¿Por qué los astronautas no pueden regresar a la Tierra desde Marte?
En primer lugar, Marte tiene una atracción gravitacional más fuerte que la Luna. La gravedad de Marte es más del doble que la de la Luna (aproximadamente un tercio de la de la Tierra). Actualmente, si los humanos fueran a Marte, los costos de combustible para lanzar cohetes y escapar de la gravedad de Marte serían prohibitivos. Cada kilogramo de masa levantado de la superficie lunar requiere 632 kilogramos de hardware, tanques y combustible lanzados desde la Tierra. El peso de 1 kg emitido desde la superficie de Marte es más de 10 veces más caro que el de la Luna. Algunas personas han propuesto utilizar los recursos naturales de Marte para construir bases de lanzamiento de cohetes o producir combustible. Pero el equipo de minería es pesado y primero debe transportarse a Marte. Incluso si no se extraen, todos los recursos minerales se apilan cuidadosamente en Marte de antemano y se pueden utilizar directamente. Sin embargo, el equipo de fabricación necesario para convertir estos recursos en materiales de aleación y combustible para cohetes utilizable es más caro que transportar hardware y combustible directamente desde allí. la tierra. Si bien es teóricamente posible producir combustible en Marte, estos métodos van más allá de la tecnología actual.
Marte está más lejos. Los astronautas del Apolo tardaron tres días en recorrer 380.000 kilómetros desde la Tierra hasta la Luna. La distancia más corta entre la Tierra y Marte se produce aproximadamente cada dos años y es de aproximadamente 78 millones de kilómetros, lo que supone 203 veces la distancia recorrida por la Luna. Pero durante el proceso de cambio de órbita, Marte también se mueve, por lo que aplicando el principio de cambio de órbita de Homann, se puede ver que sin una energía extremadamente alta (como una velocidad extremadamente alta), el camino más corto desde la Tierra a Marte es en realidad 593 millones de kilómetros. , es decir, 1543 veces más largo que el viaje a la luna.
La velocidad máxima del cohete. Podemos alcanzar grandes velocidades mediante una aceleración sostenida durante largos períodos de tiempo. Pero con toda aceleración, debes llevar un motor de alta potencia, suficiente combustible y un tanque para contener el combustible. Además, este combustible para equipos pesados requeriría casi la misma cantidad de combustible para reducir la velocidad y aterrizar de forma segura en Marte. Una forma de resolver este problema es dejar una gran cantidad de combustible (y quizás motores) en la Tierra y transportar sólo la carga útil. Entregar energía en forma de luz a una carga útil en movimiento es una forma de lograrlo. Pero al igual que los motores nucleares, los propulsores iónicos y la propulsión magnética, éstos aún no son una realidad. Además, incluso un motor 100% eficiente requiere mucha energía para cubrir esta distancia.
Suministro de tripulación Según los puntos 2 y 3 anteriores, el tiempo mínimo para viajar a Marte con cualquier tecnología es de 6-8 meses. Durante este tiempo, los suministros necesarios para sustentar a un marinero empeoraron un problema de peso que ya era grave. Consideremos también los enormes suministros y refugios necesarios para sustentar a los astronautas en Marte. Reabastecer carga desde Marte es más problemático porque es necesario traer más combustible y tanques de combustible para acelerar el cohete fuera de la órbita de Marte y de regreso a la Tierra. Si quisieras ser autosuficiente y producir alimentos en Marte, eso tomaría tiempo para construirlo, requeriría más equipo para configurarlo y mantenerlo, lo que a su vez aumentaría la masa de carga útil lanzada desde la Tierra. Inducir a los astronautas a dormir profundamente podría reducir el suministro total requerido, pero esta técnica es arriesgada, no ha sido probada actualmente y no forma parte de nuestra tecnología actual.
Plan de tripulación a Marte El informe de 2009 de la NASA "Austere Human Mission to Mars" determinó que una misión de cuatro personas para regresar a Marte requeriría el ensamblaje de múltiples cargas útiles de hardware y combustible en la órbita terrestre baja, estas serían. transportado por el cohete Ares V propuesto (más grande que el Saturn V). Ares V necesita ser lanzado 13 veces para poder enviar primero todo el hardware, el equipo, el combustible y la tripulación a la órbita terrestre baja. Este sería el número total de lanzamientos de Saturn V en todo el programa Apolo. Otros cuatro cohetes más pequeños transportarán cargas útiles independientes de hardware, combustible, suministros y personal desde la órbita terrestre hasta Marte. Algunas de estas cargas útiles eventualmente descenderán y aterrizarán en la superficie marciana, mientras que otras esperarán en la órbita de Marte. Después de completar el trabajo en la superficie, el lanzamiento más pequeño y costoso llevará a la tripulación y las muestras de suelo a la órbita de Marte, se reunirá con el combustible y las cargas útiles de suministro que esperan en la órbita de Marte, y luego saldrá de la órbita de Marte y regresará a la Tierra.
Sin las presiones de la Guerra Fría, no habría habido suficiente dinero o interés en los sectores público o privado para financiar un proyecto tan grande.
Pero seguramente habrá misiones tripuladas a Marte en el futuro, probablemente pronto. Pero por ahora, una misión tripulada a Marte sería un viaje de ida o requeriría el desarrollo de tecnología que no existe hoy.