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La llegada del hombre a Marte

 “La Tierra es la cuna de la humanidad, pero no se puede vivir en la cuna siempre”
(Konstantin Tsiolkovsky, padre de la cosmonáutica)

Ser humano África

Comienzo de la expedición humana

Hace 200.000 años el hombre comenzaba un viaje desde el sur de África. Una expedición que le llevaría a colonizar los 5 continentes en unos 190.000 años. Los viajes de Marco Polo en el siglo XII,  los descubrimientos de los siglos XV y XVI asociados con Colón, Magallanes, Juan de la Cosa o Enrique el navegante entre muchos otros, las exploraciones geográficas de los siglos XVII a XIX de Malaspina y Cook y finalmente las expediciones a los polos de comienzos del siglo XX son algunos de los hechos fundamentales que componen la historia general de las exploraciones.

Y es que la historia del ser humano no puede entenderse sin atender a su naturaleza exploradora.

Marte

Marte

La colonización espacial no es más que el siguiente paso natural en la Historia de la Humanidad. En 1969 la misión del Apolo 11 marcaba el comienzo de una nueva era…tras algo más de 200.000 años el ser humano ponía el pie en un cuerpo celeste: La Luna. Han pasado casi 5 décadas desde entonces y el siguiente gran salto para la humanidad está por llegar…llevar al hombre a Marte.

Cuando la tripulación del Apolo 11 viajó a la Luna, la expedición duró tan solo una semana y recorrió una distancia de 385.000 km de ida y vuelta. La distancia de la Tierra a Marte es 140 veces mayor: 56 millones de kilómetros. Con la tecnología actual serían necesarios 3 años para ir y volver y una tripulación entre 4 y 8 astronautas. Esto implica suministros mucho mayores, pero no se trata de ir a la Luna con cohetes más grandes. Consistirá en la primera misión tripulada que abandonará la órbita terrestre y con ella su protección… Entraña dificultades que requerirán el uso de tecnologías que aún no existen.

Podemos agrupar los distintos retos de la expedición entorno a las fases en que estará compuesta:

Fase 1: Abandonar la Tierra

Space Launch System

Space Launch System

La NASA trabaja en el nuevo cohete SLS (Space Launch System). Es el cohete más potente jamás creado; algo más grande que el Saturno V, el modelo utilizado por las misiones Apolo, pero mucho más eficiente y seguro.

Se precisarán hasta 7 lanzamientos de cohetes para ensamblar en el espacio distintos elementos de propulsión, módulos de combustible, hábitats y naves, que habrán de enviarse a Marte por separado y por anticipado, además de la nave con la tripulación, que sería enviada en último lugar.

Fase 2: Sobrevivir en el espacio

Uno de los principales problemas para sobrevivir en el espacio es la falta de gravedad ya que provoca una rápida disminución de nuestra masa ósea y muscular. Sirva de ejemplo de esto las imágenes de distintos aterrizajes de misiones espaciales que todos recordamos, en las que se aprecia cómo los astronautas no pueden tenerse en pie tras una estancia prolongada en el espacio y requieren de asistencia incluso para salir de la nave. Este es un hecho crítico en la misión a Marte ya que no tendrán a nadie para ayudarlos después de aterrizar en el planeta rojo.

Simulando los efectos de la baja gravedad

Simulando los efectos de la baja gravedad

La forma de simular en la Tierra la baja gravedad para poder evaluar sus efectos durante un tiempo prolongado, es colocar al sujeto en posición horizontal con una inclinación de la cabeza de 6 grados hacia abajo. Durante diversos experimentos se está estudiando la forma de mantener la masa muscular a través del ejercicio. Sin embargo, para nuestras células musculares y óseas es difícil crecer sin gravedad. Así que además del ejercicio se está experimentando con una hormona relacionada con el crecimiento de estos tejidos: la testosterona. No obstante se presentan nuevos problemas: ¿Cómo suministrarla a las mujeres que formen parte de la misión? Imaginad por otra parte a un grupo de género masculino competitivo interactuando en confinamiento…

También se nos plantean retos en el campo de la psicología: El confinamiento de la tripulación durante un tiempo prolongado es otro de los grandes problemas de la misión. Durante un famoso experimento de la agencia espacial rusa, MARS 500,  se aisló a un equipo de 6 astronautas a lo largo de unos 525 días. Al finalizar el experimento, solo 2 no sufrían graves problemas de comportamiento. El resto sufría insomnio, depresión e incluso aislamiento social.

MARS 500

MARS 500

Los científicos están tratando tanto de elegir los criterios para la selección de la tripulación como de habilitar mecanismos para detectar, prevenir y tratar los problemas psicológicos derivados del confinamiento durante tantos meses. Es crucial no solo controlar estados de ánimo sino también niveles de concentración. A pesar de que se han diseñado diversas técnicas que, a través de una monitorización facial continua usando cámaras instaladas a bordo, podrían detectar problemas, la pregunta sigue siendo ¿cómo actuar si algún miembro de la tripulación sufre algún trastorno psicológico durante el viaje?

El reciclaje será un aspecto crítico durante la misión. En el espacio, “lo que sale” debe de estar completamente conectado con “lo que entra”. Pensemos que una persona consume unos 2 litros de agua diarios. Para una misión de unos 500 días, requeriría 1 tonelada de agua. Y para una tripulación de solo 4 astronautas necesitaríamos 4 toneladas. No es viable transportar dicha carga, así que los astronautas deberán beber “el mismo agua” una y otra vez…A través de ciclos de deshidratación e hidratación se están consiguiendo procesos de reciclaje de orina para recuperar agua con una eficiencia del 98%. Para los excrementos se investiga la forma de almacenarlos y estabilizarlos.

Magnetosfera y radiación

Magnetosfera y radiación

Otro de los grandes desafíos a los que se enfrenta la misión consiste en cómo proteger a los astronautas de la radiación una vez fuera del manto protector de la magnetosfera terrestre. Las principales fuentes de radiación durante el viaje serán las erupciones solares y la radiación cósmica.

Las erupciones solares son ráfagas de radiación y protones de alta energía que deterioran nuestro ADN y a la larga causan cáncer.

La radiación cósmica se compone de partículas de alta energía liberadas por supernovas. Solo 6 meses de exposición a la misma pueden causar graves problemas de pérdida de memoria. A día de hoy no se ha encontrado la forma de protegerse ante esta radiación. Se está explorando incluso la posibilidad de elegir una tripulación para la misión que genéticamente sea menos vulnerable a la misma.

Fase 3: Aterrizar en Marte

Aterrizaje del Rover Curiosity

Aterrizaje del rover Curiosity

Si sobrevivimos a la baja gravedad, no sufrimos enfermedades mentales graves debido al confinamiento, somos capaces de reciclar eficientemente durante el viaje y conseguimos protegernos de la radiación, tras unos 8 meses llegaríamos a la órbita marciana y se nos presentará el reto de ingeniería  más complejo de toda la misión: aterrizar en el planeta rojo.

El rover Curiosity es el artefacto más grande que jamás se ha conseguido aterrizar en Marte. Pesaba en torno a 1 tonelada. Una misión humana a Marte requeriría aterrizar en la superficie una nave de unas 40 toneladas. Al escalar en peso y dimensiones también lo hace la dificultad de que el módulo sea frenado tan solo por la atmósfera marciana y llegue a la superficie con una velocidad suficientemente baja. Para conseguirlo se requieren nuevas formas aerodinámicas y retropropulsión supersónica. Lamentablemente la retropropulsión requiere una gran cantidad de combustible de la que difícilmente dispondremos a esas alturas del viaje.

Fase 4: Vivir en Marte

Para tomar el camino de vuelta a la Tierra más corto, podría ser necesario permanecer en Marte en torno a un año. Las condiciones climatológicas en Marte son extremas.  Sus tormentas de arena pueden durar meses y cubrir todo el planeta. Y el polvo contiene gran cantidad de agentes cancerígenos y químicos dañinos. Los astronautas necesitarán una nueva forma de protegerse: se está trabajando en una reingeniería del traje espacial para que éste sea más ligero, más flexible y proteja al astronauta de las inclemencias del planeta. También se está diseñando la base marciana e investigando la forma de generar suficiente oxígeno y alimentos durante la estancia.

Fase 5: Vuelta a casa

Cuando los astronautas del Apolo 11 llegaron a la Tierra fueron recibidos como héroes. No obstante, existen grandes incertidumbres al respecto del regreso de los astronautas que viajen a Marte. A día de hoy, cómo traer a los astronautas de vuelta es otra de las grandes incógnitas por resolver.

Conclusiones

Se dice que con los recursos económicos necesarios, el viaje podría realizarse en unos 10 años. Sin embargo, en la medida en que seamos más estrictos con los estándares de seguridad, más costosa resultará la misión y más tardará en hacerse realidad.

Y es que el mayor reto de todos puede que no sea científico o ingenieril… El gran coste del proyecto es lo que lo hace inabordable por parte una sola agencia espacial. Será necesaria la cooperación de distintas agencias, países e incluso el sector privado…

Los retos que nos plantean la colonización espacial y Marte en concreto como el siguiente destino ponen al límite nuestros conocimientos de ingeniería, física, medicina y psicología. Pero por otra parte, son el siguiente paso natural en la historia de las exploraciones humanas.

“¿Qué es explorar otros mundos, planetas, el sistema solar, el Universo… sino participar de uno de los actos más fundamentalmente humanos? Esto es, satisfacer nuestra insaciable curiosidad.”

* Via| Man On Mars Mission To The Red Planet – BBC Documentary
* Imágenes| Comienzo de la expedición humana,  MarteSpace Launch System, Simulando los efectos de la baja gravedad, MARS500, Magnetosfera y radiaciónAterrizaje del Rover Curiosity
* Más información| Nasa’s Journey to Mars

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