Aunque la llegada del ser humano a Marte sigue siendo un sueño lejano, ¿se mantendrá así por mucho tiempo? ¿Qué tan cerca estamos de forjar una civilización interplanetaria?
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El primer problema que tendrán que afrontar es el de llegar hasta ahí. Los motores de propulsión química que utilizamos hoy en día para enviar al espacio misiones de todo tipo, tripuladas o no, tienen importantes limitaciones.
Los hemos utilizado para enviar vehículos de hasta una tonelada de masa al planeta rojo pero una misión tripulada es una historia bien distinta. Con la tecnología actual un viaje tripulado a Marte podría necesitar entre 21 meses y tres años contando la ida y el regreso.
Existen distintos conceptos de propulsión que podrían contribuir a alcanzar el objetivo de llegar a Marte. Algunos implican modificaciones relativamente ligeras en los motores químicos convencionales, como es el caso de los motores de detonación rotativa. Otros requieren avances significativos, como los motores de fusión nuclear.
En medio de estas opciones, hay dos tecnologías que parecen más o menos a nuestro alcance, ambas basadas en la energía nuclear, pero en este caso, la de fisión. El primero de ellos es la propulsión térmica nuclear (NTP), un motor que utiliza un pequeño reactor nuclear para transmitir energía térmica a un propulsor de hidrógeno gaseoso, expandiéndose para propulsar la nave. Se estima que este sistema podría reducir el tiempo de viaje a Marte en un 25%.
La segunda opción es la propulsión electronuclear o eléctrica nuclear (NEP). En este caso, el reactor de fisión genera energía eléctrica de manera similar a las plantas nucleares en la Tierra. La energía eléctrica ioniza un gas inerte que impulsa la nave. Estos motores podrían tener la capacidad de reducir el tiempo de viaje en un 60%.
Cada tipo de motor presenta ventajas específicas: los NTP proporcionan una potencia más intensa a las naves, mientras que los NEP pueden mantenerla durante períodos más prolongados. Es por esto que la opción de vehículos que integren ambos tipos de motores está siendo estudiada por la NASA en el marco de su programa NIAC (Conceptos Innovadores Avanzados).
Ahora bien, la pregunta es ¿dLa llegada a Marte ha sido uno de los objetivos declarados de SpaceX desde sus primeras etapas. Tanto es así que la historia de su nave superpesada Starship comienza a escribirse a través de conceptos previos como el del Mars Colonial Transporter. Starship es una parte fundamental del programa Artemis, y la NASA busca que la empresa de Elon Musk se centre en este aspecto del cohete. Quizás entonces podamos conocer más detalles sobre cómo moldear este vehículo para cumplir con su función a largo plazo: llegar a Marte.ónde instalaremos estos motores? En la actualidad, no disponemos de una nave espacial capaz de llevar a seres humanos a Marte, pero existen proyectos que podrían culminar en el diseño definitivo. Comencemos por el proyecto Starship.
La NASA por su parte cuenta con un proyecto para crear una nave capaz de llevar personas hasta el planeta rojo: Deep Space Transport (DST). Los avances con Starship, las dudas que está generando el cohete pesado de la agencia, el Space Launch System (SLS) y el hecho de que no hayamos tenido muchas noticias sobre esta nave en los últimos años invitan al escepticismo con respecto a futuros avances en esta dirección.
¿Y qué hay de China? El hermetismo de Pekín hace que sea imposible conocer los planes de sus agencias espaciales. Aparentemente, los esfuerzos de las autoridades chinas se centran en la exploración lunar y en una misión que traerá muestras de suelo marciano a la Tierra, probablemente a principios de la próxima década. Sin embargo, no hay duda de que las ambiciones del programa espacial chino también abarcan misiones de este tipo.
Independientemente del diseño, cualquier nave deberá abordar uno de los principales desafíos de la exploración de Marte: la radiación. Durante todo el viaje, la nave estará expuesta a vientos solares y otras formas de radiación del espacio.
Lidiar con la radiación también será un desafío para aquellos que diseñen los habitáculos en los que los astronautas pasarán su estancia en el planeta rojo. Marte carece de un campo magnético que proteja su superficie de la radiación, a diferencia de la Tierra, lo que significa que los astronautas seguirán expuestos incluso después de llegar a su destino.
Además, como mencionamos anteriormente, los viajes a Marte no son breves. Cualquier misión a este planeta no puede ser simplemente de ida y vuelta. Debido al movimiento de los planetas, los exploradores tendrán que esperar varios meses en Marte antes de tener una oportunidad para regresar a casa.
Los habitáculos en los que residan durante ese tiempo deberán protegerlos tanto de la radiación como de la escasez de oxígeno en la atmósfera marciana, así como de las inclemencias del tiempo.
Todo esto, sin descuidar la creación de un entorno acogedor para quienes lo ocuparán durante varios meses. Es por ello que la NASA no solo pone a prueba las tecnologías que se incorporarán a estos habitáculos, sino que también realiza pruebas en la Tierra para evaluar cómo un grupo de personas puede desenvolverse en estos entornos.
La construcción en Marte presenta desafíos similares a la construcción en el espacio: los cohetes enfrentan limitaciones no solo en cuanto a la masa que pueden transportar, sino también en relación con su volumen y dimensiones. La solución propuesta es construir mediante impresoras 3D y aprovechar al máximo los materiales disponibles en el lugar, conocido como la utilización de recursos in situ.
La utilización de recursos in situ será crucial no solo para la construcción, sino también para la supervivencia de los viajeros, abarcando diversos aspectos como el oxígeno, la energía, el agua y los alimentos.
En Marte, hay numerosos peligros potenciales, pero la falta de oxígeno sería la amenaza más inmediata si nos aventuramos sin protección. Por esta razón, las agencias espaciales están dedicando grandes esfuerzos a encontrar formas de transformar las abundantes moléculas de dióxido de carbono en la atmósfera marciana en oxígeno respirable. Varios experimentos avanzados, entre ellos MOXIE, han estado trabajando en solucionar este desafío, y uno de ellos ha estado operando en Marte durante casi tres años.
Incluso si logramos reducir a la mitad los tiempos de viaje, una misión a Marte seguirá requiriendo más de un año entre los viajes y la estancia. La subsistencia durante ese tiempo implica la necesidad de abundante comida. Cultivar alimentos en Marte es una opción, pero la agricultura en el planeta rojo enfrentaría dificultades únicas, como la menor radiación solar, la falta de humedad y un terreno muy diferente.
No todos los recursos son tangibles; la energía también representa un desafío. Muchos dispositivos enviados al espacio cuentan con paneles solares, pero en Marte, el polvo marciano y la mayor distancia entre el planeta y el sol disminuyen la eficacia de estos mecanismos en comparación con la Tierra. Transportar energía en forma de combustible resulta poco realista, a menos que estemos considerando el uso de combustible nuclear. La energía nuclear ya ha sido empleada en el planeta rojo para algunas misiones, como las realizadas por los rovers Curiosity y Perseverance.
¿Y el agua? Es posible que la clave en el caso del agua no esté en crearla in situ, sino en llevar un poco y aprovecharla todo lo que podamos. Esto es lo que ya ocurre en la Estación Espacial Internacional. En este puesto avanzado de la humanidad en el espacio los astronautas llevan años valiéndose de sistemas de reciclado de agua que convierten los líquidos desechados en agua potable más pura de la que llega a los grifos de países como Estados Unidos. Y es un sistema aún sujeto a mejoras.
Es probable que la humanidad alcance Marte en las próximas décadas, pero el momento exacto de esa llegada dependerá de factores como la financiación. Llegar a Marte será costoso y, cuanto antes logremos el objetivo, más impacto tendrá el viaje en los bolsillos de contribuyentes e inversores.
Determinar el costo total de llevar a la humanidad a Marte es complicado, y por eso las estimaciones varían. Algunas proyecciones sitúan el costo en las decenas de miles de millones de dólares, mientras que estimaciones menos optimistas calculan el costo alrededor del billón y medio de dólares. Según los cálculos de la NASA, el costo de llegar al planeta rojo se sitúa en algún lugar intermedio, alrededor de medio billón de dólares.
Solo transcurrieron 12 años entre el lanzamiento del primer satélite artificial, el Sputnik 1, y la llegada de Neil Armstrong a la Luna. El contexto de esos años difiere del actual: el lanzamiento del Sputnik generó una sensación de inseguridad estratégica en los Estados Unidos, lo que impulsó una inversión en la carrera espacial que aún no ha sido igualada.