La sonda Horizon está a punto de hacer su acercamiento más cercano al planeta enano Plutón, después de haber completado un viaje de nueve años y tres mil millones de millas. Plutón está tan distante que se encuentra en el cinturón de Kuiper, una región del Sistema Solar más allá de los planetas. Esto plantea la posibilidad de que algún día los viajes espaciales sean ilimitados.
por ahora, sin embargo, todos los ojos están puestos en Marte, a solo 180 días de viaje y un posible objetivo para una futura colonia humana., Y esto no es simplemente ciencia ficción—la carrera espacial ya ha comenzado.
Mars One
El asentamiento Mars One
Un ejemplo es la compañía holandesa Mars One, que planea lanzar un viaje de ida con cuatro astronautas a Marte, aterrizando en 2027. Tripulaciones adicionales se unirán a ellos cada dos años para formar una colonia. Los escépticos descartan en gran medida Mars One como un truco, pero una propuesta más viable es Orion de la Nasa, la primera misión desde Apolo diseñada para llevar a los humanos al espacio profundo. Un viaje de regreso a Marte está prevista para el 2030s.,
en preparación para esto, la Nasa y la Agencia Espacial Europea (ESA) están estudiando Marte con una serie de naves espaciales, en un intento de resolver el misterio de cómo Marte perdió la mayor parte de su atmósfera. En 2021, el rover de la Nasa probará una estación meteorológica experimental en Marte y también un dispositivo para convertir dióxido de carbono en oxígeno.
ya se ha descubierto mucho. Dos de los hallazgos más emocionantes de este año se refieren al agua, uno de los ingredientes vitales para la vida tal como la conocemos., Usando potentes telescopios infrarrojos, los científicos de la Nasa han confirmado que Marte una vez tuvo más agua que el Océano Ártico, y parte de esto permanece encerrado en los casquetes polares marcianos. El Telescopio Espacial Hubble, mientras tanto, descubrió aún más agua debajo de la superficie de Ganímedes, la luna más grande de Júpiter, otro futuro destino espacial.
¿Cómo llegamos a Marte?
Lo más lejos que hemos enviado astronautas es a la luna, a unas 240.000 millas de distancia. Esto es pequeño en comparación con el viaje de 35 millones de millas a Marte. Llegar al planeta rojo requerirá un hardware serio., La Nasa utilizará su nuevo cohete de carga pesada, El Space Launch System (SLS), para propulsar al espacio a Orion, la nueva generación de naves espaciales. El SLS es más potente que cualquier cohete anterior, disparando más de 8.4 millones de libras de empuje, igual a 135 Boeing 747. los ordenadores que ejecutan el software en Orion tienen la capacidad de manejar 480 millones de instrucciones por segundo.
se ha especulado que los astronautas serán puestos en «Hiper-sueño» (un coma terapéutico) durante el viaje a Marte y mantenidos vivos por vía intravenosa, para conservar los recursos., Aunque es un tropo favorito de las películas de ciencia ficción, los expertos piensan que esto es poco probable.
¿cómo viviremos?
los humanos necesitarán agua, alimentos y oxígeno autosostenibles para sobrevivir en Marte. Extraer agua encerrada en el hielo será crucial, pero con el reciente descubrimiento de agua que fluye en Marte puede no ser demasiado difícil.
La Nasa está desarrollando un dispositivo excavador llamado Rassor (Regolith Advanced Surface Systems Operations Robot), diseñado para extraer agua, hielo y combustible del suelo planetario. Mars One también planea enviar un extractor de agua para calentar el suelo hasta que el agua se evapore., El agua se condensará y almacenará, el suelo seco se expulsará y el proceso se repetirá. Mars One afirma que sus astronautas tendrán 50 litros de agua reciclable todos los días.
Los alimentos tendrán que ser cultivados y cosechados, pero la agricultura en el espacio no es fácil. No se pueden sembrar cultivos en la tierra y espolvorear sobre el agua, porque en microgravedad el suelo y el agua libres volarán alrededor y «ensuciarán el interior de la nave espacial», advierte la Dra. Anna-Lisa Paul, experta en Biología molecular y celular de la Universidad de Florida.,
«Las plantas se pueden cultivar en el espacio, pero todas requieren el manejo de gases, agua y un sustrato de crecimiento», dice el Dr. Paul, quien ha estado estudiando el uso de Arabidopsis (thale o berro de oreja de ratón) en la Estación Espacial Internacional. El cultivo es perfecto para Marte, capaz de crecer en una placa de petri de 10 cm y estrechamente relacionado con verduras como el brócoli y el rábano. Madura rápidamente y los científicos ya conocen su código genético completo.,
se requerirán sistemas de cultivo especiales, como VEGGIE (the Vegetable Production System project), una cámara del tamaño de un microondas en la que las plantas reciben dióxido de carbono y fertilizante de liberación controlada, y los ventiladores agitan el aire (los gases pesados se hunden y los ligeros se elevan en la Tierra, pero en el espacio esto no sucede).
Los alimentos también pueden ser «impresos». La Nasa está trabajando con Systems & Material Research Corporation (SMRC) para desarrollar una impresora 3D para moldear proteínas, almidón y grasa en formas y microjet en sabores y nutrientes., David J Irvin, director de SMRC, predice que habrá de 25 a 50 alimentos básicos, incluyendo pan y pasteles.
«no estamos tratando de diseños fuera de este mundo», dice Irvin. «La forma de los alimentos será práctica para garantizar una cocción uniforme y tiempos de procesamiento eficientes. Así que la pizza parecerá pizza y las galletas como galletas. No estamos planeando alimentos con estrellas Michelin, solo comidas saludables y nutritivas.»
en Mars One, mientras tanto, se ha sugerido que los colonos podrían reciclar los desechos humanos para proporcionar nutrientes para sus cultivos, y su dieta podría incluir insectos y algas.,
Las plantas también podrían utilizarse para producir oxígeno. El Dr. Paul afirma que un banco de organismos fotosintéticos (como las algas verdes) podría ser utilizado para esta tarea. La Nasa también planea convertir el dióxido de carbono que domina el delgado aire Marciano en oxígeno usando MOXIE, una máquina capaz de producir tres cuartos de Onza de oxígeno por hora. Si tiene éxito, un dispositivo más grande se lanzará dos años antes de que los astronautas aterricen en Marte, para producir oxígeno para la respiración humana y para combustible de cohetes.
impactos físicos y psicológicos
El viaje espacial viene con una advertencia de salud., Utilizando la Estación Espacial Internacional (ISS) como banco de pruebas, el científico de element, Profesor Peter Norsk, del Programa de Investigaciones humanas de la Nasa, ha estado investigando algunos de los desafíos físicos que enfrentarán los astronautas.
nuestros cuerpos funcionan de manera diferente en el espacio, incluso en la forma en que fluye nuestra sangre. En la Tierra, la gravedad arrastra los fluidos corporales hacia abajo, pero en el espacio esto no sucede, por lo que el corazón tiene que trabajar más para bombear más sangre y más fluidos se acumulan en la cabeza, ejerciendo presión adicional sobre los ojos., Los cosmonautas rusos colocan sus cuerpos en cajas de baja presión para extraer sangre en las piernas y usan brazaletes alrededor de sus muslos y brazos para que la sangre se acumule en las venas de las extremidades. La Nasa está probando actualmente la efectividad de esto.
Los astronautas en la ISS hacen dos horas diarias de ejercicios aeróbicos, de resistencia y de cinta para evitar los efectos de la ingravidez, que causa un rápido desperdicio de huesos y músculos. El profesor Norsk dice que la misma contramedida se utilizará en Marte, que tiene aproximadamente un tercio de la gravedad de la Tierra., El uso del medicamento para la osteoporosis bisfosfonato para prevenir la pérdida de masa ósea es otra opción, y la gravedad artificial se está probando utilizando un dispositivo de giro centrífugo.
La dieta también será importante, y los científicos están buscando alimentos que protejan la salud ósea y sean ricos en antioxidantes para aumentar la inmunidad. El espacio hace estragos en el sistema inmunológico: las muestras de plasma sanguíneo tomadas de los astronautas antes y después de un viaje muestran que algunas células no se activan cuando son necesarias, despertando virus latentes como la varicela, mientras que otras son demasiado activas y causan síntomas de alergia.,
además de los desafíos físicos, el aislamiento, el confinamiento y la pérdida de privacidad asociados con los viajes espaciales de larga duración pueden provocar problemas de salud mental como la depresión.
en marzo, el astronauta estadounidense Scott Kelly y el cosmonauta ruso Mikhail Kornienko partirán para una «misión de un año» en la ISS, durante la cual se llevarán a cabo una serie de pruebas psicológicas para ver cómo se enfrentan mentalmente., La Nasa también está siguiendo la pista de una estación espacial Virtual, utilizando un auricular de realidad virtual para enviar sonidos, olores e imágenes calmantes, y proporcionar acceso a un terapeuta virtual y a un programa autoadministrado de tratamiento de la depresión.
desafíos técnicos
investigar los datos del Orión después de su prueba exitosa
los ensayos técnicos para alcanzar y habitar Marte son inmensos, pero quizás el mayor desafío es la amenaza planteada por la radiación., Los astronautas que viajan más allá de la órbita terrestre baja están fuera del escudo protector de la atmósfera y el campo magnético de la Tierra, exponiéndolos a rayos cósmicos galácticos que dañan el ADN y aumentan el riesgo de cáncer.
La Nasa prohíbe a sus astronautas aumentar su probabilidad de morir de cáncer en más del tres por ciento, pero al menos un experto ha estimado que la exposición a la radiación en Marte podría cortar de 15 a 24 años la vida de un astronauta.,
La Nasa admite que hay «conocimiento insuficiente de los efectos de la radiación en la salud, el entorno de radiación espacial y la eficacia de las contramedidas» para recomendar límites de exposición de la tripulación para misiones lunares y Marcianas extendidas.
el plan hasta ahora es proteger los vehículos espaciales y los hábitats para proteger a los humanos en su interior. Orion tiene sensores de radiación, y utilizará la masa ya a bordo para maximizar la cantidad de material (incluidos equipos, suministros, asientos de lanzamiento y reentrada) que se puede colocar entre la tripulación y el entorno exterior.,
Las viviendas de Mars One estarán cubiertas con 16 pies de suelo, para proteger a los habitantes de los rayos cósmicos. Sus científicos dicen que esto proporcionará la misma protección que la atmósfera de la Tierra.
cuestiones éticas
en junio del año pasado, el Comité de vuelos espaciales tripulados del Consejo Nacional de investigación, copresidido por Jonathan Lunine, profesor de Ciencias Planetarias en la Universidad de Cornell, testificó ante el Congreso de los Estados Unidos que los seres humanos deberían continuar explorando el espacio, pero se necesitarían fondos durante décadas si queremos llegar a Marte., Sin embargo, ese programa costará cientos de miles de millones. ¿Se puede justificar el gasto?
«ninguna razón justifica un programa de vuelos espaciales tripulados», dice el profesor Lunine. «Es el agregado. Los vuelos espaciales tripulados proporcionan un amplio conjunto de beneficios que, tomados en conjunto, hacen un argumento convincente para un programa de este tipo.»
Los expertos dividen estos beneficios en prácticos y aspiracionales. Los beneficios prácticos son económicos, educativos y políticos. Los viajes espaciales estimulan la industria aeroespacial y atraen a las personas a carreras en Ciencias e ingeniería., Y si bien la exploración espacial es colaborativa entre países (a diferencia de la carrera espacial del siglo 20, dominada por la Guerra Fría y la necesidad de la supremacía de los vuelos espaciales), liderar los aspectos financieros y técnicos de un programa espacial eleva la posición de un país en el escenario mundial.
Las razones aspiracionales, por su parte, se describen como «un destino humano compartido e impulso a explorar». Y, en última instancia, aterrizar en Marte podría ser más aspiracional que práctico. Mientras que un aterrizaje humano podría ocurrir en 35 a 50 años, una colonia entera autosuficiente podría tomar siglos.,»
«realmente no Se puede cuantificar el valor», dice Lunine. «Pero la gente se mueve por razones de aspiración. Si ese no fuera el caso, todo el mundo estudiaría negocios y no tendríamos filósofos o graduados de artes para dar color y textura a la existencia.»
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