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¿Pueden vivir seres humanos en Marte? La respuesta es asombrosamente sencilla. ¿Pueden los seres humanos vivir en la Antártida, donde las temperaturas descienden regularmente por debajo de -50ºC (-60ºF) y hay oscuridad durante seis meses al año? ¿Pueden los humanos vivir bajo el océano, donde la presión aumenta rápidamente con la profundidad hasta niveles aplastantes? ¿Puede el ser humano vivir en el espacio, donde no hay nada de aire?
A medida que han aumentado los límites de nuestro ingenio, nuestra ciencia de los materiales y nuestra química, hemos pasado de ser capaces de tolerar sólo una estrecha franja de condiciones a expandir nuestra presencia a casi todas las partes del globo, y ahora más allá. Incluso el entorno más hostil al que nos hemos enfrentado -el vacío del espacio- ha tenido una población humana continua durante más de dos décadas.
Entonces, ¿por qué no Marte? Si podemos vivir en la Antártida, si podemos vivir en el espacio, entonces seguramente es simplemente una cuestión de logística. Si podemos poner suficiente material en la superficie del Planeta Rojo, quizá podamos sobrevivir e incluso prosperar allí.
Pero ese “si” supone mucho trabajo. Cuando fuimos a la Luna, los astronautas tuvieron que llevar todo lo necesario para su visita en sus diminutos y frágiles módulos de aterrizaje. Las misiones Apollo pasaron entre uno y tres días en la superficie, y sólo tardaron tres días en llegar a la Luna. Cuando un astronauta con destino a Marte pasará meses en el espacio sólo para llegar al lugar de aterrizaje, pasar sólo un par de días en el planeta no va a ser suficiente. Cualquier misión, incluso la inicial, tendrá necesariamente que planificarse para que dure meses, y eso aumenta enormemente la complejidad de la logística.
Mars es un planeta especialmente difícil para aterrizar. Está demasiado lejos de la Tierra para controlar el descenso a distancia -por término medio, una señal de radio tarda 12 minutos en recorrer la distancia-, por lo que todo tiene que estar preprogramado. Un solo error en el ordenador o en sus entradas provocará un nuevo y costoso cráter, de los que ya ha habido muchos. Y una vez que se ha dado la orden de aterrizaje, nadie en el Control de la Misión puede intervenir: el tiempo que transcurre entre esa orden y un aterrizaje seguro, se conoce como los “siete minutos de terror”.
La tenue atmósfera marciana también complica el aterrizaje. Es lo suficientemente densa como para que cualquier nave espacial en órbita necesite un escudo térmico para evitar quemarse, pero incluso la última generación de enormes paracaídas supersónicos tiene dificultades para proporcionar un apoyo significativo en el tenue aire durante el descenso. Hay que tener en cuenta lo que queda de la velocidad orbital, o nuestros módulos de aterrizaje se romperán contra la helada superficie marciana.
Un enorme cohete plateado con todo lo que los astronautas necesitan para su estancia de meses simplemente no es práctico
Se han utilizado varios métodos, pero el que más éxito ha tenido ha sido la “grúa del cielo”, una estructura desechable equipada con retrocohetes que se encienden hasta que se eleva unos metros sobre la superficie. Entonces hace descender suavemente el módulo de aterrizaje, desengancha los cables de conexión y vuela a una distancia segura antes de que se agote su propulsor.
Como era de esperar, estos cálculos son muy finos. Cada kilo de módulo de aterrizaje -las baterías, los paneles solares, los experimentos científicos- necesita varios kilogramos de combustible en la grúa móvil. Y cada kilogramo de combustible en la grúa celeste requiere varios kilogramos más de combustible en el cohete que lo lleva a la órbita de Marte. Enviaríamos aterrizadores más grandes y mejores a Marte si pudiéramos, pero la cohetería está al límite de nuestras capacidades para llevar al suelo un rover del tamaño de un subcompacto. Esto tiene enormes implicaciones para el éxito de una misión tripulada a Marte.
Aunque podemos soñar con un enorme cohete plateado que desciende lentamente hasta la polvorienta superficie roja, conteniendo todo lo que los astronautas necesitan para su estancia de meses, tenemos que darnos cuenta de que, sencillamente, no es práctico. Ese cohete, y la nave espacial aún mayor necesaria para llevarlo hasta allí, están más allá de nuestras capacidades de lanzamiento previstas para las próximas décadas, si no siglos. Planificar con éxito una misión a Marte -para una presencia permanente en Marte- requiere que trabajemos de forma más inteligente, y utilicemos todas las ventajas que podamos. Eso incluye las que podamos encontrar en el propio Marte.
Mars es un planeta lleno de recursos útiles y peligros específicos. En el lado positivo, si elegimos nuestro lugar de aterrizaje con sensatez, no necesitamos llevar agua. El agua es pesada y no podemos hacer nada para aligerarla. Ocupa espacio y no podemos hacer nada para que ocupe menos. E, incluso con las mejores instalaciones de reciclaje, los astronautas seguirán necesitando cierta cantidad de agua sobrante. Sin embargo, en Marte hay muchos lugares donde el agua, en forma de hielo, es sólo parte del suelo. Mete una pala en la tierra, y la mitad de lo que se recoge es hielo de agua. Y podemos utilizar esa agua para todo tipo de cosas, no sólo para beber. Podemos utilizarla para la química.
Podemos dividirla mediante electrólisis en los gases que la componen. Podemos respirar el oxígeno, lo que nos ahorra tener que llevar aire embotellado. Y si lo recombinamos con el hidrógeno, tenemos una mezcla explosiva que podríamos utilizar como combustible rudimentario para cohetes. Si vamos un paso más allá, podemos recuperar el carbono de la atmósfera de dióxido de carbono de Marte y sintetizar hidrocarburos para una mejor combustión.
Ese dióxido de carbono también es vital para el crecimiento de las plantas. Añade agua y un medio de cultivo y, de repente, complementar nuestros paquetes de comida liofilizada se convierte no sólo en una posibilidad, sino en un objetivo de la misión. Los humanos consumimos muchas calorías, pero también comemos con los ojos. Una ensalada de acompañamiento no es sólo nutrición, sino una inyección de moral.
Luego está el propio material de Marte. Podemos utilizarlo como material de construcción: hacer ladrillos con él, o simplemente amontonarlo y colocarlo sobre nuestras estructuras existentes. Y realmente necesitamos hacerlo porque la vida en la superficie marciana no es sencilla.
El polvo rojo se ha convertido en una nanopartícula y es un gran peligro, tanto para nosotros como para nuestras máquinas
Lo más inmediato es la temperatura. Marte está a una media de 80 millones de kilómetros (50 millones de millas) del Sol, y su atmósfera es demasiado fina para amortiguar los extremos de las variaciones diarias. Las temperaturas diurnas en pleno verano pueden alcanzar unos suaves 21ºC (70ºF), pero ese mismo día, justo antes del amanecer, se habrán registrado -90ºC (-130ºF). Las temperaturas pueden descender tanto como para congelar el dióxido de carbono de la atmósfera. El aislamiento adicional proporcionado por varios metros de suelo marciano va a ser una ventaja bienvenida.
Además, ayudará con una amenaza a largo plazo: la radiación. El Sol escupe partículas cargadas todo el tiempo, así como luz de alta energía en forma de rayos gamma y rayos X. En la Tierra y, en menor medida, en la Luna, estamos protegidos por el gran campo magnético terrestre, que se extiende hacia el espacio y desvía el viento solar a nuestro alrededor. Marte carece de este campo magnético y, aunque las condiciones de la superficie no suponen una amenaza aguda para la vida, cada día que los astronautas pasan en la superficie de Marte, están acumulando daños por radiación de 10 a 20 veces más rápido de lo que lo harían en la Tierra, sin contar las erupciones solares ocasionales que exprimen una década de exposición en un solo evento.
Enterrar la base de los astronautas bajo tierra es una solución relativamente fácil a este problema de radiación. También lo es construirla en el interior de una cueva: en las zonas volcánicas de Marte hay tubos de lava que ahora forman enormes túneles, con acceso a través de derrumbes parciales del techo.
El suelo de Marte es tóxico para la vida humana.
El propio suelo es tóxico, rico en percloratos. Aunque éstos son una fuente potencial de oxígeno, los percloratos son solubles en agua: el suelo contaminado no puede utilizarse como medio de cultivo.
Luego está el polvo. El polvo rojo se ha formado por cientos de millones de años de trituración continua de ceniza volcánica, volviéndose tan fino que incluso los débiles vientos marcianos pueden transportarlo y mantenerlo en el aire durante semanas seguidas. El polvo se ha convertido en una nanopartícula -con un tamaño medio de 3μm (una 10.000ª parte de una pulgada)- y constituye un gran peligro, tanto para nosotros como para nuestras máquinas. Sería casi imposible excluir el polvo de los espacios vitales: los astronautas lo arrastrarían desde los viajes al exterior, e incluso con medidas asiduas -lavado, aspirado, pantallas antiestáticas y filtración del aire- pasaría a formar parte del aire que respiran y de los alimentos que ingieren. Además de los percloratos mencionados anteriormente, hay otros compuestos cancerígenos, y el daño que el polvo de roca de grano fino puede causar específicamente en pulmones y ojos.
Ya hemos perdido un rover a causa del polvo, que recubrió sus paneles solares. Cuanto más compleja es la maquinaria que llevamos, más seguros tenemos que estar de nuestras juntas y superficies. El mantenimiento, junto con las piezas de repuesto para respaldar ese régimen, tendría que observarse estrictamente.
¿Cómo podríamos hacerlo? Tenemos parámetros establecidos por el número de tripulantes que enviamos, el tiempo que piensan permanecer inicialmente y lo que pretenden hacer cuando lleguen allí. Tenemos que hacer planes para darles cobijo, agua y comida, y luego traerlos de vuelta a casa; y, si pretendemos algo más que una visita única, tenemos que tener la vista puesta en el largo plazo: ¿qué tipo de infraestructura podemos construir que sea útil en el futuro?
Para ello, tenemos que tener en cuenta los siguientes aspectos
Dividir el problema en partes manejables es, con diferencia, la forma más factible. Lo que aprendamos de estos esfuerzos graduales -y lo que ya hemos aprendido- puede servirnos de guía a medida que nos abrimos camino a través de los diversos elementos que necesitamos para llevar a cabo una misión a Marte con éxito y sostenible.
Tenemos que dar prioridad a un aterrizaje seguro sin sobrecargar el descenso con el peso de la comida, el combustible, el aire y el agua
La primera etapa consistiría en aumentar nuestras capacidades en órbita terrestre baja. Un viaje de varios meses a Marte requerirá la nave espacial más grande que jamás hayamos construido, y casi con toda seguridad algo que no pueda despegar en un solo lanzamiento. Tendrá que construirse en el espacio, utilizando métodos similares a los de la Estación Espacial Internacional. El combustible, junto con todo lo necesario para mantener la vida durante el largo viaje, tendrá que enviarse desde la Tierra, dos veces, ya que volverá. La nave de descenso será una parte separada de la nave, mientras que la parte principal permanecerá en la órbita de Marte.
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La segunda etapa consistiría en enviar suministros por adelantado a la zona de aterrizaje designada. Si podemos, deberíamos enviar módulos robotizados y automontables. Esto garantizaría que hubiera un lugar seguro para los astronautas recién llegados, y nos permitiría dar prioridad a un aterrizaje seguro sin sobrecargar la fase de descenso con el peso adicional de la comida, el combustible, el aire y el agua. Y, de este modo, no tendríamos que comprometer a los astronautas en el largo y arduo viaje a Marte hasta que sepamos que hay suficiente equipo para mantenerlos. Si un cohete se extraviara -estadísticamente es probable que se pierda más de uno-, simplemente enviaríamos otro.
Una de las piezas del equipo que enviaríamos sería un módulo de ascenso, una nave vacía capaz no sólo de aterrizar en Marte, sino también de repostar en la atmósfera marciana, lista para regresar a la nave de transferencia en órbita.
Para que quede claro, nada de esto está exento de riesgos. Famosamente, en 1969 se pronunció un discurso alternativo ante el presidente estadounidense Richard Nixon antes del aterrizaje de Apollo 11, que contemplaba el escenario de un fracaso. Aunque nuestra cuidadosa preparación ha hecho que el éxito sea más probable, sigue habiendo situaciones de las que sería casi imposible recuperarse. La causa principal de esto es el tiempo que tardaríamos en reaccionar ante lo imprevisto.
Las cadenas de suministro son uno de los factores más subestimados e incomprendidos de la economía moderna. Estamos muy acostumbrados a poder pedir cualquier cosa, desde cualquier lugar, y que esté disponible en cuestión de días, si no de horas. Los fabricantes gestionan las existencias justo a tiempo de sus proveedores, y los minoristas prometen entregas casi inmediatas. Detrás de esos escaparates se esconde una red fantásticamente compleja de comunicaciones, transporte, control de inventarios y personal. Sólo nos damos cuenta cuando falla.
Casi todo en la Tierra está conectado. Medicamentos vitales, microchips, piezas de motores, incluso órganos vivos para donación, se trasladan sin problemas entre países y continentes. Pero hay lugares en los que esto no es así, y nos dan una primera idea de los retos a los que podría enfrentarse cualquier colono marciano.
La Antártida.
La Antártida, a pesar de nuestra tecnología, sigue siendo uno de los lugares más aislados e inhóspitos del planeta. Casi todo lo que se necesita -salvo el aire y el agua- tiene que transportarse por barco o avión, a grandes distancias y no sin riesgos. El mar embravecido, el hielo espeso, una tormenta, una ola de frío: todo hace que los alimentos y el combustible se queden atascados en un muelle o en una pista de aterrizaje. Las bases antárticas no funcionan con una cadena de suministro justo a tiempo, porque cuando esa cadena de suministro se interrumpe inevitablemente, puede morir gente. Planificar esas interrupciones significa tener que llevar, y almacenar, mucho más de lo que normalmente se necesita. Los que no somos preparadores nos sorprenderemos de la cantidad de alimentos necesarios para mantener a una sola persona alimentada durante un par de meses: la población invernal de la base Amundsen-Scott, justo en el Polo Sur, es de 50 personas.
La comida, por supuesto, siempre se puede racionar. La calefacción puede reducirse a uno o dos módulos fuertemente aislados. Hay generadores de reserva, un médico in situ y una moderna sala de comunicaciones conectada por satélite. Los científicos cuentan con el apoyo de todo un equipo de electricistas, fontaneros y técnicos que trabajan las 24 horas del día para mantener la infraestructura de la base, detectando los problemas antes de que se vuelvan críticos y proporcionando soluciones gracias a su experiencia.
Hay que aceptar el riesgo de muerte por inanición, frío, asfixia, accidente, dolencia o enfermedad
Por el bien de todos.
Nada de lo cual ha impedido que se produzcan problemas. En particular, si el médico de la base enferma y necesita ser operado, como ha ocurrido dos veces, acaba operándose a sí mismo. En ambos casos, la evacuación médica fue imposible debido a las malas condiciones meteorológicas y a las distancias que había que recorrer. Algunas bases permanentes siguen insistiendo en que se extirpe el apéndice al personal antes de su llegada.
Ahora, imagina que eso ocurriera en Marte. Una base en pleno funcionamiento, situada en la posición más favorable, y dotada de una infraestructura múltiplemente redundante mantenida por turnos de ingenieros altamente motivados y formados, sigue estando en una situación mucho, mucho más precaria que cualquier base antártica actual. Una carrera de la misericordia para lanzar desde el aire suministros médicos urgentes en la Antártida desde la Isla Sur de Nueva Zelanda es difícil pero posible: el tiempo de viaje, una vez que todo está en su sitio, es cuestión de horas. Mientras tanto, si la ventana de lanzamiento es amable, de la Tierra a Marte se tarda nueve meses. Las nuevas generaciones de propulsores espaciales lo reducirán inevitablemente, pero no se puede hacer nada para borrar las enormes distancias entre ambos planetas. En el mejor de los casos, 56 millones de kilómetros (c35 millones de millas). En el peor de los casos, cuando la Tierra está a un lado del Sol y Marte al otro, 400 millones de kilómetros (c250 millones de millas).
Sin duda, sería la cadena de suministro más larga de la historia, al final de la cual se encuentra el entorno más duro que jamás hayamos encontrado. Incluso en la Era de la Vela, el viaje de Inglaterra a Australia era más rápido.
Si eres el médico de la primera misión a Marte, tienes que decidir no qué medicamentos y vendas y equipo quirúrgico llevas, sino qué no llevas. ¿De qué puedes prescindir? Tanto el espacio como el peso son limitados. Si eres el ingeniero: ¿cómo vas a elegir entre este repuesto crítico y aquel repuesto crítico? Por supuesto, podrías pedir a los planificadores de la misión que enviaran una -o dos- de cada cosa. Pero, teniendo en cuenta todo lo anterior, ¿hasta qué punto es factible? En algún momento, suficiente será demasiado. Hay que aceptar el riesgo de muerte por inanición, por frío, por asfixia, por accidente, por enfermedad o por dolencia.
Como ocurre con todos los pioneros, la carga más pesada recaerá sobre los primeros. Serán los más incómodos, los más precarios, los más vulnerables. Los que les sigan después lo tendrán, si no fácil, desde luego más fácil. La infraestructura de la base inicial está diseñada para ampliarse, siempre que la Tierra mantenga la fe en el proyecto. Porque es seguro que Marte dependerá totalmente de la Tierra durante décadas. Sin embargo, ¿cómo crecería una colonia de Marte hacia la independencia? ¿Podemos verlo con tanta antelación?
La fabricación es una tecnología clave aquí: no sólo el suministro habitual pero vital de piezas de repuesto, sino también los productos químicos necesarios para la vida. Los medicamentos especialmente adaptados, los suplementos dietéticos y los nutrientes vegetales proporcionarán cierta seguridad a los colonos; las impresoras 3D con una amplia biblioteca de modelos pueden empezar a ocuparse de lo físico, mientras que los componentes biológicos pueden ser conjurados por máquinas de síntesis automatizadas.
Otra piedra angular de un Marte más independiente serían los propios colonos y, en concreto, su educación. La necesidad es a menudo la madre de la invención, pero Marte sería un maestro muy duro. Un colono marciano tendría que dedicar una parte importante de su tiempo al aprendizaje. El nivel de tecnología necesario para mantener una colonia operativa sería elevado, y el número de personas estaría limitado por los alimentos y el aire disponibles. Como cada persona es experta en dos o tres áreas de conocimiento distintas, un trágico accidente de uno de ellos no tiene por qué convertirse en una crisis para todos.
La naturaleza altamente precaria de la vida en Marte conducirá inevitablemente a nuevas costumbres sociales y códigos de conducta. Lejos de ser individualistas rudos, los marcianos dependerán los unos de los otros para su propia vida de un modo altamente interdependiente, y lo reflejarán, tanto en sus relaciones como en sus leyes.
Queda por ver hasta qué punto los colonos se diferenciarán del planeta madre. Pero un Marte independiente no sería un calco de ninguna sociedad terrestre. Sería sorprendente y profundamente alienígena.
El Planeta Rojo: Una historia natural de Marte (2022) de Simon Morden es publicadopor Pegasus Books.
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Es licenciado en geología y geofísica planetaria, y autor de 14 novelas de ciencia ficción y fantasía. Recibió el premio Philip K Dick en 2011 por la trilogía Petrovitch. Su primer libro de no ficción es El Planeta Rojo: Una historia natural de Marte (2022). Vive en Inglaterra.
