* Humanos en Marte: ¿Qué vamos a hacer allá?

Artista Paul DiMare imagina astronautas caminando Marte durante tormenta polvo ilustración estudio NASA. Ambiente hostil confrontará viajeros espaciales larga distancia requerirá tecnologías sistemas altamente especializados, trajes espaciales durables permitirán respirar mundos alienígenas protegerlos contra tormentas polvo como aquí. Crédito: NASA Paul DiMare. Con permiso Paul DiMare.

HUMANOS EN MARTE: ¿QUÉ VAMOS A HACER ALLÁ?
LOS ACTUALES ESTUDIOS DE LA NASA

El problema de todos los estudios anteriores sobre el tema hechos por la NASA es que se basaban en tecnologías futuras, que hoy todavía no se sabe cuándo van a existir. Por eso, a partir de la década de 90, la NASA propuso que todo nuevo estudio sobre la ida de astronautas a Marte se base en tecnologías actuales, y que el proyecto en sí se pueda materializar en 10 años una vez recibida la autorización de “manos a la obra”.

Ir a Marte es totalmente diferente de ir a la Luna. Primero está la distancia, casi 100 veces más lejos. Segundo es que al llegar no se puede volver inmediatamente, porque como Marte no gira alrededor de la Tierra la distancia es muy variable y sólo se puede viajar cuando los dos planetas se acercan, cada 26 meses, tanto para ir cuanto para volver. Y a todo esto se suma el problema del tiempo entre el envío y el retorno de las señales de radio, entre 15 minutos y media hora, lo que implica una cierta independencia forzada de la tripulación.

Para reducir riesgos, los equipos vitales deberán estar funcionando en Marte ya antes de que la tripulación parta de la Tierra. Se usarán sistemas de alta confiabilidad y mantenimiento mínimo, con redundancias: todo lo que sea indispensable para el éxito de la misión estará duplicado, y todo lo que sea indispensable para mantener con vida a la tripulación estará triplicado. Se utilizará un alto grado de automatización y se cuidará muy bien el entrenamiento de la tripulación y su proficiencia, o sea, que recuerden lo que aprendieron, mediante prácticas continuas.

En este momento, la NASA considera una “Mars Reference Mission” con tres objetivos:

PRIMER OBJETIVO: IR A MARTE Y VER SI SE PUEDE VIVIR ALLÁ

La primera parte del experimento de vivir fuera de la Tierra ya se hizo en las estaciones espaciales. Por ejemplo, la actual Estación Espacial Internacional puede servir para probar módulos que se utilizarían en una misión a Marte. Las actuales tripulaciones pasan 6 meses en el espacio, pero la Estación es constantemente reaprovisionada por naves desde la Tierra. Los tripulantes de una misión a Marte no van a tener ese lujo.

La experiencia con estas estaciones muestra que el tamaño ideal de una tripulación es de entre 3 a 8 personas. El volumen habitable que se está estudiando consiste en un cilindro de tres pisos, tal vez con paredes inflables para reducir la masa.

El singular sistema de reciclaje de agua y oxígeno, con eficiencia de más de 97 %, ya se utiliza en la Estación Espacial Internacional. Sin este ahorro sería imposible una misión de mucha duración.

Una vez en el suelo se puede aumentar el volumen utilizable mediante el montaje de otros módulos inflables prefabricados, adosados por los astronautas al módulo inicial.

Las primeras misiones deberán bajar todas en el mismo local de Marte, para que con el tiempo sus módulos se conviertan en el embrión de una base permanente marciana. Se están estudiando transportes de superficie que sean presurizados y que también puedan reciclar el agua y el aire. Pero los trajes marcianos, debido a que el peso en Marte es mayor que en la Luna, no podrán ser muy complejos, por lo que se tendrán que reducir las actividades de a pie a un mínimo para no gastar oxígeno y agua. Por cuestiones de seguridad, se tendrán dos módulos en la superficie, por cada tripulación, más un tercer módulo habitable en órbita marciana, con sus respectivas provisiones de comida y otros consumibles.

Los estudios actuales calculan la masa total de recursos llevados desde la Tierra en 51 toneladas, incluyendo comida y consumibles para los astronautas para 600 días, por triplicado; 2500 kg de equipamientos médicos, esto triplicado; 50% de los consumibles para las actividades extravehiculares (calculadas en 2,5 h por persona por semana); dos reactores nucleares para electricidad, de 160 kW; células de combustible para electricidad, de 20 kW, para emergencias, una en cada módulo; carritos generadores portátiles de 15 kW; y casi dos toneladas de repuestos.

En Marte, un día típico para los astronautas contemplaría 8 h para dormir, la preparación para dormir, vestirse, desvestirse; 1 h para higiene, limpieza, comunicaciones personales; 1 h para recreación, ejercicio, relajación; 1 h para comer, preparación de la comida, limpieza; y tres horas libres. El resto del tiempo se dedicarían a las tareas profesionales, seis días por semana: 1 h por día para planificación general, informes, documentación, comunicaciones con la Tierra; 1 h para socialización de grupo, reuniones, investigaciones biomédicas, monitoreo de la salud, atención médica; 1 h para monitoreo de sistemas, inspecciones, calibraciones, mantenimiento, reparaciones; y 7 horas de actividades productivas propiamente dichas.

SEGUNDO OBJETIVO: INTENTAR UTILIZAR LOS RECURSOS DE MARTE

La clave para este tipo de misiones depende de llevar lo mínimo posible desde la Tierra e intentar vivir de lo poco que Marte puede proveer. Se estudia llevar un total de 10 toneladas de equipos por tripulación para aprovechar estos recursos: por un lado paneles solares para electricidad de emergencia, de 3 kW, en cada módulo. Por otro lado un módulo para el procesamiento del aire marciano que, mediante un proceso bien conocido llamado reacción Sabatier, puede producir oxígeno y gas natural para combustible, o producir gas natural y agua, todo a partir del CO2 del aire más una pequeña cantidad de hidrógeno llevada desde la Tierra. Finalmente un invernadero inflable permitiría cultivar plantas para alimento, aparte de filtrar el aire y el agua. Sin embargo, no se permitirá que las plantas terrestres entren en contacto con el suelo marciano.

Así, al final de la primera misión habría en Marte un módulo habitacional, un módulo laboratorio, un módulo invernadero, dos módulos procesadores de aire marciano y, a una distancia segura, dos módulos con reactores nucleares. En la segunda misión se acoplaría un módulo habitacional más y otro módulo de procesamiento de aire marciano. Con la tercera misión llegaría otro módulo habitacional más, con lo que se tendría una base embrionaria en Marte.

TERCER OBJETIVO: ESTUDIAR MARTE

Muchas de las investigaciones se harían desde la propia base, donde estarían gran parte de los instrumentos científicos. Los trajes permitirían excusiones de algunas centenas de metros, hasta por 6 a 8 h. Pero también habría que desplazarse más: se prevé utilizar automóviles parecidos a los utilizados en la Luna, abiertos, para una distancia de hasta 5 km. Se están estudiando vehículos presurizados con reciclaje de agua y aire para excursiones aun más prolongadas y distantes, de hasta 20 días y 500 km, para cuatro personas. Todo esto puede ser complementado con carritos robot, a control remoto, similares a los ya utilizados en este momento en Marte.

La gran ventaja de utilizar seres humanos en Marte es que estos poseen las supercomputadoras más eficientes que conocemos: el cerebro humano. La adaptabilidad y el poder de decisión de los seres humanos hacen que puedan realizar algunos tipos de funciones que ningún robot puede ejecutar.

La ciencia se dividiría en investigaciones geológicas de las rocas y suelos marcianos, investigaciones geofísicas de la atmósfera, campos magnéticos y radiaciones, e investigaciones biológicas, buscando vida presente o pasada en Marte.

Las observaciones podrían ya comenzar antes de llegar, en el espacio, durante el viaje. Se pensó en unos 400 kg de instrumentos para esta fase, como detectores de partículas y de campos, un pequeño telescopio solar y otros instrumentos astronómicos.

Para la superficie se planean casi 1 tonelada y media de instrumentos: incluye un paquete de campo para geología, con herramienta manuales, cámaras, recipientes para muestras, utensilios para documentación; instrumentos de laboratorio para geociencias, como microscopios, instrumentos para análisis geoquímicos, y sus cámaras; un taladro para 10 m de profundidad (y hasta 1 km a partir de las segunda misión, con masa de 20 ton); instrumentos geofísicos para travesías; más otros 8 conjuntos de instrumentos geofísicos/ meteorológicos; globos meteorológicos; un laboratorio meteorológico avanzado, de 1 ton (en la tercera misión); y un laboratorio de exobiología, con recipientes herméticos, microscopios y medios de cultivo.

Los tripulantes deben tener determinadas especializaciones, aparte de un entrenamiento general: en este caso se espera llevar dos médicos, un ingeniero mecánico, otro ingeniero eléctrico, un geólogo y un biólogo, y también se podrían llevar un químico y un paleontólogo, hombres o mujeres.

El calendario tentativo para una misión ya en Marte constaría de diferentes fases: al llegar, 97 días para preparación del local, construcciones, verificaciones y una semana libre; 107 días para excursiones locales, sus análisis, la primera excursión distante de 10 días más 40 días para sus análisis, y una semana libre; 107 días para la segunda excursión distante y sus análisis, y la tercera excursión distante y sus análisis, más una semana libre; 172 días para la cuarta excursión distante y sus análisis, una quinta excursión distante y sus análisis, recoger instrumentos y una semana libre; y finalmente la sexta excursión distante y sus análisis, más una semana libre, en un periodo de 57 días. Los últimos 60 días serían para apagar los sistemas y para preparar el regreso. Total: 600 días en el planeta Marte, sin contar el viaje de ida ni de vuelta.

Todo este borrador de proyecto está listo desde 1999 (sujeto a cambios por nuevas tecnologías), en caso de que llegue la orden, todavía incierta, de “manos a la obra”.

A. L.

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Basado en una charla dada en la USP, el 23 de junio de 2001. Publicado originalmente en ABC Color, el 23 de octubre de 2006. Ilustración: El artista Paul DiMare imagina astronautas caminando sobre Marte durante una tormenta de polvo en esta ilustración creada para un estudio de la NASA. El ambiente hostil que confrontará a los viajeros espaciales de larga distancia requerirá tecnologías y sistemas altamente especializados, incluyendo trajes espaciales durables que permitirán a los exploradores respirar en mundos alienígenas y protegerlos contra las tormentas de polvo como la descrita aquí. Crédito de la ilustración: NASA / Paul DiMare. Con permiso de Paul DiMare.

 Durante varios siglos, comenzando con el Tratado de Tordesillas en el siglo XV, España y Portugal intentaron poner los límites de sus posesiones en América. Varias veces los tratados fueron rotos y varias veces se firmaron nuevos tratados de paz, y se reanudaron las negociaciones para nuevos y nuevos límites. El último tratado fue el Tratado de San Ildefonso, a fines del Siglo XVIII, firmado en la península ibérica pero con la salvedad de que debían reconocerse las tierras “in situ” para confeccionar los mapas definitivos.  Para eso fueron mandados Félix de Azara y colaboradores hasta el corazón de Sudamérica. Félix de Azara fue uno de los grandes científicos de la historia: por ejemplo, él ha sido honrado nada menos que con su nombre en la Luna: una cordillera llamada el Dorsum Azara. También, varios animales y plantas descubiertos por él en tierras sudamericanas llevan su nombre.  Hoy en día los mapas se confeccionan con fotografías aéreas o satelitales, pero en aquella época la única manera de hacerlo era llegar hasta cada rincón a lomo de caballo, en canoa e inclusive a pie, y tomar su latitud y su longitud, con instrumentos precarios pero con mucha inteligencia e ingeniosidad. Es así que los cartógrafos eran verdaderos aventureros. Por eso, por ejemplo, Azara pudo describir muchos animales y plantas desconocidos hasta ese momento, y por supuesto, nuevos ríos, cerros y cataratas. Como detalle importante, Azara y sus compañeros fueron unos de los primeros europeos en llegar a los Saltos del Guairá, la catarata más caudalosa del mundo.  El libro no se centra sólo en las expediciones a las fronteras del Paraguay, sino que también a las fronteras del norte de Argentina, el norte de Uruguay, por supuesto de Brasil, y en menor medida, la frontera con Bolivia. Es muy notable que Azara, cuando ya había recorrido todos los rincones, midiendo distancias, superficies, puntos de referencia, etc., trata de convencer al Virrey, y por medio de éste al Rey de España, de revisar una vez más el Tratado con la Corte de Portugal, puesto que había varios asuntos que en el Tratado no habían sido tomados en cuenta, por ejemplo, ríos de los que se tenían vagas noticias en la península ibérica pero que “in situ” se descubre que o bien no existían o que estaban en lugares muy diferentes de lo que decía el Tratado. Advertía Azara, con mucha preocupación y hasta digamos que clarividencia, de que si estos "impasses" no se solucionaban de una vez por todas se tendrían consecuencias nefastas en el futuro.  Y en efecto, la Guerra de la Triple Alianza e inclusive la Guerra del Chaco tuvieron, como algunos de sus motivos, las cuestiones de límites.  Como se hablaba de cuestión de límites, en muchas partes del libro se citan antecedentes, como por ejemplo las exploraciones realizadas por los jesuitas y la fundación de sus reducciones, las primeras expediciones españolas en busca del Potosí, y, como los límites finales sólo fueron resueltos en la época independiente, aparecen algunos detalles de los tratados de límites después de la Guerra de la Triple Alianza, el Laudo Hayes, los límites después de la Guerra del Chaco, e inclusive detalles del Tratado de Itaipú de cómo quedarían las fronteras después de la creación del embalse.  A pesar de las numerosas explicaciones técnicas que se van dando a través de las páginas, se intenta mantener ese sabor de aventura, porque eso fue realmente lo que hiceron Azara y sus compañeros: una gran odisea por tierras desconocidas.  Este libro no sólo va a interesar a personas que gustan de la historia de Paraguay, sino tambén la historia de España, de Portugal, de Argentina, de Uruguay, de Brasil y un poquito de Bolivia. Y por supuesto, por el carácter científico de las expediciones, también interesará a personas que gustan de la Astronomía, la Topografía, la Geografía y la Cartografía. De todas maneras, el lenguaje y las explicaciones se dan de la manera más accesible posible, apta para todo público.