Vivir en Marte

Descripción de la imagen: En Marte, la radiación solar es nociva, como los niños de la Luna, será necesario protegerse del Sol. La atmósfera tenue de Marte contiene dióxido de carbono y nitrógeno. La presión atmosférica es de 0,6 KPa, en la Tierra 101 KPa. La gravedad en Marte es de 0,376 g (9,806 m/s2), en la Tierra 1 g. El entorno de Marte es particularmente hostil, no hay oxígeno y la temperatura alcanza -60°C en promedio. Fuente de la imagen: astronoo

Los Niños de Marte

El viaje a Marte es un viejo sueño para la humanidad, mucho más ambicioso que el viaje a la Luna realizado en la década de 1970 (programas Apolo).

¿Cuáles son los obstáculos que enfrentamos en 2014 para enviar humanos a Marte y, sobre todo, para traerlos de regreso en buen estado de salud a nuestro planeta?

Los obstáculos son innumerables, pero los principales frenos actuales son de orden tecnológico, financiero y humano. Ir a Marte y regresar a la Tierra es una misión imposible para la década de 2020, dados los numerosos escollos. Para superar estos obstáculos y adquirir toda la tecnología necesaria, ciertamente se necesitarán muchas décadas.

En cuanto a vivir allí, las simulaciones como Mars 500 muestran la enorme complejidad técnica y humana de una misión así. Desde la década de 1960, los científicos han estado estudiando el planeta Marte a través de numerosas misiones espaciales pasadas y en curso (Mars Global Surveyor, Mars Pathfinder, Mars Odyssey, Mars Express, Mars Exploration Rover, Mars Reconnaissance Orbiter, Phoenix, Mars Science Laboratory). Sus sondas y robots nos presentan regularmente el entorno hostil de Marte y los científicos ahora tienen una idea bastante precisa de la historia de su agua, su clima, su subsuelo, los peligros potenciales en la superficie de Marte, los posibles sitios de aterrizaje para el hombre y las condiciones de vida para una misión tripulada.

Pero esto no es suficiente para ir a vivir a Marte; primero será necesario realizar un cierto número de misiones intermedias para adquirir gradualmente las tecnologías esenciales para los niños de Marte. Además, dado que el presupuesto necesario es gigantesco, es esencial una colaboración de organizaciones gubernamentales y no gubernamentales mundiales. Solo el viaje de ida costaría 10 mil millones de dólares. Para ir a Marte, es necesario estar en buena salud, por lo que la principal preocupación de los científicos es preservar la salud de los hombres y mujeres que viajarán en ingravidez.

En la década de 1970, los soviéticos con Soyuz 9 habían probado las largas estancias en el espacio. Después de solo 18 días, los huesos y músculos de los cosmonautas se habían atrofiado (pérdida muscular del 30 %). Desde entonces, en las estaciones espaciales, los astronautas hacen una serie de ejercicios durante varias horas al día para mantener su masa muscular, sin embargo, la pérdida de masa sigue siendo significativa (aproximadamente 15 % de pérdida muscular cada 300 días). Pero esto no es lo más preocupante para la salud. El estrés generado por los viajes de larga duración es enorme y el equilibrio psicológico se ve fuertemente perturbado por este aislamiento. La elección de los hombres y mujeres que irán será, por lo tanto, extremadamente selectiva, ya que deberán soportar el impacto durante varios años.

El Viaje a Marte

Descripción de la imagen: Desde 1997, la base antártica franco-italiana Concordia, situada a una altitud de 3.233 metros, es una de las tres estaciones de investigación en el interior del continente Antártico. Las otras dos son la base estadounidense Amundsen-Scott y la base rusa Vostok. Durante los 9 meses de invierno, Concordia alberga a unas quince personas en total autonomía, en la región más fría del mundo. En primer plano de la imagen, se ven los edificios poligonales colocados sobre seis gatos hidráulicos para compensar las variaciones de nivel del suelo congelado y, al fondo, la estación completa (central eléctrica, caldera, reserva de agua, sala de radio, laboratorio, dormitorios, cocina, restaurante, biblioteca...). Aunque estos científicos están en la Tierra, todas sus necesidades, excepto el oxígeno, son atendidas por asistencia terrestre. Para abastecer a las personas de Concordia, se utilizan medios de transporte terrestres y aéreos gigantescos. Unas 350 toneladas de suministros llegan por tres convoyes terrestres organizados durante la campaña de verano. El aislamiento durante un largo período de un pequeño grupo de seres humanos es ideal para definir perfiles típicos con vistas a la exploración del planeta Marte.

La Misión a Marte

Para minimizar el costo del viaje, la misión deberá durar al menos 15 años porque las alineaciones más favorables entre la Tierra y Marte (distancia más corta) ocurren muy raramente. La distancia más corta entre los dos astros se sitúa cuando el planeta Marte está en oposición, es decir, cuando la Tierra se intercala entre Marte y el Sol. Estas oposiciones ocurren aproximadamente cada 780 días (26 meses), pero dada la excentricidad respectiva de las órbitas de Marte y la Tierra, la distancia más corta entre la Tierra y Marte (55 millones de km) no regresa cada 26 meses. Habrá que esperar la coincidencia entre el perihelio de Marte y la oposición de los dos planetas, es decir, 7 oposiciones, es decir, 15 años. En estas condiciones favorables, los astronautas solo viajarán 6 meses para el viaje de ida y menos de 4 meses para el regreso, en las mejores condiciones. Los astronautas estarán confinados en una cápsula exigua y el aspecto psicológico de este confinamiento es difícil de manejar, no todos los seres humanos son capaces de ello, además, muy pocos lo soportarán. Será necesaria una selección drástica de los candidatos.

Vivir durante meses en perfecta autonomía en una cápsula obliga a llevar el oxígeno, el agua y la comida necesarios para el viaje. Para un viaje de 9 meses, la masa de oxígeno, agua y comida necesaria es gigantesca. Cada día, un humano consume aproximadamente 1 kg de comida, 1 kg de oxígeno y 3 kg de agua. Para optimizar la carga, será necesario, por lo tanto, reciclar el agua y los desechos y embarcar un mini ecosistema terrestre que permita la supervivencia de la tripulación durante este largo viaje. Para el oxígeno, será necesario tomar el CO2 rechazado y producir oxígeno gracias a la fotosíntesis de las plantas. Para el agua, será necesario reciclar la orina. Para la comida, será necesario reciclar los desechos orgánicos y luego hacer crecer las verduras en los desechos. Además, será necesario asegurarse de que ningún organismo patógeno invada la cápsula. El equilibrio psicológico entre hombres y mujeres será fuertemente puesto a prueba. Aunque los astronautas estarán confinados en una cápsula exigua, frente a su confinamiento, el viaje de ida sigue siendo la parte más simple de la misión.

Mantenerse Saludable en Marte

A su llegada al suelo marciano, los candidatos deberán ser autónomos y, sobre todo, mantenerse saludables, y esta tarea es mucho más compleja de lo que parece. La atmósfera de Marte es hostil, la luminosidad es baja, la radiación solar es nociva, no hay oxígeno, no hay agua líquida y la temperatura alcanza -60°C en promedio y puede bajar hasta -130°C. En el suelo desértico de Marte, nada crece, por lo que será necesario encontrar agua, producir energía, oxígeno, agua y comida en mini invernaderos calefaccionados. Para construir esto, se necesitarán muchos materiales, ausentes en Marte. No será posible llevar los materiales necesarios para construir una central eléctrica, una caldera, una reserva de agua, una unidad de tratamiento de aguas residuales, una sala de radio, un laboratorio, un taller, oficinas, dormitorios, salas de deportes, una cocina, un restaurante, una biblioteca, etc... En cuanto al regreso a la Tierra, esto sigue siendo la parte más oscura de la misión. Se necesitará un salto tecnológico gigantesco para considerarlo.

N. B. : MELiSSA (Micro-Ecological Life Support System Alternative) es un proyecto cuyo objetivo es el estudio de un ecosistema de microorganismos y plantas. Esta herramienta permite una mejor comprensión del comportamiento de los ecosistemas artificiales y el desarrollo de la tecnología para un futuro sistema regenerador de soporte vital para misiones espaciales tripuladas de larga duración, por ejemplo, una base lunar o una misión a Marte. El elemento motor de MELISSA es la recuperación de alimentos, agua y oxígeno a partir de desechos (materia fecal, urea), dióxido de carbono y minerales. Basado en el principio de un ecosistema "acuático", MELISSA está compuesto por 5 compartimentos colonizados respectivamente por bacterias termófilas anoxigénicas, bacterias fotoheterótrofas, bacterias de nitrificación, bacterias fotosintéticas, plantas superiores y la tripulación. Los desechos peligrosos y los contaminantes del aire se tratan utilizando la función natural de las plantas que, a su vez, proporcionan alimentos y contribuyen a la purificación del agua y el oxígeno para la revitalización del aire.

La Hoja de Ruta para una Misión Marciana

Descripción de la imagen: La hoja de ruta idealista para preparar una posible misión tripulada a Marte destaca los esfuerzos financieros a realizar. La hoja de ruta, que debe llevar a este objetivo, cubre un período de 25 años y describe una secuencia de misiones intermedias robóticas y humanas necesarias.

Se ha identificado un conjunto de misiones necesarias en la vecindad lunar y en la superficie de la Luna antes de considerar una misión humana a Marte para la década de 2030. Diez agencias espaciales se reunieron en Kioto el 30 de agosto de 2011 en el marco del ISECG (Grupo de Coordinación de la Exploración Espacial Internacional) para discutir la elaboración de una hoja de ruta común para una exploración espacial coordinada internacionalmente. Antes de enviar humanos a Marte, será necesario regresar a la Luna y enviar humanos a un asteroide. Cada uno de estos objetivos permitirá a las agencias espaciales adquirir gradualmente las tecnologías esenciales para alcanzar Marte. La hoja de ruta para preparar una posible misión tripulada a Marte destaca los esfuerzos financieros a realizar y los saltos tecnológicos a alcanzar por las organizaciones mundiales. La exploración sostenible, asequible y productiva de la superficie de Marte por el hombre es un objetivo a muy largo plazo. La hoja de ruta mundial para la exploración de Marte crea un marco para la coordinación de las actividades preparatorias. Esta hoja de ruta mundial de exploración marciana está vinculada a un conjunto de prioridades y objetivos preliminares a respetar y no solo hay objetivos tecnológicos. Por supuesto, es necesario desarrollar las tecnologías de exploración y la infraestructura necesaria para vivir y trabajar más allá de la órbita terrestre baja.

Pero también es necesario involucrar al público de manera interactiva en una causa común como la exploración espacial. Las misiones humanas más allá de la órbita terrestre baja son posibles solo con una participación internacional coordinada, ya que los escollos son considerables. Se necesitará mucha experiencia para mejorar la seguridad, extender la presencia humana más allá de la órbita terrestre baja, aumentar continuamente el número de personas en cada destino, alargar la duración de las misiones tripuladas en autosuficiencia, reducir los riesgos del entorno espacial sobre la salud humana y el equipo tecnológico y, finalmente, destacar los beneficios para toda la humanidad.

N. B. : Las agencias que participaron en la elaboración de una hoja de ruta común para una exploración espacial coordinada son: ASI (Italia), CNES (Francia), CSA (Canadá), DLR (Alemania), ESA (Agencia Espacial Europea), JAXA (Japón), KARI (República de Corea), NASA (Estados Unidos), Roscosmos (Rusia), UKSA (Reino Unido).