A pesar del enorme costo, esfuerzo y peligros de un viaje tan extremadamente largo y duradero, el hecho evidente es que el primer viaje tripulado de la Tierra a Marte se ofrece ahora como una realidad inevitable.
Ya no cabe preguntar si será posible, sino más bien cuándo y cómo sucederá: existe la voluntad, la tecnología y los recursos necesarios para acometer esa empresa. A diferencia de las grandes exploraciones de los siglos XV y XVI, marcadas por una constante rivalidad entre las potencias navales de aquel entonces (Portugal, España, Francia, Inglaterra y Holanda), hoy se vislumbra por el contrario y afortunadamente una colaboración global.
Por supuesto, Estados Unidos se percibe como el principal promotor de este proyecto, pero en vez de mantener la rivalidad con la extinta Unión Soviética, contará seguramente con la colaboración más el apoyo científico, técnico y hasta económico, no sólo de Rusia, sino también de Japón y de la cada vez más próspera Unión Europea.
A lo que parece, se tratará de una empresa conjunta de las grandes potencias, de la que sin duda se derivarán grandes avances en todas las ramas de la ciencia, enormes progresos tecnológicos que redituarán beneficios materiales inmediatos, incluso para los países del tercer mundo que no logran participar en ese proyecto, como sucedió con el desarrollo de las telecomunicaciones y los transportes aéreos, que han beneficiado por igual a toda la humanidad, no sólo a los pioneros en su desarrollo.
CUÁNTO Y POR QUÉ TAN CARO
En un mundo con tantas carencias pobreza generalizada, desempleo, inseguridad, ignorancia… parece escandaloso dedicar cantidades astronómicas para un viaje a Marte.
Por eso, tras los exitosos viajes a la Luna de los años setenta, el proyecto mucho más ambicioso de llevar al hombre a Marte se frenó y casi congeló durante dos décadas.
Sin embargo, en este intervalo la situación ha cambiado radicalmente. Gracias a los grandes progresos de la tecnología espacial, los costos se han reducido y resulta que ahora serían de tan sólo la mitad o dos terceras partes de lo que costó llevar al hombre a la Luna.
Humboldt y Mandel, en The Cost of Landing Man on Mars (págs. 281-292), indican que mientras el Proyecto Apolo (viajes tripulados a la Luna) costó 63 mil millones de dólares y el de la naves Shuttle 14 mil millones; el viaje a Marte no excedería los 40 mil millones de dólares.
¡Sólo una fracción de las deudas de México, Argentina o Brasil! Además, gran parte de los gastos ya están hechos, pues se utilizarían las mismas pistas de lanzamiento de Cabo Kennedy, en Florida, y hasta los mismos cohetes Saturno que llevaron al hombre a la Luna.
Por otra parte, suprimir este grandioso proyecto no eliminaría en absoluto la pobreza de los países del tercer mundo, que más bien radica en un problema político y ético a escala mundial, causado fundamentalmente por la corrupción y la inseguridad, que impiden canalizar de modo adecuado cualquier recurso, por grande que sea, para erradicar el hambre y fomentar el desarrollo de esos pueblos.
TAN LEJOS, TAN CERCA
Para valorar las implicaciones de un viaje tripulado a Marte, consideremos primero la magnitud de las distancias a recorrer, de la trayectoria a seguir y de los tiempos requeridos para ello.
Marte y la Tierra describen alrededor del Sol órbitas casi circulares, con radios de 230 y 150 millones de km, respectivamente.
Hace 350 años Kepler descubrió empíricamente luego lo calcularía también Newton que Marte gira más lento que la Tierra y en una órbita más alejada del Sol su año solar es de 687 días terrestres, por lo que nuestro planeta lo alcanza y rebasa cada 26 meses.
Ese lapso de tiempo indica cuándo es posible iniciar un viaje redondo a Marte. Por ello y según sus variantes posiciones relativas, la distancia que separa a los planetas oscila entre 80 y 380 millones de km, es decir: ¡de 200 a mil veces la distancia entre la Tierra y la Luna!, la cual está a menos de 400 mil km de nosotros.
Todo esto nos da idea de la magnitud de la empresa de llevar a Marte en un viaje de dos o tres años de duración una decena de astronautas, y de traerlos sanos y salvos. Frente a esta monumental tarea, haber llevado a tres hombres durante dos días a la Luna, hace más de 30 años, se antoja ahora como insignificante.
Por otra parte, si dividimos la longitud de la órbita terrestre alrededor del Sol entre los segundos de un año, encontramos que la Tierra y sus habitantes nos movemos por el espacio a la increíble velocidad de ¡30 km/seg!, cuando la velocidad de un proyectil disparado de un cañón es de tan sólo 1 km/seg y la de Marte de 23 km/seg. Por estas velocidades debidas a la atracción del Sol se explican los colosales cráteres de la Luna y Marte, producidos por las colisiones de meteoritos o cometas errantes.
La huella de esos impactos en la superficie de la Tierra es apenas perceptible por la erosión de los vientos y el efecto del agua. Se supone, precisamente, que uno de estos impactos en la península de Yucatán hace 65 millones de años levantó tanto polvo hasta la estratosfera, que oscureció la luz solar en un prolongado «invierno» que extinguió a los dinosaurios.
ITINERARIO
La primera etapa del viaje sería liberarse de la atracción terrestre y situarse en una órbita a unos 300 km de altura, para allí ensamblar los módulos de las naves interplanetarias, a las que se proveería de los combustibles, agua, atmósfera, alimentos, laboratorios y demás accesorios necesarios.
Ello se efectuaría mediante múltiples viajes o space ferry de las naves reusables tipo Shuttle y el apoyo de una estación espacial previamente en órbita.
En el momento adecuado del calendario marciano, cada 26 meses, las naves se desligarían totalmente de la atracción terrestre, y a esos 30 km/seg resultado de navegar en el espacio con la Tierra, con un impulso adicional de sus motores y la corrección necesaria de la ruta a seguir, se iniciaría la trayectoria (elíptica, como la de cualquier otro cuerpo celeste) al encuentro con Marte, lo cual sucedería 8 meses después. Este trayecto se efectuaría con los motores apagados y sin gasto alguno de combustible, de no ser necesarias pequeñas correcciones de ruta.
El encuentro con Marte será crítico: según el ángulo de incidencia, la nave podría pasarse de largo fly-by camino del anillo de asteroides, con lo que se convertiría en un planetoide del Sol y no regresaría jamás a la Tierra; podría también chocar catastróficamente con el planeta, o bien y esto es lo deseado quedar «capturada» como un satélite.
En la siguiente etapa, mientras parte de la tripulación permanece en órbita alrededor de Marte, otros descenderían a la superficie marciana para permanecer allí unos 500 días, en espera del momento apropiado para iniciar el retorno, cuando Marte y la Tierra vuelvan a estar en posiciones correctas.
En suelo marciano se alojarían en módulos habitacionales. Efectuarían multitud de mediciones y recorridos exploratorios de hasta 30 km, por supuesto, sin quitarse nunca los trajes espaciales, salvo en su residencia. Por seguridad, todo ese equipo deberá estar duplicado.
El retorno será semejante: elevarse de la superficie marciana, ensamblar con la nave que permaneció en órbita e iniciar el regreso a la Tierra, en otros 8 meses de viaje. El aterrizaje final será más riesgoso que en Marte, por la mayor atracción y atmósfera terrestres. Se estima que el viaje completo duraría de 2 a 3 años.
En una escala de tiempo y distancia muchísimo menor, este proceso se efectuó con éxito hace más de 30 años, con los viajes a la Luna del Proyecto Apolo. Hoy se poseen la tecnología y los recursos necesarios para ir a Marte. El problema humano es, sin embargo, la gran incógnita a resolver.
¿POR QUÉ MARTE?
Para empezar, porque es la única opción posible: Marte es relativamente «cercano» a la Tierra, comparado con las distancias que nos separan de otros planetas (viajar a Júpiter, por ejemplo, requiere 15 años; a Saturno el doble y a Urano cuatro veces más, por lo pronto debe desecharse la idea de viajar a esos planetas: ¿quién emplearía 15 años de su vida en tamaña empresa?).
Marte ofrece además un suelo sólido donde descender, como ya se probó con naves no tripuladas, esto es esencial. Los planetas exteriores Júpiter, Saturno y Neptuno quedan excluidos para cualquier descenso tripulado por estar constituidos en su mayor parte por gases, fundamentalmente hidrógeno.
Las temperaturas de Marte, aunque extremas para las condiciones terrenas (-65°C promedio), son aún manejables con una debida protección. Venus el otro planeta «cercano» a nosotros está a 480°C, capaces de fundir plomo, su atmósfera es 100 veces más densa que la terrestre y altamente corrosiva.
Además, el Planeta Rojo ya ha sido visitado varias veces: entre 1964 y 1969 fue sobrevolado por las naves norteamericanas Mariner IV, VI y VII. En 1971 fue orbitado por la Mariner IX y aterrizado en 1975 por las Viking I y II, que incluso posaron vehículos sobre la superficie marciana y enviaron fotos del suelo rocoso y desértico en aquel paraje marciano cielo color clavel, colinas suaves, suelo rojizo con rocas de todos los tamaños y dunas de arena, que recuerda al sudoeste norteamericano y muchos desiertos africanos, según describe Leonard David [1] .
La sonda soviética Marte ha sobrevolado también ese planeta. Es obvio que ya se posee la tecnología y la experiencia necesarias para llegar de nuevo hasta allí; el paso siguiente sería visitar Marte con una nave tripulada e incluso establecer una base en su superficie, al principio temporal y, luego, tal vez permanente.
Y aunque la atmósfera de Marte sea tenue (menos de una centésima parte de la terrestre), está constituida por 95% de bióxido de carbono (CO2), 3% de nitrógeno (N2) y 2% de argón (Ar), gases que pueden ser materia prima en ulteriores transformaciones, utilizables para una estancia prolongada. (El argón es combustible de nuevos motores iónicos, que servirían para regresar a la Tierra o ir al anillo de asteroides).
Así como todas las exploraciones de los siglos XV y XVI se proveyeron de agua y alimentos en las tierras descubiertas, una estancia prolongada en Marte implicaría producir localmente elementos esenciales para la vida, como oxígeno y agua.
Así, a partir de la reducción química del bióxido de carbono con hidrógeno (H2), se obtendría agua (H2O) y, por electrólisis de ésta, oxígeno (O2). Para ello habría que transportar desde la Tierra hidrógeno, el elemento más ligero de todos, en forma líquida o hidrazina (N2H4), más manejable, la que también proporcionaría parte del nitrógeno necesario para, con el oxígeno, crear la atmósfera necesaria en los alojamientos y trajes espaciales. El nitrógeno también se obtendría del ya existente en la atmósfera marciana [2] .
La energía necesaria para las reacciones químicas provendría mayormente de la radiación solar la mitad de la recibida en la Tierra por su alejamiento del Sol, obstaculizada, no por nubes inexistentes en la atmósfera marciana, sino por frecuentes tormentas de arena.
Es obvio que para viajes extraterrestres, razonablemente breves, como hasta ahora ha sucedido, es mejor llevar oxígeno, agua, alimentos y combustibles; pero para estancias de meses aun de años como exigiría este viaje, resultaría más conveniente y hasta imprescindible generar allá agua y una atmósfera respirable. Es probable que incluso se deba reciclar orina y desechos humanos, problemas hasta ahora inéditos, que sin embargo parecen estar ya resueltos, al menos en proyecto.
BENEFICIOS DEL VIAJE
Los primeros beneficios que saltan a la vista son científicos y, aunque no hay números concretos, por sí solos justificarían los gastos y esfuerzos de semejante empresa. Marte brindaría un laboratorio de primera para conocer aún mejor el origen y evolución del sistema solar, así como para predecir su futuro.
Se sabe que en épocas pasadas Marte poseyó grandes corrientes de agua, misteriosamente desaparecidas, pero que dejaron sus huellas en profundos cañones y barrancas, así como en amplios lechos de sedimentos. Debieron de existir océanos, cuando menos del tamaño de nuestro mar Mediterráneo. Todos esos datos se observaron y fotografiaron en exploraciones previas, todavía no tripuladas.
Queda, sin embargo, saber a dónde fue a parar esa agua, que ya no se percibe en lugar alguno: ¿quedó atrapada bajo tierra, como el permafrost de nuestras zonas árticas, o se perdió para siempre al espacio exterior? ¿Por qué la atmósfera de Marte como la de Venus no tiene en forma libre oxígeno y nitrógeno, abundantísimos en la atmósfera terrestre y absolutamente esenciales para la vida?
¿Cuando abundó allí el agua, se originó también la vida, aunque fuera en condiciones virales o microscópicas, pero creada en condiciones totalmente distintas a las de la Tierra? Si así fuera, se abonaría en cierto modo la hipótesis tan querida por ciertos agnósticos de que la vida surgiría automáticamente de la materia, dadas las condiciones adecuadas y sin la acción expresa de un Creador.
¿Surgiría otro innecesario conflicto entre ciencia y fe, como sucedió en muchas mentes con los casos de Galileo y Darwin? No creemos que suceda, pues ciencia y fe, interesadas por áreas distintas de la verdad, deben complementarse mutuamente y nunca entrar en conflicto, mientras no invadan los campos del conocimiento que no les correspondan.
Preocupa también aunque no para la actual generación que en la Tierra algún día ocurra otra glaciación, como ya sucedió repetidas veces en un pasado geológicamente reciente, hace algunas decenas de miles de años.
También podría darse el efecto contrario invernadero con un calentamiento excesivo, lo que ya pasó en Venus, cuya superficie es actualmente un infierno de rocas incandescentes, rodeadas por una espesísima atmósfera. Ello sería provocado sobre todo por el incremento excesivo del gas carbónico (CO2) de nuestra atmósfera, producto de la combustión incontrolada del petróleo.
Así, los hielos de la Antártida y Groenlandia se derretirían, con el posterior aumento del nivel de los océanos 15 o más metros y las inundaciones de ciudades costeras, islas y hasta países enteros como Holanda y Bangladesh.Gracias a la historia geológica de Marte y Venus conoceríamos mejor las posibles evoluciones futuras de nuestro planeta, e incluso podríamos prevenirlas o modificarlas en nuestro beneficio.
Los enormes adelantos tecnológicos también serían, sin duda, de gran utilidad. Baste considerar el desarrollo y mejora de todos los componentes del equipo empleado: nuevos compuestos y aleaciones metálicas y no metálicas naves especiales y vehículos todo terreno no tripulados para la rocosa orografía marciana; laboratorios especiales, baterías de mayor capacidad y menor peso, celdas solares más eficientes, trajes espaciales resistentes e inmunes al finísimo polvo de esa atmósfera, lubricantes para operar en condiciones extremas de temperatura, alimentos y alojamientos adecuados, etcétera; todos ellos capaces de soportar, sin el menor daño y durante varios años, el castigo de las condiciones climáticas extremas de Marte y del espacio exterior, como radiaciones cósmicas y tormentas solares, sin contar ya con la benéfica protección de la atmósfera terrestre.
Proveer agua, alimentos, combustibles, vivienda y producir una atmósfera respirable a una temperatura y humedad aceptables para los astronautas, durante 3 años, presentará un problema técnico y logístico inédito y de primera magnitud. No olvidemos que fuimos «diseñados» para vivir en la atmósfera terrestre, y ésta o una muy semejante tendría que ser recreada con las condiciones de presión, temperatura y humedad habituales en la Tierra, al menos dentro de las naves, trajes espaciales y módulos.
Recordemos también que las fallas en el equipo podrían resultar irreparables y catastróficas para la operación. Las telecomunicaciones voz, datos e imagen, cruciales para el éxito de la empresa, se someterían a una prueba durísima: a pesar de que las señales de radio viajan a 300 mil km/seg, necesitarán 20 minutos de ida y otros tantos de vuelta, sólo para recorrer los 380 millones de km que separarían a los astronautas de sus hogares, además con el Sol entre Marte y la Tierra.
¿Cabe concebir mayor soledad y abandono, que percatarse de que la Tierra mil veces más lejos de Marte que la Luna de ella apenas se perciba como cualquier otro planeta distante? ¡Ninguna experiencia previa, ni de los más audaces exploradores terrestres ni de quienes caminaron por la Luna se compara con el reto de llegar a Marte!
EL OBSTÁCULO ANATÓMICO
La biomedicina jugaría un papel esencial, con la dificultad de internarse en un terreno poco conocido y casi sin explorar. Para empezar, la ausencia de gravedad durante el viaje y estar sometidos a sólo 40% de la gravedad terrestre en la superficie marciana, presentarán unas exigencias y peligros para los que el cuerpo humano no fue diseñado.
Estos problemas se detectaron en la estación espacial soviética Mir, recientemente desaparecida. Sin embargo, ahí se tenía la certeza de que bastaba un día, incluso horas, para rescatar a los astronautas en caso de peligro. En Marte nadie podría ser regresado a la Tierra hasta que se completara el viaje, es decir, casi 3 años, ¡y eso si todo va bien!La ausencia prolongada de gravedad producirá arritmias, osteoporosis y una seria pérdida muscular, sobre todo en las piernas y caderas, que se debilitarán al no tener que soportar ya el peso del cuerpo.
Por contraste, la cabeza y la parte superior del tórax a donde acudirán los fluidos del cuerpo se ensancharán, mientras que piernas y abdomen adelgazarán considerablemente, pues los mismos intestinos ascenderán hacia la cintura.
También la columna vertebral se enderezará: la estatura de los astronautas aumentará en varios centímetros (los trajes espaciales ya no ajustarán bien). En consecuencia, a unos y otros les costará mucho trabajo reconocerse, por los cambios grotescos que experimentarán.
Para solventar esos problemas fisiológicos se podría producir una gravedad artificial haciendo girar las naves rápida y continuamente; pero eso impediría las comunicaciones. Sólo quedaría someter a los astronautas a un ejercicio de varias horas diarias contra diversos sistemas de muelles.
Por si fuera poco, durante los 8 meses de cada viaje no habría día ni noche; tampoco «arriba» ni «abajo», sino un «día permanente», donde la bóveda celeste, en la que nunca se pondrá el Sol, aparecerá siempre negra y tachonada con el brillo de las estrellas, algo más del doble de las que podemos ver en la Tierra a simple vista, durante una noche estrellada en el campo. ¡Un panorama sobrecogedor y muy distinto al de nuestro amable firmamento azul! La biomedicina también deberá sugerir qué dieta, sana y razonablemente agradable, se podrá proveer durante 3 años. Quedarán excluidos frutas y verduras frescas, carnes, huevos, pescados, refrescos, vinos y todo lo que pueda hacer una mesa agradable.
Habrá que ver que en los alimentos que se lleven, deshidratados y monótonos, no falten las calorías y vitaminas necesarias para mantener sanos y fuertes a los organismos pero, ¿soportarán los astronautas la más o menos misma e insípida «TV dinner espacial»? ¿Eliminadas las enfermedades contagiosas, virales o microviales, como el sida y otras infecciones, quién puede asegurar que no surja apendicitis, cáncer, afecciones cardíacas o alguna profunda depresión? Podría llevarse una unidad de cuidados intensivos, equipo de rayos X, medicinas abundantes y seleccionadas, e incluso uno o dos de los astronautas podrían ser médicos, pero ¿y si fueran ellos quienes enfermaran?
¿IR O NO IR? ESA ES LA CUESTIÓN
A pesar de que los problemas técnicos de un viaje a Marte parecen estar ya resueltos, aún faltan las dificultades médicas sobre todo psiquiátricas de un viaje espacial prolongado, recluidos todos en un sitio reducido.
Es muy posible que falle el elemento humano y esto podría posponer, incluso indefinidamente, el viaje tripulado a Marte, al menos hasta que se desarrollaran motores de otro tipo los iónicos para reducir considerablemente el tiempo del viaje.
Con todo, en breve se efectuarán diversas expediciones no tripuladas a Marte, en las que los robots suplirán pobremente, sobre todo a la hora de decidir al ser humano.
No olvidemos que el tiempo de respuesta desde la Tierra, ante cualquier emergencia podría ser de hasta 50 minutos, incluidos los 20 minutos que las señales de radio necesitarían para viajar en cada sentido.
Recordemos, por otra parte, los inmensos e incontrolables gastos ocasionados por la guerra fría: si sólo con 200 bombas atómicas podría haberse destruido Estados Unidos, la Unión Soviética llegó a almacenar 20 mil ojivas nucleares ¡100 veces más de lo necesario para acabar con su rival, que acumuló otro tanto!, en la demencia de una insensata y costosísima carrera armamentista, que sangró la economía mundial, mientras que la pobreza no ha dejado de afligir a una parte considerable de la humanidad.
¿No será mucho mejor que parte de esas «energías» excedentes de los países poderosos aparte de ayudar, por supuesto, a los más pobres se canalicen también hacia un proyecto colectivo, como los viajes a Marte, que además redituarán sin duda grandes avances científicos y progresos tecnológicos, que en última instancia repercutirán en el beneficio material de toda la humanidad, incluidos los países menos desarrollados? Creemos que sí.
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[1] Cfr. Unmanned Reconnaissance or Mars. Págs. 8-10
[2] El estudio ampliamente documentado de éstas y otras transformaciones necesarias, así como de las instalaciones en las que las llevarían a cabo, se describe a detalle en el capítulo «Extended Mission Life Support Systems» de P.D. QUATTRONE. The case for Mars. Págs. 131-163.
