Avances en la exploración espacial durante el 2021

 

El 2021, año que está a ley de horas de terminar, se caracterizó por ser el año en que el mundo inició el sinuoso camino de vuelta a la normalidad, después de ser impactado en 2020 por una pandemia provocada por un virus hasta entonces desconocido. Desde principio del 2021 se desplegó a nivel global una campaña de inoculación de las vacunas anti Covid recién descubiertas, se flexibilizaron los toques de queda y la economía mundial empezó una lenta pero consistente recuperación.

Pero, al margen de todas esas circunstancias, la exploración espacial siguió impertérrita durante el 2021. La mayoría de las agencias espaciales continuaron con sus proyectos y durante estos 12 meses mostraron logros impresionantes, acercando cada vez más el día en que el ser humano ponga un pie sobre la superficie de otros planetas.

A continuación, un resumen de lo acontecido en la exploración espacial durante el año 2021.

Lanzamientos por año y países destacados

Después del fin de la Guerra Fría, durante la cual la exploración espacial tenía una connotación estratégico-militar y los lanzamientos de Estados Unidos/Unión Soviética superaban el centenar por año, la cantidad de lanzamientos se redujo considerablemente.

Como puede apreciarse en el gráfico a continuación, que analiza las últimas dos décadas, hubo que esperar al año 2018 para romper la barrera de los 100 en la cantidad total de lanzamientos, principalmente por el repunte de China.

Fuente: Elaboración propia con datos de https://space.skyrocket.de

En el análisis por países, en el gráfico siguiente podemos ver cómo Rusia, que lideró durante la mayor parte de ambas décadas (2001-2021), vio colapsar su programa espacial a partir del 2016, siendo su mejor año el 2014 con 37 lanzamientos. Estados Unidos durante ese lapso solamente lideró en 2003 (23), 2016 (empatada con China en 22), 2017 (30) y 2019 (44), con un repunte en el último lustro impulsado principalmente por el advenimiento de empresas privadas como SpaceX y Rocket Lab. Después iniciar tímidamente en los albores del presente milenio, el programa espacial de China ha crecido de manera significativa y exitosa, de forma que ha logrado liderar al mundo en cantidad de lanzamientos en 4 ocasiones durante los últimos 6 años (incluyendo el empate con Estados Unidos en 2016).

Fuente: Elaboración propia con datos de https://space.skyrocket.de

La Agencia Espacial Europea (ESA) ha mantenido un bajo perfil durante todo ese tiempo, solo superando los 10 lanzamientos en el año 2002, aunque coparticipando en varios proyectos importantes con otros países (por lo cual no se les computa como propios), como es el caso de Estados Unidos (el Telescopio Espacial James Webb por ejemplo) y Rusia (lanzamientos de OneWeb con cohetes Soyuz).

Principales misiones del año 2021

144 lanzamientos es una cantidad extraordinaria de misiones, muchos de los cuales han estado vinculados al despliegue de mega constelaciones para brindar servicio global de Internet (SpaceX, OneWeb, entre otros), así como misiones militares de contenido clasificado (tanto Estados Unidos como Rusia y China). Sin embargo, algunas de ellas son parte de proyectos trascendentales que por sí mismos representan grandes pasos en la exploración espacial. Veamos:

Telescopio Espacial James Webb

• Telescopio Espacial James Webb (JWST): Es el sucesor del Hubble, siendo uno de los instrumentos más esperados por los astrónomos por su potencia y alcance para explorar el espacio profundo. Fue desarrollado por la NASA junto a la ESA y la Agencia Espacial de Canadá (CSA) y lanzado el 25-12-2021.

  

  rover Perseverance

  
  
• Perseverance: Lanzada por la NASA en julio 2020, el rover llegó al planeta Marte el 18-02-2021 para desde entonces recorrerlo buscando vida microbiana y enviar imágenes de su superficie en alta definición. Porta encima un drone-helicóptero, llamado Ingenuity, que marcó en abril el hito de ser el primer artefacto humano que logra volar en la atmósfera de otro planeta.
  
  
• Tianwen 1: Lanzada por la Agencia Espacial de China (CASC) en julio 2021, su rover Zhurong llegó también a Marte el 15-05-2021 para explorar su superficie. La presencia simultánea de ambos rovers son un reflejo de la apretada carrera que sostienen USA y China por conquistar el suelo marciano.
  
  
• Lucy: Esta sonda espacial, lanzada el 16-10-2021 por la NASA, explorará durante los próximos 12 años a los asteroides “troyanos” que orbitan alrededor del Sol.

  

  Estación Espacial Tiangong

  
  
• Tiangong: Es la Estación Espacial de China cuyo primer módulo fue lanzado el 28-04-2021, llamado Tianhe. Desde entonces, ha desarrollado una intensa agenda, enviando varias misiones tripuladas (Shenzhou 12 y 13) y de reabastecimiento (Tianzhou 2 y 3). Se espera que en 2022 todos los módulos estén acoplados.

  

  Sonda DART

  
  
• Sonda DART: La Sonda Double Asteroid Redirection Test (DART), lanzada por la NASA el 24-11-2021, está programada para chocar contra el asteroide binario “65803 Didymos” y así probar si la energía cinética producida por la colisión es suficiente para desviar el curso de un asteroide parecido que amenace a la Tierra. El impacto está programado para realizarse entre septiembre/octubre 2022.

  

  Brazo Robótico Europeo (ERA)

  
  
• Brazo Robótico Europeo (ERA): Este brazo robótico, enviado a la Estación Espacial Internacional (EEI) el 21-07-2021, facilitará la movilización de pequeñas cargas en el exterior de la estación, al tiempo que asistirá a los astronautas cuando tengan que realizar caminatas espaciales, haciendo estas maniobras más seguras y eficientes.

Sin dudas, el 2021 fue un año trascendental para la exploración espacial. Los logros alcanzados nos acercan cada vez más al establecimiento de bases permanentes en la Luna y Marte, al inicio de la minería espacial y a muchos conocimientos más sobre el Universo y su origen. Y el 2022 promete ser aún más excitante...

Todo en el contexto de una carrera espacial que, al final, quien ganará será la Humanidad en su conjunto.

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¿Por qué colonizar el planeta Marte?

En la actualidad, los mayores esfuerzos que realizan las agencias espaciales se centran en llevar al ser humano a Marte.  La pregunta obligada es, ¿por qué colonizar a Marte y no primero la Luna? Mientras el planeta rojo está a 92 millones de kilómetros, nuestro satélite está a “solamente” 384,000 kilómetros; cuando el primero nos cuesta 6 meses llegar a él, la segunda está a solamente 3 días de camino.

Proceso de terraformación de Marte

Antes de enumerar estas razones, debemos explicar el concepto de terraformación. Es el proceso orientado a la intervención de un planeta o satélite natural para recrear las condiciones óptimas para la vida terrestre (atmósfera y temperatura adecuadas, y existencia de agua). En otras palabras es transformar un cuerpo celeste en un lugar habitable.

Continuando con la respuesta a nuestra pregunta inicial, estas son las razones por las cuales es preferible conquistar Marte antes que la Luna:

1. A diferencia de Marte, la Luna no tiene atmósfera. Esto incrementa la exposición a altas radiaciones para los seres humanos. Además, esto aumenta la posibilidad de impacto de meteoritos en la colonia, donde un simple guijarro caído del cielo podría causar estragos.  Marte, aunque tiene una atmósfera más fina que la terrícola, es suficiente como para proteger de la radiación solar y cósmica. La alta concentración de CO2 (dióxido de carbono) en la atmósfera marciana, la hace muy propicia para cultivar plantas (que a su vez generarían oxígeno).
2. Bajísima gravedad, a un sexto de la terrestre. Esto conllevaría a vivir en un estado de casi ingravidez permanente con los consecuentes daños a la salud en el largo plazo. En cambio Marte, aunque todavía inferior a la de la Tierra, tiene una mayor gravedad de 0.38g (38% de la gravedad terrestre), un poco más tolerable.
3. Escasez de agua en la Luna. Aunque se ha descubierto en los últimos años la presencia de agua, sus niveles de concentración son muy bajos. Se ha calculado que un galón de agua transportado desde la Tierra sería más económico que uno extraído en la Luna.  Sin embargo, en Marte existen significativas cantidades de agua en estado congelado, especialmente en los polos.
4. Las largas noches de la Luna (15 días terrestres), dificultan la generación de energía con luz solar. En cambio, la rotación de Marte es equivalente a la terrícola (días de 24 horas y 39 minutos), aunque su año sea al equivalente de 1.88 de la Tierra (su traslación alrededor del sol supera los 22 meses), con 4 estaciones (primavera, verano, otoño e invierno).

Por supuesto, hay programas espaciales específicos destinados a explorar la Luna, dado su coste económico más bajo, debido a su cercanía.  Incluso, muchos plantean iniciar allí la colonización, para luego continuar la expansión hacia otros planetas.

¿Por qué debemos ir a Marte?

La principal razón es una y simple: Garantizar la supervivencia de la raza humana. Es obvio que cada vez son menos los recursos disponibles en el planeta Tierra para satisfacer de una población cada vez mayor. Incluso, el riesgo de una catástrofe ambiental (por el calentamiento global, riesgo de una guerra nuclear, etc.) se cierne sobre los seres humanos. Emigrar luce como una alternativa razonable y hacerlo hacia los planetas más cercanos y asequibles con la tecnología actual luce obvio. Y definitivamente el planeta más terraformable de nuestro vecindario es Marte.

Otro motivo es la posibilidad de encontrar otras formas de recursos minerales que permitan desarrollar nuevas formas de energía, como es el caso de Helio-3, muy escaso en la Tierra, y que podría ser una fuente valiosa de energía para desarrollar tecnologías más eficientes para ampliar la exploración del Universo. Se han detectado importantes cantidades de Helio-3 en la Luna y en los satélites naturales de Júpiter y Saturno.  Es muy posible que en Marte o alguna de sus lunas (Fobos o Deimos) sea posible encontrar algún tipo de fuente alternativa todavía desconocida para nosotros.

También es una causa justificada el investigar qué pasó exactamente con Marte, que aparentemente alguna vez albergó vida, o al menos las condiciones necesarias para ella, y después de una serie de sucesos que aún desconocemos, estas condiciones desaparecieron y lo convirtieron en el inhóspito e infértil planeta que es hoy.  Averiguarlo nos ayudaría a contestar: ¿Le podría pasar lo mismo a la Tierra? ¿Lo podemos evitar?

Solo con estas razones se justifica sobradamente el establecer colonias marcianas, aunque obviamente sería en un largo y gradual proceso.

Misiones previas a Marte

El primer programa espacial diseñado para explorar los planetas interiores (Mercurio, Venus y Marte) fue el programa Mariner de Estados Unidos, que entre 1962 y 1973 lanzó 10 sondas. Tres de esas sondas nunca llegaron a su destino (Mariner 1, 3 y 8). Solamente dos de ellos llegaron a Marte (Mariner 4 en 1965, Mariner 6 en 1969, Mariner 7 en 1970 y Mariner 9 en 1971). En los cuatro casos fueron vuelos de aproximación para tomar fotos de la superficie del planeta y sus lunas, así como tomar lecturas de la atmósfera.  Mariner 4 tiene el mérito de haber tomado las primeras fotos de la superficie de Marte en la historia humana.

Sonda Mariner

En 1971, la Unión Soviética se anota un sonado éxito cuando logra aterrizar por vez primera un vehículo que envió información sobre el clima, geología, topografía y atmósfera marcianos. De las 7 sondas Mars enviadas por la URSS, solamente 3 lograron aterrizar y 1 se quedó orbitando.

Modelo de la sonda Mars

Estas primeras misiones en los años 60s y 70s sirvieron para derribar varios mitos antiguos, como el caso de que los canales marcianos que se avistaban desde telescopios astronómicos eran vestigios de civilizaciones antiguas. Lo que sí sirvió fue para concluir que en una época remota en Marte había abundante agua líquida.

El astrofísico Carl Sagan junto al prototipo del Módulo Viking

El siguiente gran hito logrado en la conquista de Marte fue el programa Viking de Estados Unidos, que sin dudas ha sido el más caro y ambicioso de los programas marcianos. Fueron dos sondas enviadas el mismo año, en 1975, Viking I y II, y que constaban de un módulo orbital (Viking Orbiter) y uno de aterrizaje (Viking Lander). Además de fotografías y toma de muestras de la superficie, las misiones Viking realizaron pruebas biológicas en busca presencia de microorganismos en Marte. La mayor parte de la información recolectada hasta los años 90s sobre el planeta rojo provino de estas dos misiones. 

Mars Pathfinder 

Otra importantísima misión fue llevada a cabo también por Estados Unidos con la Mars Pathfinder, que incorporaba un rover o vehículo robótico de exploración. La misión tuvo un enorme éxito a solo una fracción del costo de las misiones Viking, operando como una estación meteorológica, mientras que el rover, denominado Sojourner, exploraba la superficie en búsqueda de muestras y analizando in situ la composición de las rocas y el suelo, ya que contaba con un avanzadísimo espectrómetro de rayos X y un variado instrumental científico.

Imagen del robot Spirit

Más tarde, en el 2004, la NASA envió dos robots exploradores gemelos a la superficie de Marte, localizándolos en caras opuestas del planeta. Eran los rovers Spirit y Opportunity, y llegaron a enviar más de 100,000 imágenes en alta resolución de la superficie marciana. A pesar de haber sido diseñados para trabajar durante dos meses, el rover Spirit estuvo operativo hasta el año 2011 y todavía el Opportunity transmite información, 13 años después.

Desde el 2012, la NASA aterrizó el astromóvil de exploración marciana llamado Mars Science Laboratory o mejor conocido como Curiosity, que funciona con energía nuclear y es un laboratorio ambulante.

Módulo Curiosity

También es importante reseñar que en 2014 la India lanzó el Mars Orbiter Mission o Mangalyaan, una sonda orbital que analiza la superficie, morfología y atmósfera del planeta rojo. La agencia espacial de la India (ISRO) es la primera que llega a Marte en su primer intento.

Mars Orbiter Mission de la India

Más recientemente, Rusia y la Agencia Espacial Europea lanzaron la misión conjunta ExoMars, con el objetivo de buscar vida en Marte. En el primer lanzamiento realizado a finales del 2016, incluyeron un módulo orbital para cartografiar las fuentes de metano atmosférico y otro módulo de aterrizaje que se estrelló.  En el 2020 está previsto en 2do lanzamiento que incluirá un rover e instrumental adicional para reforzar la exploración exobiológica.

Módulos orbital y de aterrizaje de ExoMars

Programas espaciales vigentes con la vista en Marte

En la actualidad, varios países o empresas especializadas han formulado proyectos con la vista puesta en Marte. A continuación, describimos algunos de los más conocidos:

Robot geofísico de la Misión Insight

Misión Insight (USA)

Esta misión enviará un robot geofísico capaz de realizar pruebas sismológicas, geodésicas y de transmisión de calor en el planeta Marte. Está pautado para ser lanzado en el 2018.

Prototipo de la cápsula Red Dragon de SpaceX

SpaceX Red Dragon (USA)

Este proyecto de la empresa privada norteamericana SpaceX se propone enviar en el 2020 una cápsula denominada Red Dragon (no tripulada) para demostrar el funcionamiento de su tecnología. Entre 2024 y 2026 tienen prevista una misión tripulada.

Prototipo de rover chino del proyecto MGRSO

MGRSO (China)

El Mars Global Remote Sensing Orbiter es una sonda espacial que incluye un rover de exploración. Está previsto para ser lanzado en el año 2020.

Módulo Boomerang del programa espacial ruso

Boomerang (Rusia)

Con la colaboración de la Agencia Espacial Europea, Rusia pretende enviar un aterrizador a Marte y volver en el 2024 con las muestras a la Tierra. Sería la primera vez en la historia que esto sucede.

Módulo orbital del proyecto MMX de Japón

MMX (Japón)

Esta misión japonesa, que significa Martian Moons eXploration, se propone llegar a las lunas de Marte en el 2025 y retornar con muestras a la Tierra en 2029.

Proyecto Mars One

Mars One (Internacional)

Es un proyecto internacional que se propone en el año 2031 enviar la primera tripulación para establecerse de forma definitiva en Marte. Previo a esta misión, pretenden lanzar en el 2022 la misión de demostración (no tripulada), en el 2024 el satélite de comunicaciones del proyecto, en el 2026 el rover para ubicar el mejor lugar para el asentamiento terrícola, y en el 2029 transportar las unidades habitacionales a la locación seleccionada.  Muchos acusan este proyecto de tener intenciones meramente propagandísticas para realizar reality shows (los astronautas fueron seleccionados por el público) y que no cuentan con suficiente aval científico.

Es mucho lo que falta por desarrollar y probar antes de arriesgar la vida de seres humanos en viajes tripulados a Marte. Un viaje espacial que supone meses de exposición a radiación cósmica, baja gravedad, baja luminosidad y aislamiento es un desafío para el cual no todas las agencias espaciales todavía están preparadas. Y eso sin contar con el altísimo costo que implica una misión de esta naturaleza más el riesgo constante que los astronautas correrán en un planeta donde los micrometeoritos caen frecuentemente, atraídos por la fuerza gravitacional de un planeta que casi no tiene atmósfera que lo proteja.  Una misión consciente de que el más mínimo error o emergencia no podrá ser socorrida desde la Tierra, por lo menos no a tiempo.

La primera misión que lo logre marcará un hito indeleble en la Historia de la Humanidad, uno que incluso supere la llegada del hombre a la Luna. Porque será un paso que nos acercará más a las estrellas, un paso más cerca de nuestro origen.

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BIBLIOGRAFÍA

• ·          National Geographic, en la dirección web http://www.nationalgeographic.es
• ·          Blog de Daniel Marín, en http://danielmarin.naukas.com/
• ·          Página web de la Agencia Espacial China (CNSA), http://www.cnsa.gov.cn/n6443408/index.html
• ·          Página web de la Agencia Espacial de Japón (JAXA), http://global.jaxa.jp/
• ·          Página web de la Agencia Espacial de Rusia (ROSCOSMOS), http://en.roscosmos.ru/
• ·          Página web de la Agencia Espacial de Estados Unidos (NASA), https://www.nasa.gov/
• ·          Wikipedia