Los diferentes planes para viajar a Marte pasando por Fobos y Deimos

Aunque la NASA carece por el momento de presupuesto necesario para tamaña aventura, el objetivo oficial de la agencia espacial a largo plazo es llevar a cabo una misión a Marte en los años 30 usando el cohete gigante SLS y, de alguna forma que todavía no está clara, la nave Orión. Pero, insistimos, la NASA no tiene dinero para acometer una misión directa a la superficie de Marte y lleva unos cinco años proponiendo estrategias para ir al planeta rojo pasando primero por sus lunas.

Un astronauta en la superficie de Fobos (NASA).
Un astronauta en la superficie de Fobos (NASA).

Este concepto es heredero directo del llamado Flexible Path que la Comisión Augustine puso de tan de moda en 2009 y que ahora la NASA denomina Evolvable Mars Campaign. Precisamente, a lo largo de este año hemos visto múltiples movimientos estratégicos importantes que han ayudado a perfilar los detalles de cómo podría ser una misión de estas características. Hace poco fuimos testigos de algunas soluciones técnicas que la NASA planea usar en un viaje a Fobos o a Deimos y, más recientemente, ha tenido lugar el congreso Humans Orbiting Mars organizado por la Planetary Society. Los resultados de este congreso, que se acaban de publicar, coinciden con la discusión de varios documentos internos de la NASA donde se menciona en detalle por primera vez de forma oficial la arquitectura necesaria para viajar a las lunas de Marte.

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Estrategia de la NASA para explorar el sistema solar en las próximas décadas (NASA/The Planetary Society).
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Elementos usados por la propuesta del JPL para viajar a Marte (Hoppy Price et al.).
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Elementos para un viaje tripulado a Marte según Boeing (Boeing/NASA).

Empecemos por las intenciones de la NASA (aunque el documento no se ha hecho público, puedes consultar un resumen en este artículo de nasaspaceflight.com). Según los últimos planes de la agencia espacial, la misión a Fobos tendría lugar en 2033 y para llevarla a cabo serían necesarios diez (!) cohetes SLS de la versión Block 2B, la más potente, capaz de poner en órbita baja terrestre 130 toneladas (una versión que debe debutar en 2028). Eso sí, los lanzamientos estarían lo suficientemente espaciados para que no se lleven a cabo más de tres por año. Para alcanzar el planeta rojo la NASA mandaría previamente los equipos requeridos a la órbita de Marte usando etapas de propulsión solar eléctrica (SEP) con motores iónicos, mientras que los astronautas viajarían más rápidamente gracias al empleo de sistemas de propulsión química tradicional (metano y oxígeno líquido). La tripulación permanecería unos 300 días en Fobos (y quizá también harían visitas a Deimos).

Plan de la NASA para realizar una misión tripulada a Fobos (NASA).
Primer plan oficial de la NASA para realizar una misión tripulada a Fobos en 2033-2035 (NASA).
Distintas etapas SEP propuestas por la NASA. A la izquierda, la etapa de la misión ARM (NASA).
Distintas etapas SEP propuestas por la NASA para viajes por el sistema solar. A la izquierda, la etapa de la misión ARM (NASA).

Esta misión requeriría el desarrollo de un hábitat interplanetario y un hábitat para la superficie de Fobos, así como las etapas SEP correspondientes. La gran novedad es que la nave Orión no se usará para llevar a los astronautas hasta Marte, sino hasta una órbita lunar y de allí pasarían al hábitat interplanetario. Esto significa que serían necesarios lanzamientos adicionales del SLS para mandar la nave Orión en 2035 que debe traer a los astronautas de vuelta desde la Luna tras completar su viaje a Fobos. La NASA también contempla la llamada ‘opción híbrida’ con etapas SEP que volverían a la órbita lunar para cargar de xenón sus tanques de combustible. En este caso ‘solo’ harían falta ocho lanzamientos del SLS para llegar a Fobos. Esta misión a la mayor luna de Marte sería un aperitivo de cara a las dos primeras misiones a la superficie del planeta rojo, que tendrían lugar en 2039 y 2043, respectivamente, y requerirían, dependiendo de la opción, entre diez y catorce lanzamientos del SLS cada una.

Configuración de la base para explorar Fobos durante un año (Hoppy Price et al.).
Configuración de la base para explorar Fobos durante un año (Hoppy Price et al.).
Hábitat para la superficie de Fobos con un espacio presurizado, dos módulos de servicio y una nave Orión (NASA).
Hábitat para la superficie de Fobos con un espacio presurizado, dos módulos de servicio y una nave Orión (NASA).
Otra propuesta de hábitat de Fobos (NASA).
Otra propuesta de hábitat de Fobos (NASA).

Ahora comparemos este plan con el de la Planetary Society. Según los resultados del congreso Humans Orbiting Mars, se requerirían tan solo cuatro lanzamientos del SLS Block 2B para mandar una misión tripulada a Fobos. La misión también usaría etapas SEP para mandar previamente el hábitat de Fobos, pero en este caso la nave Orión sería parte integral del convoy marciano, de ahí la diferencia en el número de vuelos. Del mismo modo, la primera misión tripulada también despegaría en 2039 gracias a seis lanzamientos del SLS y en el marco de la misma varios astronautas vivirían un mes en Marte. En definitiva, un esquema idéntico al del JPL y que ya discutimos el pasado julio y no muy diferente de la propuesta de Boeing de finales del año pasado (que necesitaba cuatro lanzamientos del SLS para viajar a Fobos y cinco para alcanzar la superficie de Marte). Una similitud con el plan de la NASA es que la ISS debería ser abandonada entre 2024 y 2028 para alcanzar los niveles de financiación necesarios.

Plan de la Planetary Society y el JPL para poner un hombre en Marte (NASA/The Planetary Society).
Plan de la Planetary Society y el JPL para poner un hombre en Marte (NASA/The Planetary Society).
Arquitectura para una misión tripulada de un año a Fobos (Hoop
Arquitectura para una misión tripulada de un año a Fobos (Hoppy Price et al.).
Plan para poner a dos personas en Marte durante un mes (Hoppy Price et al.).
Plan para poner a dos personas en Marte durante un mes en 2039 según el JPL de la NASA y la Planetary Society (Hoppy Price et al.).
Para poner a cuatro personas en Marte se necesitarían diez lanzamientos del SLS (Hoppy Price et al.).
Para poner a cuatro personas en Marte se necesitarían diez lanzamientos del SLS según el JPL y la Planetary Society (Hoppy Price et al.).
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Arquitectura de una misión tripulada a Deimos según Boeing (Boeing/NASA).
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Etapas y lanzamientos requeridos para el viaje tripulado a Marte de acuerdo con el plan de Boeing en el que serían necesarios cinco cohetes SLS (Boeing/NASA).

Visto lo visto, la diferencia entre el número de SLS necesarios según cada plan es enorme, principalmente porque la NASA quiere ahora crear primero una infraestructura para viajes interplanetarios en órbita lunar (una idea que recuerda a la malograda estación Gateway). La pregunta es, ¿por qué la NASA no manda la nave Orión directamente a Marte? Esto reduciría de forma dramática el número de lanzamientos del SLS requeridos para enviar astronautas. La razón es que existen serias dudas de que el escudo térmico de la nave Orión sea capaz de soportar las velocidades de reentrada asociadas a estas misiones interplanetarias, además de otras limitaciones técnicas. Y rediseñar el escudo en estos momentos en el que el programa SLS/Orión pende de un hilo supondría un auténtico suicidio para la NASA. Si las limitaciones de la Orión son reales, esto significa que nos podemos despedir de los ‘optimistas’ planes de la Planetary Society o similares

Vehículo no presurizado UEV para explorar Fobos o Deimos (NASA).
Vehículo no presurizado UEV para explorar Fobos o Deimos (NASA).

Como vemos, 2015 pasará a la historia como el año en el que se concretaron los planes para realizar una misión tripulada a Marte usando el SLS pasando primero por Fobos y Deimos. Si algún día estos planes se hacen realidad, dentro de veinte años echaremos la vista atrás y podremos decir que fue ahora cuando empezó la conquista del planeta rojo. Aunque también es posible que en unos años nadie se acuerde de estos proyectos.

El Olympus Mons visto desde Fobos (The Planetary Society).
El Olympus Mons visto desde Fobos (The Planetary Society).
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Misión tripulada a Marte según Boeing (NASA/Boeing).

Referencias:

  • http://hom.planetary.org/
  • http://planetary.s3.amazonaws.com/sites/hom/docs/The-Planetary-Society—Humans-Orbiting-Mars—A-Critical-Step-Toward-the-Red-Planet.pdf
  • http://www.nasaspaceflight.com/2015/09/sls-manifest-phobos-mars-2039/


54 Comentarios

  1. Este plan es un despropósito más grande que el famoso 90-day-plan que tanto éxito tuvo post-Apollo. Veamos:

    -Una cápsula de 17 millardos. DIECISIETE. Y que ni siquiera llega a” Apollo on steroids”. De verdad, no puedo comentar más al respecto.

    -Motores iónicos lanzados hasta órbita lunar para ser usados en LA PARTE MAS FÁCIL DEL TRAYECTO. En serio, desde DRO, lanzar a marte y volver es como 4-6km/s, sólo dos y pico para la ida, algo que una etapa química o dos pueden hacer sin problemas. Pero si no no podemos gastarnos una pastaca en desarrollar ARM…

    -Sabíais que la propuesta lleva ISRU para el módulo de ascenso? Pero sólo para el oxígeno líquido, y sólo para el ascenso a órbita baja marciana, no sea que añadamos complejidad a la misión y sirva para reducir la carga lanzada a marte… nonono: Como el SEP, tiene que ser complejidad añadida que no disminuya la masa total de la misión de forma significativa. Así contentamos a todo el mundo sin hacer caso realmente a nadie.

    – Una estación en órbita lunar. Claro. Fundamental. Meterse en la ISS 2.0 seguro que vuelve a esto mucho más “sustainable”, y barato.

    -La parte de la órbita lunar en sí: una forma cojonuda de marginar al resto del mundo, lanzadores comerciales estadounidenses incluidos, mientras justificas la existencia de tu cohete gigante: aunque las cargas de pago caben en otros cohetes (la mayoría se lanzan de dos en dos), sobre todo lanzadas vacías y aprovisionadas en órbita, mucho mejor elegir una órbita que solo tu cohete gigante puede alcanzar, y listo.

    Para mi, la parte mas “brillante” del programa es esa última: Se podría hacer exactamente lo mismo, con las mismas piezas incluso, si lo lanzas todo a LEO en EELV y similares, y ensamblas allí las piezas. Usas más lanzamientos, y quizás incluso más masa en total, claro… pero a una fracción del precio y sin desarrollar un lanzador nuevo! Y de paso, puedes usar cohetes de tus socios internacionales. Pero claro, eso tendría alguna probabilidad de servir para algo, y no podemos dejar que el dinero de los contribuyentes acabe en la industria comercial, hay que llevarlo a donde siempre ha ido… ninguna parte, básicamente.

  2. “Para poner a cuatro personas en Marte se necesitarían diez lanzamientos del SLS según el JPL y la Planetary Society (Hoppy Price et al.).”

    Están como cabras…

    1. “Eso sí, los lanzamientos estarían lo suficientemente espaciados para que no se lleven a cabo más de tres por año.”

      “y requerirían, dependiendo de la opción, entre diez y catorce lanzamientos del SLS cada una”

      No lo entiendo, si quieren que el SLS se abarate, pues que lo usen de manera continuada para que un mayor número de lanzamientos reduzca el coste del mismo.

      Porque 14 lanzamientos en el peor de los casos, como mínimo serían 5 años lanzando el SLS para posteriormente 1 solo mes en marte, no lo veo, no no.

      Mi opinión, que se dejen tanto de pensar en Marte, y que inunden el Sistema Solar (nube de Oort incluida) con nanosats o cubesats, con un solo lanzamiento del SLS tendrían millones de sondas pululando por el cosmos adelante. Y todas con una simple pastilla de pu-238 como RTG xD

      1. El problema no es Marte ni la exploración tripulada. El problema es los enormes rodeos que dan cuando se trata de una misión tripulada. Con tres lanzamientos del SLS (o dos en su versión pesada) basta y sobra para poner a cuatro hombres en Marte. Pero claro, si te pones a construir una estación espacial en órbita lunar, luego te vas a Fobos, y sólo después te vas a Marte, pues normal que les salga esa burrada. Es justo lo contrario de cómo se debe hacer ingeniería. En vez de hacerlo de la forma más sencilla y directa posible, se ponen a dar vueltas por el Sistema Solar y desarrollar cosas innecesarias como la propulsión solar eléctrica. La NASA hoy en día no es más que una agencia para dar de comer a los contratistas aeronáuticos.

  3. Hola Dani;
    La semana que viene voy a intentar hablar con la COO de SpaceX porque viene a España a un congreso al que asisto.
    Estoy pensando en hacerle alguna pregunta y sacarle alguna info de primera mano a cerca de los planes de SpaceX, pero prefiero consultarte:
    ¿Avance con la recepción de las etapas del F9, y como afrontan los accidentes?
    ¿Planes Marte?¿rediseño red dragonv2 con escudo termico preparado para DV marte?(por ejemplo)
    ¿competencia con cst100 dreamcheaser?
    ¿mars colonial transport?
    Se te ocurre alguna pregunta relamente interesante?
    un saludo grande!y gracias

  4. Año que dijeron que van a viajar a Marte y hasta ahora no lo hacen es puro fraude además para viajar a Marte Demora Diez Años no es fácil además el ambiente es distinto…

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Por Daniel Marín
Publicado el ⌚ 30 septiembre, 2015
Categoría(s): ✓ Astronáutica • Marte • NASA • Sistema Solar