incluido Marte.

El segundo vuelo de Artemis llevará a la tripulación en una trayectoria diferente y probará los sistemas críticos de Orion con humanos a bordo. El cohete SLS evolucionará desde una configuración inicial capaz de enviar más de 26 toneladas métricas a la Luna, hasta una configuración final que puede enviar al menos 45 toneladas métricas. Juntos, Orion, SLS y los sistemas de tierra en Kennedy podrán satisfacer las necesidades más desafiantes de las misiones de tripulación y carga en el espacio profundo. Las futuras misiones de exploración con tripulación a bordo de Orion se ensamblarán y acoplarán con la estación orbital Gateway. La NASA y sus socios utilizarán la puerta de enlace para operaciones en el espacio profundo, incluidas misiones hacia y en la Luna con una dependencia cada vez menor de la Tierra. Usando la órbita lunar, obtendremos la experiencia necesaria para extender la exploración humana más adentro del sistema solar que nunca.

Gateway, la puerta al espacio

“La próxima ola de exploración lunar será fundamentalmente diferente”, anunció la agencia espacial estadounidense que está desarrollando un plan para que los estadounidenses orbiten alrededor de la Luna a partir de 2023, y los astronautas aterricen en la superficie a más tardar a fines de la década de 2020.

“Esta será la primera oportunidad para que la mayoría de la gente viva hoy sea testigo de un alunizaje, un momento en que, maravillado y asombrado, el mundo aguanta la respiración. Sin embargo, Estados Unidos no se detendrá allí. Así, un componente clave para establecer la primera presencia e infraestructura permanente de los Estados Unidos en la Luna y sus alrededores es Gateway, una plataforma orbital lunar para albergar astronautas más lejos de la Tierra que nunca.

Allí, Estados Unidos y sus socios se prepararán para transitar por el espacio profundo. Probarán nuevas tecnologías y sistemas a medida que se construyen las infraestructuras necesarias para llevar a cabo misiones en la superficie de la Luna primero, y más tarde en Marte. La NASA también estudiará los efectos de la vida en el espacio profundo, como la radiación y la microgravedad, durante largos periodos sobre organismos vivos.

La NASA recuerda que algunos elementos de la Gateway ya están en construcción, y que se ensamblará en el espacio, utilizando tanto el próximo supercohete de la NASA, el SLS, como naves de empresas privadas. El primer elemento, que proporcionará potencia y propulsión, se lanzará desde Florida a fin de junio de 2022, si no hay más retrasos. “La superficie lunar servirá como un terreno de entrenamiento crucial y un sitio de prueba de demostración de tecnología para futuras misiones humanas a Marte y otros destinos”, explica la NASA.

A través de la cooperación internacional y con socios comerciales, está previsto lanzar misiones robóticas a la superficie lunar a partir de 2030. Se enfocarán en la exploración científica de los recursos lunares y prepararán la superficie lunar para una presencia humana sostenida. A fines de la década de 2020, un módulo de aterrizaje lunar capaz de transportar tripulaciones y carga comenzará los viajes a la superficie. Las actividades se expandirán y diversificarán con el tiempo, aprovechando la Luna y el espacio cercano para la exploración científica en el sentido más amplio.

China busca competir

Si bien la contraparte y rival de Estados Unidos en la carrera espacial siempre fue la Unión Soviética / Rusia, hoy China se posiciona como el principal competidor para llegar a la Luna y a Marte.

La Agencia Espacial Nacional China (CNSA) anunció que su módulo principal de la estación espacial —llamado Tianhe— tiene cuatro propulsores de iones. Tianhe usará estos motores para corregir y mantener la órbita de toda la estación alrededor de la Tierra. Estos motores utilizan partículas cargadas (iones) para generar impulso. Los propulsores de iones usan un campo magnético que limita el movimiento de los electrones de un elemento —xenón o kriptón— y los ioniza para acelerarlos y producir una fuerza para impulsar la aeronave.

Estos motores se llevan usando desde los años 70, cuando la Unión Soviética empezó a utilizarlos para mantener sus satélites Meteor en órbita. Actualmente, esa tecnología se usa en los satélites Starlink de Elon Musk, que utilizan motores de iones con gas krypton para mantener su posición en el espacio o hacerlos caer a la Tierra cuando alcanzan el fin de su vida útil. Pero la CNSA tiene planes mucho más ambiciosos que amenazan los planes de la NASA para llegar antes que nadie a Marte: los ingenieros chinos quieren desarrollar un motor de iones de 200 megavatios capaz de impulsar una nave tripulada a Marte en solo 39 días. Igualmente, hay que ser cautelosos e ir paso a paso.

Según Hang Guanrong, uno de los ingenieros del Shanghai Space Station Institute, China está desarrollando un motor de 50 kW “diseñado principalmente para misiones tripuladas a gran escala y misiones de transporte a la Luna y Marte”. Todo esto está muy lejos de los 200 megavatios necesarios para impulsar una nave tripulada. Por eso, todavía queda mucho por hacer para llegar a los 200 megavatios y soñar con un viaje a Marte en pocas semanas.

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