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Descubrimientos sobre Marte y planes para las próximas misiones tripuladas

Creada19-02-2018
Modificada19-02-2018
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Reseña del Documental Expedición a Marte de la serie Desmontando el Cosmos

Expedición a Marte

Marte es el cuarto planeta del Sistema Solar. A 298 Giga·metros del Sol. Con una temperatura media de 60º bajo cero.

Actualmente se están desarrollando cuatro proyectos para enviar sondas y Rovers semiautomáticos a Marte, con el objetivo final de enviar pronto las primeras misiones tripuladas.

Planeta sin Agua

Las primeras misiones a Marte mostraron un planeta frío y muerto, pero conforme hemos ido conociéndolo mejor hemos visto que es un planeta dinámico, que experimenta cambios terrestres y atmosféricos y que oculta misterios desconcertantes.

En Agosto de 2.012 se envió el explorador Curiosity, dotado de cámaras de alta resolución y taladros e instrumentos para explorar el terreno, no sólo la superficie sino el subsuelo y el interior de las rocas.

Cuando se realicen exploraciones tripuladas, lo primero que necesitaremos será Agua. Actualmente el planeta parece seco, pero en el pasado contuvo agua.

El terreno de la superficie se puede dividir en tres capas de distinta estructura. La más profunda es roca sedimentaria, arrastrada por ríos y compactada en el fondo de lagos. Sobre ella hay una capa de 2 Km de Sal, que se formó al evaporarse las aguas de los mares y lagos de Marte, hace miles de millones de años.

La capa más superficial es una árida amalgama de polvo arrastrado por los vientos que se ha ido sedimentando y consolidando en el terreno.

El Curiosity ha encontrado gran cantidad de guijarros redondeados, producidos por la erosión del agua en cauces fluviales.

Pero ¿dónde está ese agua?

Los científicos creen que hace 4 Giga·Años Marte estaba regado por numerosos mares y lagos y que la meteorología del planeta formaba nubes, lluvia y ríos.

En su interior había un núcleo de metal fundido, tal como en la Tierra, que generaba un campo magnético alrededor del planeta que lo protegía de los rayos cósmicos y solares. Pero cuando el núcleo se enfrió el Campo Magnético desapareció y sin su protección el agua se evaporó y se perdió en el espacio dejando un planeta seco y desértico.

Conducción Remota del Curiosity

Actualmente (en 2.014) el Rover Curiosity está recorriendo los 8 Km que lo separan del monte Sharp, de 5 Km de altura, donde los científicos creen que podrán descubrir estratos de distintas eras geológicas y revelar así la historia del planeta.

Debido a la distancia tan grande las señales de radio tardan más de 20 minutos en llegar desde la Tierra a Marte, por lo que la conducción no se puede realizar en tiempo real. Las cámaras del Curiosity captan el paisaje de su entorno, las irregularidades y rocas del terreno, envía las imágenes a la Tierra y son cargadas en un ordenador que genera un paisaje virtual. Entonces los conductores deben trazar la ruta que debe seguir el Rover, esquivando las rocas más infranqueables. Una vez trazada la ruta, la envían al Curiosity que sigue los pasos programados.

El sistema es, por necesidad, muy lento. Se tardarán meses, si no años, en recorrer una distancia que, en la Tierra podríamos recorrer en poco más de una hora andando.

Hielo en las Rocas

Casquete Polar de MarteMarte es tan frío que el Dióxido de Carbono (CO2) se congela, formando a menudo una capa de un metro de hielo seco en la superficie de los polos. Bajo ella existe Agua (H2O) congelada, formando casquetes polares de uno o dos Km de grosor. Si todo el Hielo de Marte se derritiera cubriría la superficie con unos 20 metros de agua.

En el resto del planeta se cree que hay agua bajo la superficie, pero congelada, supuestamente hasta unos diez Km de profundidad, en lo que se conoce como Criosfera. En total podría haber 50 veces más hielo que el que existe en los casquetes polares.

Por debajo de esa profundidad se cree que existen depósitos de sal que actúa como anticongelante y podrían existir mares de agua salada líquida extendiéndose hasta unos 25 Km de profundidad.

No serían mares propiamente dichos, sino zonas de terreno empapado de agua. Más bien como barro.

Es posible que en algunos sitios se formen cavernas donde la concentración de agua sea tan elevada que los minerales se depositen en el fondo dejando encima un lago subterráneo más o menos limpio, pero la mayor parte del agua líquida subterránea de Marte estaría en forma de barro empapando el terreno.

Y si hay agua líquida existe la posibilidad de que haya Vida.

En minas de sal subterráneas, a más de un Km de profundidad se han encontrado microorganismos que proliferan en agua salada sin recibir ninguna luz del Sol.

Hasta hace poco se creía que el agua era poco abundante en el cosmos, y que en estado líquido sólo se encontraría en la superficie de planetas similares a la Tierra, pero recientes descubrimientos han revelado que también existe en varios cuerpos del Sistema Solar.

Como Encelado, una luna de Saturno siete veces más pequeña que la Luna y cubierta de Hielo, pero bajo la superficie congelada existe un océano del que manan frecuentes géiseres que arrojan chorros de agua líquida hasta 200 Km de altura.

Los Vientos de Marte

Las futuras expediciones tripuladas que vayan a Marte deberán enfrentarse a las condiciones meteorológicas.

El Eje de Rotación de Marte está inclinado respecto a su plano orbital y eso significa que tendrá estaciones, tal como la Tierra.

Durante el Invierno en el Hemisferio Norte aumenta el grosor y el tamaño del casquete polar de Dióxido de Carbono.

En Primavera las temperaturas aumentan, el Dióxido de Carbono se evapora y se producen violentos géiseres que arrojan tierra y gas hasta 20 Km de altura.

La mayor parte de la superficie marciana está cubierta de dunas y un estudio de las capas del terreno podría darnos información sobre las frecuencias e intensidades de las tormentas de arena globales que a menudo cubren todo el planeta.

También se producen remolinos de polvo, tornados gigantes que se elevan a 20 Km de altura y que recorren la superficie dejando rastros que parecen las huellas de gusanos.

Terremotos en Marte

Tenemos pruebas de que hace 3'5 Ga el interior de Marte murió. Las placas tectónicas se detuvieron y el planeta dejó de mostrar actividad geológica. También se creyó que el núcleo se enfrió y solidificó, pero recientes observaciones sugieren que no lo hizo por completo.

El Proyecto InSight, una próxima misión no tripulada a Marte, planea llevar un sismómetro y depositarlo en la superficie con el fin de analizar los temblores sísmicos del planeta y determinar por qué se producen.

En la Tierra los terremotos se producen casi siempre por el movimiento de las placas tectónicas, pero en Marte no existen esas placas. O, más bien, sólo existe una placa de 50 Km de grosor que cubre todo el planeta, sin ninguna grieta que justifique estos terremotos.

La respuesta podría estar en el enfriamiento del núcleo de Marte.

Conforme el manto se va enfriando su volumen disminuye y eso tira de la corteza hacia el interior produciendo ocasionales terremotos. El sismómetro de la misión InSight tal vez pueda confirmar esta teoría.

También se enviará un taladro que se clavará unos 5 metros en la superficie arrastrando un cable dotado con termómetros cada 30 cm. Eso permitirá conocer cómo varían las temperaturas entre la superficie y en profundidad a lo largo del día y las estaciones marcianas.

Si hay suerte, porque si una vez iniciada la inmersión en el terreno la sonda se encuentra con una roca, el experimento acabará allí mismo.

Las Dos Caras de Marte

Las placas tectónicas de la Tierra están siempre en movimiento renovándose continuamente, pero la corteza de Marte está congelada en el tiempo desde hace miles de millones de años. Esto permitirá conocer cómo era el Sistema Solar hace 3'5 Ga y tal vez pueda resolver uno de los grandes enigmas de Marte: Sus dos caras.

La mitad del planeta está llena de mesetas y montañas con numerosos cráteres de impactos de grandes meteoritos. Pero en la otra mitad los cráteres y montañas desaparecen.

Los científicos creen que hace 3'9 Ga un asteroide del tamaño de la mitad de la Luna se estrelló contra Marte dejando un océano de roca fundida que al solidificarse dejó un páramo donde toda la geografía quedó borrada.

En Marte están los 4 volcanes más grandes del Sistema Solar.

Tarsis es un macizo volcánico que cubre la quinta parte de la superficie de Marte. En su interior se encuentra el Monte Olimpo, con una superficie similar a Italia y de unos 25 Km de altura, tres veces más alto que el Everest.

Bajo él existen gran cantidad de Tubos de Lava, conductos por los que en su día fluyó la lava pero que al vaciarse dejaron túneles huecos, algunos de cientos de Km de longitud.

Para una expedición tripulada estos túneles podría ser un lugar ideal para establecer sus colonias, protegidas de las radiaciones cósmicas y de los cambios de temperatura de la superficie.

Y fuente de minería para extraer metales y minerales del terreno que puedan ser útiles a la colonia.

El Largo Viaje a Marte

El mayor reto de una expedición a Marte será el trayecto. Ya hemos enviado módulos a Marte, los hemos hecho aterrizar y nos hemos comunicado con ellos. Existen bastantes posibilidades de que en la década de 2.030 podamos enviar una misión tripulada a la órbita marciana, permanecer allí varios meses estudiando el planeta y luego regresar a la Tierra. Pero el trayecto de ida llevaría 7 meses, y el de vuelta 2 años.

Compartir un reducido espacio durante un período tan largo podría provocar problemas médicos y psicológicos que obstaculizarían el éxito de la misión.

Se han desarrollado sistemas de monitorización que observan constantemente a los tripulantes y por un sistema de reconocimiento facial pueden detectar si están relajados o frustrados, descansados o agotados.

El mayor período de tiempo que un humano ha pasado en el espacio es de 14 meses.

Vivir en Marte será un enorme reto, técnico, médico y psicológico.

Pero es un reto que no podemos eludir.

En mi opinión

El documental da varios datos que no es que sean incorrectos, sino que son ciertos sólo de tarde en tarde. Igual que un reloj parado da la hora exacta dos veces al día.

La distancia media de Marte al Sol es de 227 Gm. De la Tierra al Sol es 150 Gm.

Por consiguiente, la distancia de Marte a la Tierra puede variar desde 227-150 hasta 227+150 Giga metros. Es decir, entre 77 Gm cuando más cerca está y 377 Gm cuando más lejos.

Cuando el documental dice que Marte está a 298 Gm de la Tierra, acertó.

Y sigue acertando, dos veces al año.

Y, según la distancia a la que estén, las ondas de radio pueden tardar en llegar de la Tierra a Marte entre 4'3 y 20'9 minutos.

Aparte de esa tontería, el resto del documental es bastante interesante.

Con una objeción personal.

Viajar a Marte, en este momento, me parece prematuro, peligroso y, de momento, inútil. Es más urgente y útil ampliar la Estación Espacial Internacional, construir un hábitat más grande, en forma de anillo en rotación para que pueda acoger a más gente y que puedan estar en un ambiente con gravedad.

Añadir más laboratorios de investigación, alquilarlos a Universidades. En cuanto se pueda, enviar mineros a la Luna o a un asteroide para extraer minerales, enviarlos a una factoría espacial y construir paneles solares para producir energía para la Tierra. Y en cuanto sea posible, una nave espacial. Construirla en el Espacio.

Es absurdo construir un Barco Trasatlántico a 500 Km de la costa, llevarlo con un inmenso trabajo a través de las montañas hasta la playa, luego hacer el viaje de 5.000 Km hasta América y, cuando lleguemos a la playa opuesta llevar el trasatlántico por carretera hasta 500 Km del mar, a las montañas.

Pues lo mismo, construir una nave espacial en la Tierra nos obliga a hacerla pequeña, estrecha e incómoda. Para que pueda despegar tiene que ser aerodinámica, característica que sólo tendrá utilidad los primeros minutos del viaje y será inútil durante años. Y el hecho de que se tenga que construir en la Tierra nos impide aprovechar las posibilidades de construcción que nos ofrecería la ingravidez.

Sencillamente, es absurdo.

Un cohete a Marte, o a cualquier otro planeta, en vez de construirlo en la superficie terrestre y enviarlo de una pieza directamente hasta Marte, es mejor enviar las piezas a un astillero espacial donde se monte la nave. Los materiales que se puedan fabricar en el espacio con material de asteroides o de la Luna, eso que nos ahorramos. En lugar de potentísimos cohetes químicos para el despegue, la nave llevará pequeños motores iónicos, de menor aceleración pero de funcionamiento constante que permitirían alcanzar en pocas semanas velocidades de 30 Km/s, reduciendo el tiempo de viaje a menos de la mitad.

Estación Espacial en AnilloY construyendo la nave en el espacio, no tiene por qué ser aerodinámica. Se pueden construir dos módulos en los extremos de una Torre Centrífuga o ensamblar varios módulos en anillos en rotación, de tal forma que los tripulantes puedan hacer el viaje sin sufrir los efectos de una ingravidez prolongada.

Antes de enviar misiones tripuladas a Marte, creo que sería más urgente analizar los próximos pasos que vamos a dar en el espacio. Si sólo planeamos hacer una misión, hagámoslo desde la Tierra. Será la forma más económica, aunque también más arriesgada.

Pero si planeamos hacer varias misiones en los próximos 30 años, con destino a Marte, Júpiter, Venus o a los Asteroides, entonces es conveniente que diseñemos una infraestructura más viable, empezando por equipos de minería en los asteroides, Factorías que conviertan los minerales en cables, vigas, mamparos y cuadernas, un Astillero donde se ensamblen las naves y un Puerto Espacial donde se embarquen los científicos que van a viajar hasta Marte o a cualquier otro destino del Sistema Solar. Y cuando termine cada misión no tiene que aterrizar en la Tierra, sino quedarse en el puerto, limpiarla, mantenerla, avituallarla y embarcar a otro grupo de científicos para la siguiente misión.

Ver Ficha de Expedición a Marte de la serie Desmontando el Cosmos

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