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jueves, 28 de febrero de 2013

Cómo mandar a un hombre y a una mujer alrededor de Marte en 500 días


¿Será la primera misión tripulada a Marte una iniciativa privada? Dennis Tito, el primer turista espacial de la historia, quiere llevar a cabo un viaje tripulado al planeta rojo en 2018 con su organización The Inspiration Mars Foundation. Bueno, en realidad se trataría de un sobrevuelo de Marte, nada de poner el pie en el planeta o ponerse en órbita alrededor del mismo. Sería un viaje de ida y vuelta para dos personas de 502 días de duración. El 99% del tiempo los dos astronautas no verían nada por la ventanilla, salvo un par de días antes y después del encuentro con Marte. Eso sí, las dos personas no serían unos extraños, sino una pareja formada por un hombre y una mujer con una relación estable.


¿Estarías dispuesto a viajar a Marte con tu pareja encerrado 500 días ahí dentro? (The Inspiration Mars Foundation).


Logo de la empresa (The Inspiration Mars Foundation).

La iniciativa de Tito ha generado un revuelo considerable, y eso que vivimos en una época en la que la iniciativa privada ya ha anunciado desde viajes tripulados a la Lunahasta proyectos de minería de asteroides. Pero supongo que Marte nos sigue atrayendo de una forma especial y de ahí el tremendo interés que ha suscitado el plan de Tito.

El viaje comenzaría el 5 de enero de 2018. Tras 228 días de misión, los dos astronautas disfrutarían del sobrevuelo de Marte, que tendría lugar el 20 de agosto del mismo año. La nave pasaría a cien kilómetros de altura sobre Marte a una velocidad de 7,27 km/s, aunque la fase de sobrevuelo propiamente dicha duraría unas diez horas (el tiempo que permanecería la nave a una distancia de Marte inferior a los 100.000 kilómetros). La pareja debería pasar otros 273 días en el espacio interplanetario durante el viaje de vuelta, aproximándose al Sol hasta una distancia similar a la órbita de Venus. Regresaría finalmente a la Tierra el 21 de mayo de 2019, reentrando en la atmósfera terrestre a la sorprendente velocidad de 14,18 km/s. Como nos podemos imaginar, las fechas no han sido elegidas al azar, sino que corresponden a una ventana de lanzamiento para sobrevuelos de Marte especialmente favorable que sólo tiene lugar cada quince años. Si dejamos pasar esta oportunidad, para llevar a cabo esta misión en otra ventana de lanzamiento sería necesario pasar más tiempo en el espacio.


Trayectoria de la misión (The Inspiration Mars Foundation).


Características de la ventana de lanzamiento (Tito et al.).


Geometría del sobrevuelo (Tito et al.).

Hasta aquí, nada que objetar. Pero si queremos evaluar la viabilidad de esta misión debemos preguntarnos cómo va a lograr Tito semejante hazaña. De entrada, Tito planea usar un único lanzamiento del cohete Falcon Heavy de SpaceX para la misión, un lanzador capaz de enviar 14 toneladas en una trayectoria a Marte lanzado desde Cabo Cañaveral. Y aquí es donde las cosas empiezan a complicarse. Tito ha usado los datos del Falcon Heavy que SpaceX ha publicado en su página web, pero en ningún momento ha podido confirmar que son correctos. Teniendo en cuenta que se trata de un cohete en desarrollo y que SpaceX posee una desagradable tendencia a no contar toda la verdad sobre las características de sus vehículos -a día de hoy los datos exactos sobre la capacidad de la nave Dragon siguen siendo secretos- es lógico que uno sea bastante escéptico si estamos hablando de un proyecto en el que para empezar no conocemos las características precisas del lanzador, que sin duda es la pieza más importante de todo el tinglado. 


La misión rusa Mars 500 demostró que psicológicamente es posible un viaje a Marte (The Inspiration Mars Foundation).

Sea como sea, si damos por buenos los datos de SpaceX, necesitamos una nave espacial para la misión. Tito apunta de forma un tanto vaga a que pretende usar la nave Dragon, también de SpaceX, pero fuertemente modificada para la tarea (vale la pena mencionar en este punto que la versión tripulada de la Dragon aún no ha sido construida). Obviamente, dos personas no pueden vivir confinadas durante 500 días en el interior de una cápsula tan pequeña, a no ser que queramos ser testigos del primer divorcio interplanetario de la historia -o algo peor-, por lo que está previsto usar un módulo adicional acoplado a la parte delantera de la nave. Este módulo podría ser un módulo inflable de Bigelow o una estructura rígida, todo está en el aire. En cualquier caso, la tripulación dispondría de unos 35 metros cúbicos de espacio, la mitad de los cuales estarían ocupados por víveres y el resto de equipamiento. En concreto, la nave transportaría 1384 kg de comida deshidratada, 2235 kg de agua y 897 kg de oxígeno. La masa total de la nave sería de diez toneladas (más cinco de víveres).

Aún así, estamos hablando de un espacio útil realmente minúsculo, motivo por el cual los dos astronautas serán una pareja compuesta por un hombre y una mujer con una relación afectiva estable (el proyecto no dice nada de parejas homosexuales). Tampoco está nada claro cómo se modificará el escudo térmico de la Dragon para que soporte una reentrada a 14,2 km/s, muy por encima a lo contemplado por el diseño actual y que supera ampliamente el récord de velocidad para una reentrada en la Tierra, que está en posesión de la cápsula Stardust (12,6 km/s). De acuerdo con el estudio inicial, la cápsula Dragon realizará primero una maniobra de aerocaptura en la atmósfera para luego reentrar definitivamente, una técnica que jamás se ha usado previamente.


Espacio equivalente al de la misión. Es para pensárselo (The Inspiration Mars Foundation).


Trayectoria de reentrada (Tito et al.).

Analicemos ahora los otros dos problemas adicionales de la misión. Hablamos claro está, del sistema de soporte vital y de la radiación. En una misión de 500 días hacia Marte no hay marcha atrás. La tripulación no podrá abortar una vez iniciada la misión y pase lo que pase deberá esperar 1,4 años para regresar a la Tierra. Necesitamos un sistema de soporte vital robusto capaz de funcionar sin problemas durante 500 días y que pueda reciclar todo el agua consumida por la tripulación (incluyendo un reactor Sabatier para obtener agua a partir del dióxido de carbono). ¿Se puede hacer? Sin duda, pero no con el sistema de soporte vital de una nave Dragon convencional. Serían necesarios muchos ensayos y pruebas antes de certificar semejante equipo para un viaje a Marte. Recordemos que no hay margen para el error. El más mínimo fallo del sistema de soporte vital condenaría a la tripulación a una muerte segura.


Sistema de soporte vital de la misión (Tito et al.).


Consumibles de la misión (Tito et al.).

En cuanto a la radiación, Tito no propone ningún sistema de protección especial más allá de un simple sistema pasivo formado por el agua y las propias paredes de la nave, además de la etapa superior del Falcon Heavy, que después de mandar la nave a Marte permanecería acoplada. La misión tendrá lugar cerca del mínimo solar, así que el riesgo de tormentas solares y SPE (Solar Proton Events) es mínimo, pero no dice nada de cómo lidiar con los rayos cósmicos. Durante la rueda de prensa de la presentación pública del proyecto se mencionó este problema para decir básicamente que es una misión arriesgada y que hay ciertos riesgos inherentes. O sea, crucemos los dedos y que sea lo que dios quiera.

He reservado para el final el principal escollo de esta propuesta. Por supuesto, me refiero al vil metal. Tito se ha comprometido a financiar de su -inmensa- fortuna los dos primeros años del proyecto, pero a partir de 2015 será necesario que los inversores pongan la pasta de forma decidida. Puesto que los astronautas no pueden ser los clientes -la tripulación será profesional-, no sé de dónde va a sacar Tito tanto dinero. Por lo que respecta al gobierno, no creo que la NASA esté dispuesta a participar de pleno en una misión que no usa su cohete SLS y que además es cuanto menos muy arriesgada.

En definitiva, en su versión actual estamos ante una propuesta ciertamente realista, pero con tantos agujeros que es prácticamente imposible que sea una realidad dentro de tan sólo cinco años. Desgraciadamente, hay demasiados parámetros por decidir y demasiadas incógnitas para que esta misión tenga una mínima probabilidad de éxito.

Y para terminar, una confesión. Cuando supe por primera vez de este proyecto de Tito me pareció una simple locura sin sentido. Pero he de reconocer que tras leer el artículo y ver la rueda de prensa mi opinión sobre el proyecto ha mejorado sustancialmente. Sigo creyendo que se trata de una empresa cogida por los pelos y sin mucho futuro, pero si logra atraer el interés del gran público hacia los viajes espaciales tripulados, bienvenida sea. Quién sabe, a lo mejor estamos ante el nacimiento del "momento Apolo" de nuestra generación.


Vídeo simulación de la misión:



Referencias:
http://danielmarin.blogspot.com.es/