O futuro da exploración espacial é vermello

A humanidade sempre estivo fascinada polo espazo: o vasto baleiro intacto e, no pasado, fóra do alcance. Unha vez pensamos que nunca pisaríamos a lúa; simplemente estaba fóra do noso alcance, e pensar en aterrar en Marte era ridículo.

Desde o primeiro contacto da URSS coa Lúa en 1959 e a misión Apolo 8 da NASA en 1968, o apetito da humanidade pola aventura espacial creceu. Enviamos embarcacións ao noso sistema solar, aterramos en planetas que antes eran inalcanzables e vimos obxectos interestelares a miles de millóns de anos luz de distancia.

Para iso tivemos que levar ao límite as nosas capacidades tecnolóxicas e físicas; necesitabamos novos inventos e novas iniciativas para manter a humanidade á vangarda, para seguir explorando e para seguir ampliando o noso coñecemento do universo. O que consideramos futuro está cada vez máis preto de converterse en presente.

AS PRÓXIMAS MISIÓNS TRIPULADAS

En abril de 2013, a organización con sede en Holanda Mars One buscou candidatos dispostos a embarcarse nunha perigosa misión: unha viaxe de ida ao Planeta Vermello. Con máis de 200,000 voluntarios, non fai falta dicir que atoparon suficientes participantes para a excursión.

A expedición abandonaría a Terra en 2018 e chegaría a Marte uns 500 días despois; o obxectivo desta misión é establecer unha colonia para 2025. Algúns dos socios de Mars Ones son Lockheed Martin, Surry Satellite Technology Ltd., SpaceX e outros. Recibíronlles contratos para desenvolver un módulo de aterrizaje de Marte, satélite de enlace de datos e proporcionar un medio para chegar alí e establecer unha colonia.

Serán necesarios varios foguetes para levar as cargas útiles á órbita e despois a Marte; estas cargas útiles inclúen satélites, rovers, carga e, por suposto, persoas. O plan é usar o foguete Falcon Heavy de SpaceX para a misión.

O vehículo de tránsito a Marte estará composto por dúas etapas, un módulo de aterraxe e un hábitat de tránsito. A cápsula de aterraxe en consideración para a misión é unha variante da cápsula Dragon, de novo con deseño de SpaceX. O módulo de aterraxe levará unidades de soporte vital para xerar enerxía, auga e aire respirable para os habitantes. Tamén albergará as unidades de abastecemento con alimentos, placas solares, recambios, outros compoñentes diversos, unidades habitables inchables e persoas.

Hai dous rovers que se enviarán por diante da tripulación. Un explorará a superficie marciana para buscar un lugar onde instalarse, transportar hardware grande e axudar na asemblea xeral. O segundo rover levará un remolque para o transporte da cápsula de aterraxe. Para combater a temperatura extrema, a atmosfera delgada e non respirable e a radiación solar na superficie, os colonos usarán traxes de Marte cando caminen pola superficie.

A NASA tamén ten un plan para pisar o Planeta Vermello, pero a súa misión está programada para o 2030. Planean enviar un grupo de sesenta persoas que representen a máis de 30 organismos gobernamentais, industrias, institucións académicas e outras organizacións.

A viabilidade desta misión require o apoio internacional e da industria privada. Chris Carberry, director executivo da Mars Society, dixo Space.com: “Para poder facelo viable e accesible, necesitas un orzamento sostible. Necesitas un orzamento que sexa coherente, que poidas prever de ano en ano e que non se anule na próxima administración”.

A tecnoloxía que planean usar para esta misión inclúe o seu sistema de lanzamento espacial (SLS) e a súa cápsula de tripulación no espazo profundo Orion. No Mars Workshop de decembro de 2013, a NASA, Boeing, Orbital Sciences Corp. e outros estableceron acordos sobre o que debería lograr a misión e como irían facelo.

Estes acordos inclúen que a exploración humana de Marte é tecnoloxicamente viable para 2030, que Marte debería ser o foco principal dos voos espaciais humanos durante os próximos vinte a trinta anos e estableceron que o uso da Estación Espacial Internacional (ISS) incluídas as asociacións internacionais son esencial para estas misións no espazo profundo.

A NASA aínda cre que necesitan máis información antes de partir cara ao Planeta Vermello; para prepararse para iso, enviarán rovers en misións precursoras na década de 2020 antes de enviar humanos ao planeta. Os expertos non están seguros da duración da misión e decidirán iso a medida que nos acheguemos á data de lanzamento da década de 2030.

Mars One e a NASA non son as únicas organizacións que teñen o ollo posto en Marte. Outros gustaríalles ir a Marte, como Inspiration Mars, Elon Musk e Mars Direct.

Inspiration Mars quere lanzar dúas persoas, preferiblemente unha parella casada. A parella fará un sobrevoo de Marte nalgún momento de xaneiro de 2018, onde pensan achegarse ata 160 quilómetros en agosto dese mesmo ano.

O fundador de SpaceX, Elon Musk, soña con converter á humanidade nunha especie multiplaneta. Planea ir a Marte a través dun foguete reutilizable que funciona con osíxeno líquido e metano. O plan é comezar con colocar a unhas dez persoas no planeta que, finalmente, se converterán nun asentamento autosustentable que conteña unhas 80,000 persoas. Segundo Musk, o foguete reutilizable é a clave de toda a misión.

Mars Direct, que foi establecido por primeira vez na década de 1990 polo xefe da Mars Society, Robert Zubrin, afirma que é necesario un enfoque de "vivencia da terra" para manter os custos baixos. El planea facelo xerando osíxeno e combustible sacando material para o combustible fóra da atmosfera, usando o chan para obter auga e recursos para a construción: todo isto correndo dun reactor nuclear. Zubrin afirma que o asentamento será autosuficiente co paso do tempo.

O PLATO VOADOR DA NASA

O 29 de xuño de 2014, a NASA lanzou o seu novo desacelerador supersónico de baixa densidade (LDSD) no seu primeiro voo de proba. Esta embarcación está deseñada para potenciais misións a Marte nun futuro próximo. Probouse na atmosfera superior da Terra para experimentar como funcionarían a nave e o seu Desacelerador Aerodinámico Inflable Supersónico (SIAD) e os sistemas LDSD nun ambiente marciano.

A embarcación en forma de prato ten dous pares de propulsores dun só uso que a fan girar, así como un só foguete de estado sólido debaixo do medio da nave para impulsala. Para o voo de proba, un gran globo científico levou a nave a un altitude de 120,000 pés.

Cando a nave alcanzou a altitude correcta, os propulsores activáronse para xirar, aumentando a súa estabilidade. Ao mesmo tempo, o foguete baixo a nave acelerou o vehículo. Cando se alcanzou a aceleración e a altura correctas -Mach 4 e 180,000 pés-, o foguete cortouse e un segundo conxunto de propulsores apuntados na dirección oposta acendeu para desvirar a nave.

Neste punto, o sistema SIAD foi despregado, un anel inflável ao redor da embarcación expandiuse, levando o diámetro da artesanía de 20 a 26 pés e decelerándoo a Mach 2.5 (Kramer, 2014). Segundo os enxeñeiros da NASA, o sistema SIAD despregouse como se esperaba cunha perturbación mínima para a nave. O seguinte paso foi despregar o paracaídas supersónico que se usa para ralentizar a nave ata aterrar.

Para facelo a ballute foi usado para despregar o paracaídas a velocidades de 200 pés por segundo. Despois, o ballute foi liberado e o paracaídas foi liberado do seu recipiente de almacenamento. O paracaídas comezou a rasgar en canto foi soltado; o ambiente de baixa atmosfera resultou demasiado para o paracaídas e destrozouno.

O investigador principal de LDSD, Ian Clark, dixo que "[eles] obtiveron unha visión significativa da física fundamental da inflación dos paracaídas. Estamos literalmente reescribindo os libros sobre operacións de paracaídas de alta velocidade, e facémolo un ano antes do previsto” durante unha rolda de prensa.

Aínda co fallo do paracaídas, os enxeñeiros que están detrás del aínda consideran a proba un éxito, xa que lles deu a oportunidade de ver como funcionaría un paracaídas nun ambiente así e prepararíaos mellor para futuras probas.

MARS ROVER CON LÁSER

Co éxito continuo do seu rover Curiosity Mars, a NASA fixo plans para un segundo. Este rover basearase principalmente no deseño de Curiosity, pero o foco principal do novo rover é o radar de penetración terrestre e os láseres.

O novo rover terá un aspecto e un funcionamento moi parecido ao Curiosity; terá 6 rodas, pesará unha tonelada e aterrará coa axuda dun guindastre celeste propulsado por foguetes. A principal diferenza entre ambos é que o novo rover terá sete instrumentos aos dez de Curiosity.

O mastro do novo rover terá a MastCam-Z, unha cámara estereoscópica que ten a capacidade de facer zoom, e a SuperCam: unha versión avanzada da ChemCam de Curiosity. Disparará láseres para determinar a composición química das rochas desde a distancia.

O brazo do rover terá un instrumento planetario para a litoquímica de raios X (PIXL); este é un espectrómetro de fluorescencia de raios X que ten unha imaxe de alta resolución. Isto permite aos científicos realizar investigacións detalladas sobre materiais rochosos.

Ademais do PIXL, o novo rover terá o que se denomina Scanning Habitable Environments with Raman and Luminescence for Organics and Chemicals (SHERLOC). Este é un espectrofotómetro para o estudo detallado de rochas e substancias orgánicas potencialmente detectadas.

O corpo do rover albergará o Mars Environmental Dynamics Analyzer (MEDA), que é unha estación meteorolóxica de alta tecnoloxía e un radar de imaxes para a exploración subterránea de Marte (RIMFAX), que é un radar de penetración terrestre.

Un experimento de utilización de recursos in situ ISRU (MOXIE) de Mars Oxygen probará se se pode fabricar osíxeno a partir da atmosfera marciana rica en dióxido de carbono. O último instrumento é unha perforadora que se utilizaría para recoller mostras; as mostras almacenaranse no rover ou no chan nun lugar específico.

O novo rover empregarase nunha misión a Marte na década de 2020 co propósito de identificar as rochas que poidan ter as mellores posibilidades de obter evidencias de vida pasada en Marte. O rover seguirá o camiño que fixo o Curiosity cando aterrou en Marte para comprobar un sitio que Curiosity estableceu que podería ter vida.

O novo rover pode buscar sinaturas bio, mostras en caché coa posibilidade de regresar á Terra e promove o obxectivo de que a NASA poña persoas en Marte. Se o rover non pode volver á Terra por si só, entón sería posible que os astronautas reclamasen as mostras máis tarde; cando se selan as mostras poden durar ata vinte anos desde a recollida.