Misión a Marte
Hasta ahora, Marte ha sido el dominio de los robots espaciales. En los últimos 60 años, muchas naves espaciales han volado, orbitado e incluso aterrizado en el Planeta Rojo. Pero los exploradores humanos podrían trabajar más rápido y ser más flexibles que las máquinas. Por no hablar de que poner un pie en Marte sería un gran hito en la exploración espacial. Por eso Estados Unidos, China y otros países quieren enviar personas a Marte. Pero sobrevivir a esta aventura no sería nada fácil.
Una misión a Marte sería el viaje más lejano de la historia de la humanidad. A una distancia media de 225 millones de kilómetros, los astronautas tardarían al menos seis meses en llegar a Marte. (Se necesitarían al menos otros seis meses para volver a casa). En cambio, los astronautas del Apolo llegaron a la Luna en pocos días.
Aunque los viajes espaciales nunca están exentos de peligro, la duración de un viaje de ida y vuelta a Marte supone muchos riesgos adicionales para la salud. Por un lado, flotar en microgravedad durante largos periodos debilita los huesos y los músculos. Además, permite que se acumule líquido en la cabeza, presionando detrás de los ojos y causando problemas de visión. Las máquinas de gravedad artificial podrían ayudar.
¿Sabes la distancia de la Tierra a Marte?
CruceroLa fase de crucero comienza tras la separación de la nave del cohete, poco después del lanzamiento. La nave espacial parte de la Tierra a una velocidad de unas 24.600 mph (unos 39.600 kph). El viaje a Marte durará unos siete meses y unos 480 millones de kilómetros. Durante ese viaje, los ingenieros tienen varias oportunidades de ajustar la trayectoria de vuelo de la nave, para asegurarse de que su velocidad y dirección son las mejores para llegar al cráter Jezero de Marte. El primer ajuste de la trayectoria de vuelo de la nave se produce unos 15 días después del lanzamiento.
La misión está programada para su lanzamiento cuando la Tierra y Marte se encuentran en una buena posición relativa para el aterrizaje en Marte. Es decir, se necesita menos energía para viajar a Marte en ese momento, en comparación con otros momentos en los que la Tierra y Marte están en posiciones diferentes en sus órbitas. Como la Tierra y Marte orbitan alrededor del Sol a diferentes velocidades y distancias, una vez cada 26 meses aproximadamente, se alinean de forma que permiten el viaje a Marte más eficiente desde el punto de vista energético.
Ruta de Perseverance a MarteIlustración de la ruta que sigue la nave espacial Mars 2020/Perseverance para llegar a Marte.Ruta de Perseverance a Marte: Una ilustración de la ruta que sigue la nave espacial Mars 2020/Perseverance para llegar a Marte. Imagen completa y leyenda ‘
Proyecto Marte
Contrariamente a la idea de “apuntar y disparar”, un viaje real a Marte tiene un aspecto muy redondo, como muestra la figura anterior para una trayectoria típica de “coste mínimo”. Esto, por cierto, se llama órbita de transferencia Hoeman, y es la principal estancia de los viajes espaciales interplanetarios. Depende de los detalles de la órbita que se tome entre la Tierra y Marte. El tiempo típico durante el mayor acercamiento de Marte a la Tierra cada 1,6 años es de unos 260 días. De nuevo, los detalles dependen de la velocidad del cohete y de la cercanía de los planetas, pero 260 días es la cifra que escucho con más frecuencia, más o menos 10 días. Algunas órbitas de transferencia de alta velocidad podrían hacer el viaje en tan sólo 130 días.
¿Cuánto tiempo se tarda? La Tierra tarda un año en orbitar el Sol y Marte tarda unos 1,9 años ( digamos 2 años para facilitar el cálculo ) en orbitar el Sol. La órbita elíptica que lleva de la Tierra a Marte es más larga que la órbita de la Tierra, pero más corta que la de Marte. En consecuencia, podemos estimar el tiempo que tardaría en completar esta órbita promediando las longitudes de la órbita de la Tierra y de la órbita de Marte. Por lo tanto, se necesitaría aproximadamente un año y medio para completar la órbita elíptica de arriba (¡partes sólidas y punteadas!). Como sería bueno pasar algún tiempo en Marte, sólo nos interesa el viaje de ida ( línea sólida ), que es la mitad de la órbita, y llevaría la mitad del tiempo de la órbita completa, es decir, unos nueve meses. Así que se necesitan nueve meses para llegar a Marte. Es posible llegar a Marte en menos tiempo, pero esto requeriría que los motores de los cohetes ardieran más tiempo, utilizando más combustible. Con la tecnología actual de cohetes, esto no es realmente factible.
Primera exploración de Marte
El plan de SpaceX es que su vehículo Starship con tripulación sea repostado en el espacio por un tanque de combustible lanzado por separado. Esto significa que se puede llevar a la órbita mucho más combustible del que se podría llevar en un solo lanzamiento.
Las misiones que envían naves espaciales sin tripulación a los planetas exteriores suelen recorrer trayectorias complejas alrededor del Sol. Utilizan lo que se denomina maniobras de asistencia gravitatoria para lanzarse alrededor de diferentes planetas y ganar suficiente impulso para alcanzar su objetivo.
Tanto la Tierra como Marte tienen órbitas (casi) circulares y una maniobra conocida como transferencia de Hohmann es la forma más eficiente de combustible para viajar entre dos planetas. Básicamente, sin entrar en demasiados detalles, consiste en que una nave espacial realiza un único encendido en una órbita elíptica de transferencia de un planeta a otro.
Una transferencia Hohmann entre la Tierra y Marte dura unos 259 días (entre ocho y nueve meses) y sólo es posible aproximadamente cada dos años debido a las diferentes órbitas alrededor del Sol de la Tierra y Marte.
Una nave espacial que entra en la Tierra puede utilizar el arrastre generado por la interacción con la atmósfera para reducir su velocidad. Esto permite que la nave aterrice con seguridad en la superficie de la Tierra (siempre que pueda sobrevivir al calentamiento correspondiente).