Cómo aterrizaría en Marte una nave tripulada de la NASA

Por Daniel Marín, el 24 diciembre, 2020. Categoría(s): Astronáutica • Marte • NASA ✎ 141

Todos sabemos cómo piensa SpaceX aterrizar una nave tripulada en Marte: usando la Starship. Es decir, se usaría un sistema de retropropulsión supersónica, un área en el que la empresa de Elon Musk tiene amplia experiencia gracias a la retuilización Falcon 9. Pero hay que decidir la forma de la nave. Y es que aterrizar en Marte es especialmente complejo. Por un lado, tienes una atmósfera, lo que obliga a utilizar un escudo térmico si no quieres quedar achicharrado. Pero esta atmósfera es tan tenue que no basta con desplegar paracaídas para que tu velocidad terminal sea sensiblemente inferior a la de un ladrillo en caída libre. Es necesario añadir otros sistemas de frenado, como retrocohetes o airbags. Cualquiera que haya seguido la odisea de las sondas marcianas conoce este problema de sobra, que se ha saldado con varios litofrenados épicos como el de Schiaparelli o Mars Polar Lander. Pero una nave tripulada, debido a sus grandes dimensiones, lleva este desafío a una nueva dimensión. De hecho, la NASA lleva cuatro años decidiendo qué método de aterrizaje es el mejor y todavía no lo tiene muy claro.

Una nave con un escudo térmico hinchable (HIAD) entra en la atmósfera marciana (NASA).

Aunque la administración Trump volvió a colocar a la Luna en el foco del programa tripulado en detrimento de Marte, el planeta rojo sigue siendo un objetivo para la NASA. Un objetivo a largo plazo y sin un presupuesto concreto, eso sí. Pero un objetivo al fin y al cabo, así que hay que estar preparados. Como decíamos, una nave tripulada es mucho más grande que una sonda espacial. Los paracaídas no son una buena opción debido a la complejidad adicional que representan y lo mejor es emplear retropropulsión supersónica. Puesto que es necesario usar cohetes sí o sí en la etapa final, ¿por qué no emplearlos desde el principio para frenar y de esta forma nos ahorramos introducir más sistemas? Ahora bien, hay que decidir la forma de la nave (en términos técnicos, la idea se basa en reducir el coeficiente balístico del vehículo durante la reentrada). Y este es el punto que la NASA no tiene claro. La Starship puede generar un poco de sustentación gracias a su forma y controlar así la trayectoria de descenso con sus superficies aerodinámicas. El inconveniente, como es bien conocido, es que la nave debe realizar una crítica maniobra final —back flip— para pasar en el último momento de posición horizontal a vertical y aterrizar.

Los dos diseños de vehículos de aterrizaje marciano elegidos por la NASA: cuerpo sustentador o nave con escudo térmico hinchable (NASA).

La NASA también cree desde hace décadas que una nave con forma de cuerpo sustentador es buena idea, aunque apuesta por un sistema de retrocohetes colocados de tal forma que el vehículo aterrice en horizontal, sin necesidad de llevar a cabo la maniobra back flip. Una alternativa es llevar este diseño hasta las últimas consecuencias y utilizar una forma de cápsula, más sencilla. Otra alternativa distinta es emplear un escudo térmico desplegable. Esta opción tiene dos variantes: un escudo térmico rígido desplegable, denominado ADEPT (Adaptive Deployable Entry and Placement Technology) o un escudo térmico hinchable, conocido como HIAD (Hypersonic Inflatable Aerodynamic Decelerator). En definitiva, estamos ante cuatro sistemas distintos. ¿Cuál escoger? Los requisitos de la NASA es que cualquiera de estos sistemas debe ser capaz de colocar 20 toneladas en la superficie marciana. Esta es la masa mínima de un vehículo de ascenso o MAV (Mars Ascent Vehicle), que debe llevar la tripulación desde la superficie hasta la órbita marciana (estamos hablando de naves que no tienen por qué ser reutilizables). A partir de ahí, se diseña el resto del vehículo.

Los cuatro diseños originales de hace cuatro años (NASA).
Última iteración del diseño de nave tripulada tipo cápsula, con forma de Soyuz (NASA).

Después de estos cuatro años, la NASA no ha logrado elegir un sistema finalista, aunque ha reducido los candidatos a dos: el cuerpo sustentador de aterrizaje horizontal y el escudo térmico hinchable. La cápsula ha sido descartada a pesar de su sencillez porque para aterrizar requiere prácticamente el doble de combustible que el cuerpo sustentador rígido y no ofrece tanto control a la hora de elegir la trayectoria de descenso. En cuanto al escudo térmico desplegable, se favorece el diseño hinchable HIAD, pero no se descarta totalmente el rígido ADEPT. La ventaja de los escudos térmicos desplegables es que permiten una nave espacial compacta sin las restricciones aerodinámicas de un cuerpo sustentador rígido, una configuración ideal para llevar carga a la superficie marciana como módulos para una estación o el MAV. Por contra, encontrar espacio para este tipo de carga dentro del cuerpo sustentador rígido es mucho más complicado. Vale la pena señalar que la NASA ha experimentado en los últimos años con prototipos de escudos inflables de tipo HIAD, pero el diseño ADEPT o el del cuerpo sustentador siguen muy verdes. Estos diseños de referencia para naves tripuladas usarían ocho motores de metano y oxígeno líquido, aunque la nave con el escudo hinchable tendría motores de 100 kilonewton de empuje y el cuerpo sustentador de 120 kN. El cuerpo sustentador tendría una longitud de casi veinte metros (19,8 m) y el otro vehículo dispondría de un escudo térmico de 16,4 metros de diámetro. El cuerpo sustentador iría equipado con dos flaps en la parte trasera para controlar la trayectoria de descenso. La masa total de las naves sería de 66 toneladas para el cuerpo sustentador y las 57 toneladas de la nave con escudo térmico desplegable.

Diseño de escudo desplegable rígido ADEPT (NASA).
Diseño de escudo térmico desplegable hinchable (HIAD) (NASA).

Estos estudios para determinar la forma optima de una nave tripulada marciana ha recibido el nombre de EDLSA (Entry, Descent, and Landing Architecture Analysis) y se basa en la arquitectura de referencia de una misión tripulada a Marte DRA5 (Design Reference Architecture 5) de 2009. En la DRA5 la nave tripulada era un cuerpo sustentador rígido de gran tamaño —10 x 30 metros— capaz de llevar 40 toneladas a la superficie de Marte gracias a la bestial capacidad de carga del gigantesco cohete Ares V del Programa Constelación. El estudio EDLSA toma como referencia las prestaciones del cohete SLS, que en la versión Block 2 podrá poner hasta 140 toneladas en órbita baja. Mucho menos que el Ares V, de ahí las menores dimensiones de la nave tripulada de referencia. A pesar de que el estudio no entra en detalles de la arquitectura, con estas limitaciones sería necesario enviar previamente naves con carga y víveres a la superficie marciana —así como equipos con ISRU— antes de que llegase la nave tripulada. Recordemos que la arquitectura DRA5 favorecía misiones a Marte de tipo conjunción, con una duración total de unos tres años, incluyendo un año y medio de permanencia en la superficie de Marte.

El diseño de cuerpo sustentador (NASA).
Elementos de la nave con forma de cuerpo sustentador (NASA).
Configuración del cuerpo sustentador con el MAV en su interior (NASA).

Como curiosidad, el diseño de los vehículos de estas opciones planteadas por la NASA recuerdan a algunos proyectos creados para el programa espacial soviético. Por ejemplo, el cuerpo sustentador en horizontal con el MAV en posición vertical en su interior es muy parecido al vehículo de descenso del último programa soviético para una misión tripulada a Marte de finales de los años 80. El diseño de cápsula, con la forma de la nave Soyuz, es idéntico al del proyecto Zaryá de nave tripulada, concebida para sustituir a la veterana Soyuz. Por último, el escudo térmico desplegable rígido se ha propuesto para muchas misiones, pero es inevitable recordar el proyecto de sonda marciana soviética 5M, que preveía un escudo de este tipo. Influencias aparte, resulta llamativo que, después de cuatro años, la NASA casi haya vuelto a la casilla de partida, pues el diseño de cuerpo sustentador rígido y el de escudo hinchable HIAD fueron los inicialmente propuestos hace más de un lustro. Está claro que, efectivamente, aterrizar en Marte no es nada sencillo. ¿Nos demostrará SpaceX lo contrario?

En la DRA5 de 2009 se proponía un cuerpo sustentador para aterrizar (NASA).
Nave de aterrizaje tripulada de la misión soviética a Marte de 1987. Se aprecia el MAV en posición vertical en el interior (RKK Energía).
Sonda soviética 5M para el estudio de Marte. A la izquierda, se ve el escudo térmico rígido desplegable (NASA).

Referencias:



141 Comentarios

    1. Me encantaría que funcionara, pero aún tiene que demostrar que puede aterrizar en Marte de forma segura. Quizás lo consigan, pero cuales creéis que son las mayores dificultades a la hora de aterrizarla allí? especialmente en las primeras misiones sin el terreno preparado.

      1. Lo primero es demostrar que pueden transferir combustible en órbita, sin eso no van a llegar ni a la Luna, yo creo que con los datos que consigan en estás pruebas de aterrizaje será suficiente para aterrizar en Marte sin dejar un cráter de varios metros.

    1. Mi principal duda es como piensan despegar después. La starship por ejemplo, utiliza combustible líquido muy frío que cargan poco antes del despegue. ¿Cómo pretenden cargar o mantener el combustible para el despegue?

      1. En principio, sería una planta ISRU la que, enviada tiempo antes, DEBERÍA producir y almacenar el combustible necesario para repostar la Starship (y remarco, subrayo y enfatizo el DEBERÍA, pues esa tecnología no es que esté verde… es que ni siquiera ha empezado a germinar).

        Cargarlo pues… hombre, va tripulada, no creo que les sea muy difícil extender una manguera a tal efecto.

        Y, por mantenerlo frío, en Marte, precisamente en Marte, con sus gélidas temperaturas, no creo que sea muy difícil mantener el combustible frío.

        1. Pues hombre, ya pueden llevar una manguera bastante larga….
          Tendrán que llevar también un sistema móvil para desplazar el sistema ISRU hasta la Starship o bien un sistema móvil de depósitos.

          1. En principio, yo presupondría que la planta ISRU, por mera lógica ingenieril y logística, DEBIERA estar en posición de desplazarse, ya sea autopropulsada, ya sea remolcada.

            Vamos que… ir a un planeta con CERO infraestructura, sin saber dónde quedan los depósitos naturales de recursos, dónde exactamente vas a aterrizar y demás… pues lo suyo es que, por el momento, todo sea móvil.

            Claro que, esa es MI lógica.

          2. A ver, todo esto es pensamiento mágico muskiano.

            Lo primero, explorar intensamente Marte con robots y sondas para elegir las mejores localizaciones para aterrizaje, asentamiento y recursos.

            Lo segundo, enviar a la órbita marciana un carguero con lo esencial, incluida la planta ISRU, que deberá aterrizar en la zona más adecuada. Tras asegurarse de que todo funciona como debe, empezar a producir combustible. Ojo, no estoy proponiendo que en esta fase haya presencia humana en órbita marciana o en la superficie, eso ya se verá en función de nuestra capacidad tecnológica.

            Después, una vez que se haya producido suficiente combustible para el despegue desde Marte (y no antes) será el momento en que una misión tripulada descienda al Planeta Rojo. Claro que por simple precaución la zona de aterrizaje debe estar algo alejada de la planta de combustible. Después habría que llevar ese combustible a la nave (tuberías-manguera, depósitos en un vehículo etc.).

            Todo esto es complicado y no se va a resolver de aquí a tres o cuatro años, Hace falta falta desarrollar mucha tecnología, hacer montones de ensayos y desde luego NO va a ser barato.

            Dejad de soñar.

          3. Lo de desarrollar tecnología, sobretodo en el tema ISRU y todo lo relacionado con la Starship, de acuerdo.

            Pero en lo de llevar el combustible a la nave… vamos, que no hay que estudiar nada en especial: un Rover Tanker y listos, si no se van a tirar unos cuantos cientos de metros de mangueras. Digamos que esa tecnología está más que desarrollada, y adaptala a Marte tampoco es nada del otro jueves. De hecho, es la parte menos preocupante de todo el tinglado.

  1. Empiezo a pensar que marte es el cuento de nunca acabar, llevamos desde el programa APP con esta cantinela, y no termina de fructificar, no hay voluntad política, y Boeing es una sombra de si misma solo interesada en acabar con la sangría de dinero (auto infligida)

    1. Primero hay que montar la estación lunar, la base lunar, renovar la ISS…Hay mucho trabajo que hacer en esta década.
      De momento hay que seguir estudiando las arquitecturas y elevando de nivel las tecnologías. A mí me gustaría ver un pequeño demostrador tecnológico de escudo inflable, por ejemplo.

      1. Eso me recuerda cuando tengo que hacer algo que no quiero hacer. Hago estudios preliminares, imagino paso a paso el futuro trabajo, evaluo alternativas… ajummmm me desperezo y me voy a tomar un cafe. Eso si, anoto todo lo pensado meticulosamente.

        1. Efectivamente, pero gracias a eso se deja información básica para cuando en el futuro quieras realmente acometer la tarea.
          A ver, esto no se va a hacer de esta manera, por mucho que teorice la NASA. El viaje a Marte se acometerá de manera parecida a como se está haciendo con Artemisa: incorporando a las agencias espaciales amigas (y no tan amigas) en la arquitectura de la misión y dejando que las empresas acometan los objetivos de la manera más económica y eficiente, aprovechando sus capacidades.
          El teorizar una arquitectura de misión que se basa completamente en lanzar SLSs pues… no sirve.

          Cuando veas que la NASA empiece a pedir, primero conceptos y luego ofertas en firme, para cosas como aterrizar 500 kg de carga y suministros en Marte y avituallar en la órbita marciana a la estación orbital, entonces es que la cosa empezará a ir en serio. Mientras tanto, bueno, son pasitos para ver opciones y tal…

          1. El tema de Marte no sólo es un tema de pasta.
            En los setenta se creía que era como ir a la Luna y ya está. El propio artículo que nos trae Daniel nos indica que lo peor de todo son las soluciones de ingeniería: un largo viaje con radicaciones, el problemón aún no resuelto de aterrizaje, el desafío de montar un lugar habitable donde no hay nada y vender el pozo gravitatorio para salir. Es demasiado complejo.

          2. Hombre Andrónico… «donde no hay nada»…

            Pues hay mucho más que en la Luna: más gravedad, atmósfera de dióxido (que es un gas muy útil para muchas cosas) aunque sea poca cosa, agua en forma de hielo a poca profundidad (y quizá líquida a más profundidad), menor gradiente térmico que en la Luna, mejores condiciones de iluminación y visibilidad (gracias a la atmósfera y con el permiso de las tormentas de polvo), viento (para energía, aunque sea poquita)…

            Vamos… que lo de «no hay nada» pueeees…

            Y lo de las radiaciones, ya se ha hablado aquí que sí, que es un problema, pero ni de lejos tan grande como normalmente se supone… y que quizá sea lo suficientemente evitable como para mantenerse dentro de los márgenes de tolerancia (con el permiso, claro está, de una hipotética llamarada solar).

  2. Buena entrada. Daniel, si tienes algunas referencias a mano, ¿las podrías poner?.
    Entre el cuerpo sustentador o la nave con escudo térmico hinchable, yo no me quedo con ninguno:
    * el cuerpo sustentador reduce más de un 95% su energía cinética en la difusión térmica, pero luego tiene que emplear mucho combustible para ese amartizaje lateral; aparte de usar demasiado volumen en todo este esquema … un volumen necesario para llevar una cápsula tripulada insertada en ese cuerpo de vuelta a la órbita marciana.
    * el escudo hinchable, tiene que expulsar su base para que los retrocohetes no lo chamusquen y acertar para que aquello expulsado no choque contra nada en 20 metros a la redonda, aún bajando a enormes velocidades … y a 8.3 km de altura se encienden esos retrocohetes … demasiado alto, me parece.
    Yo le daría bastantes vueltas a estas ideas. Y también habrían que hacerse muchísimos tests.

    1. En lo relativo a expulsar algo para que los retrocohetes queden libres… ¿realmente crees que puede ser tanto problema? Porque podría ser algo hecho del mismo material que el resto del escudo, pero «marcado» como los plásticos del salpicadero para los airbags del coche. En el momento adecuado, e incluso usando los propios cohetes para destrozar el sello (la atmósfera no es de oxígeno, así que el «fuego» no se extendería al resto del escudo), no habría nada que saliese despedido y representase al mismo tiempo un peligro.

      O, marcado en forma de flor y con un «simple» cordón detonante en las juntas: se abre hacia afuera, queda pegado al escudo por la presión aerodinámica y listos…

      No sé… de todos los problemas, me parece que ese es el más sencillo de soslayar (y eso sólo desde mi perspectiva de completo amateur… imagina lo que puede pergueñar cualquier ingeniero con un poco de inventiva).

      Salu2

      1. No hay nada fácil en el espacio, Noel.
        https://core.ac.uk/download/pdf/76424275.pdf
        La separación supersónica de la carga útil del aeroshell del módulo de aterrizaje marciano durante la trayectoria EDL no se ha evaluado hasta el punto de que pueda descartarse absolutamente fuera del espacio de diseño del módulo de aterrizaje.
        Si bien la separación de una gran escudo bajo cargas aerodinámicas significativas es un desafío, este enfoque requiere menos propulsor y potencialmente simplifica las operaciones terrestres de Marte. Sin embargo, la separación supersónica del aeroshell también aumenta las preocupaciones de calentamiento en relación con el campo de flujo de SRP y también puede requerir una formación significativa de la trayectoria de EDL y maniobras de desvío para proteger los activos de superficie emplazados del impacto de escombros mientras se logra un aterrizaje preciso.

        1. ¿Pero el aeroshell se descarta tras la reentrada y antes del aterrizaje? Porque, desde mi perspectiva completamente amateur, sería muy útil y hasta más deseable mantenerlo hasta el mismo momento de aterrizar, ya que seguiría produciendo frenado y, por tanto, mucha menos necesidad de propulsión.

          De todos modos, creo (si he interpretado bien) que Antonio se refería a liberar los propulsores de aterrizaje CON el Aeroshell colocado (digamos, a través de un agujero destapable en el centro), y a eso me refería yo al comentar.

    2. Gracias por las referencias, anoche me parecía una entrada basada en powerpoints. Ahora ya lo sé.
      Por otro lado, la Starship marciana se supone que lograría hacer un descenso y reentrada sin venir desde una órbita marciana; sino llegando directamente desde la órbita de transferencia interplanetaria. Seguro que también éstos tendrán que ir dándole muchas más vueltas a esos diseños.

  3. Otra entrada muy, pero muy interesante. Lo que no me queda claro es si se realizará una entrada directa a la atmósfera o si previamente se entrará en órbita. En los meses que dura el viaje podría desatarse alguna tormenta de arena importante y quizás sería preferible esperar un poco para el descenso. Para entrar en órbita se podrían utilizar técnicas de aerofrenado como lo han hecho varias sondas de EE.UU.

    1. Fíjate en las diapositivas que tienen una secuencia de viñetas en su parte inferior, porque ahí viene el plan de vuelo del lander.
      1. Lanzamiento del lander a la órbita terrestre.
      2. Acoplamiento con el remolcador SEP que lo llevará a Marte.
      3. Entra en órbita y espera a la nave tripulada.
      4. Acoplamiento con la nave tripulada y transferencia de la tripulación.
      5. Aterrizaje en Marte, etc.

      Entiendo que esto también puede hacerse ensamblando en órbita lunar (que es mi opción favorita) en vez de en la terrestre.

    2. La velocidad de entrada de Curiosity es de 21.000 km/h.
      En cambio, estos lander pone en las diapositivas que inician el descenso a 4.7 km/s, o sea, casi 17.000 km/h. Es una velocidad similar a la que entrará la Tianwen-1 de China, que también hace paso previo por la órbita de Marte.

      A mí me gusta más la idea de entrar en órbita marciana, como paso previo a cualquier descenso. Y a ser posible, utilizando la atmósfera para hacer algo de aerofrenado.

    3. De uno de los enlaces de Daniel:
      https://core.ac.uk/download/pdf/76424275.pdf
      «El EMC (=Evolvable Mars Campaign) está considerando actualmente dos opciones de SEP para el transporte en el espacio.
      La primera, llamada opción SEP-Chemical, utiliza una SEP de 150 kW derivada de la misión de redireccionamiento robótico de asteroides (ARRM), para misiones de carga, y un propulsor químico (oxígeno líquido y metano) para misiones de tripulación. En esta arquitectura, los módulos de aterrizaje que transportan elementos de carga se liberan de la etapa SEP días antes de la llegada a Marte y utilizan el frenado aerodinámico para lograr una órbita de estacionamiento de 1 Sol.
      La segunda opción, llamada SEP híbrida, utiliza un SEP derivado del ARRM de 300 kW combinado con propulsión química almacenable actualmente disponible para misiones de tripulación o carga. Dado que la opción SEP híbrida reutiliza el módulo de propulsión y hábitat para el viaje de regreso a la Tierra, solo gira en espiral a una órbita altamente elíptica de 5 soles y no requiere una maniobra de aerocaptura. Dado que al menos una opción de transporte incluye el frenado aerodinámico, las tecnologías EDL consideradas deben ser capaces de sobrevivir tanto a los entornos de calentamiento de la aerocaptura como a los de EDL»

      A mí últimamente me fascina esa propuesta de remolcador SEP híbrido, con Xenon y metalox, especialmente si además se ensambla y lanza a Marte desde la órbita lunar (¿por qué desde la Luna? pues porque mola muchísimo más, claro. Bueno, además es reutilizable varias veces y se puede repostar en las cercanías de la Luna)

      1. Pochimax, agradezco tus respuestas tan completas. En mi caso si pudiera elegir, pondría un módulo orbital, una «mini-gateway» digamos, con varios puertos de atraque , me manejaría con varios MADV, el centro de operaciones estaría en órbita, allí se recibirían los suministros y los MADV serían como «ferrys» hacia las bases en la superficie. En caso de emergencia, las tripulaciones podrían permanecer varios meses en órbita esperando ayuda.

    1. La propia Starship es el MAV.
      Y el lander. Y el hábitat. Y la nave de regreso a la Tierra. Y la nave para aterrizar en la Tierra. Con personas y toneladas de carga (muestras, etc).

      Y todo eso por mucho menos de lo que costaría un simple MAV (10 millardos).

      1. StarShip necesita refrigeración activa para el despegue (han empezado a usarla con SN8). En Marte no hay plataformas de lanzamiento, así que salvo que se haga una versión marciana (¿MarsShip?), necesitarán un MAV.

  4. Gracias Daniel por la entrada y tu trabajo
    ¿Cuántos ingenieros, diseñadores y técnicos soviéticos se fueron a los Estados Unidos tras la caída de la Unión Soviética?
    ¿Cuántos de ellos acabaron en las oficinas de diseño de las empresas americanas o en la NASA?
    ¿Podría ello explicar la convergencia de diseños que nos has relatado?

    ¡Ah! y para todos: ¡Feliz Navidad!

  5. Una cosilla Daniel, creo que hay una pequeña errata en los pesos de las naves, según la tabla son 66t para el vehículo sustentable, pero en el texto aparece 57t.
    Ya aprovecho para felicitaros la Navidad y que la disfrutemos en muy buena compañía 🙂

  6. Otra gran entrada de Daniel para otra Navidad que nos acompaña.

    ¡¡¡Que tengas una especial nochebuena y feliza Navidad Daniel!!!

    ¡¡¡Y feliz Nochebuena y Navidad a toda esta comunidad de espaciotranstornados!!!

    1. Adhiero GM/Pochi+×
      ¡¡¡Feliz Navidad para todos!!!
      en esta Comunidad tan hermosa.

      Para esta fecha tan especial, en un Blog de astronomía, que mejor que el himno a La Alegría, de Beethoven.

      Escucha, hermano, la canción de la alegría y el canto alegre del que espera un nuevo día. Ven, canta, sueña cantando, vive soñando el nuevo sol en que los hombres volverán a ser hermanos. Si en tu camino sólo existe la tristeza y el llanto amargo de la soledad completa, ven, canta, sueña cantando, vive soñando el nuevo sol en que los hombres volverán a ser hermanos.
      Si es que no encuentras la alegría en esta tierra, búscala, hermano, más allá de las estrellas. Ven, canta, sueña cantando, vive soñando el nuevo sol en que los hombres volverán a ser hermanos.

      Paz y felicidad a todos en esta nueva Navidad.

  7. Sigo diariamente tu blog Daniel y no dejas de sorprenderme con el ritmo y nivel de tus publicaciones, no suelo (casi nunca) aportar nada, dado mi escaso nivel, pero quiero desearte a ti y a los tuyos una feliz Navidad en estos extraños dias……

    Por supuesto que extiendo mi deseo a todos los participantes en este estupendo blog, ¡¡¡Feliz Navidad!!!

  8. Un artículo asombroso, donde se ve una vez más la «evolución convergente». Ante problemas iguales, se llegan a soluciones similares.

    Nos queda mucho para llegar a pisar Marte con las soluciones conocidas.
    Espero que el dios de la ciencia nos permita a los humanos seguir habitando por mucho tiempo este planeta tan amable. El único que nos soporta.

    Felices fiestas

  9. Estupenda entrada, de esas que “crean afición” 👍🙂.

    Creo que todo esto nos muestra lo muy lejos que estamos todavía de enviar misiones tripuladas a Marte. Hay mucho que resolver antes, con Starship o sin ella. Visto lo visto, me he vuelto un pelín pesimista (o realista) y ahora no creo que esta histórica misión tenga lugar antes de 2050 como pronto (antes la situaba para la década de 2040, pero los retrasos son consustanciales a la astronáutica). Si cuando cumpla 100 años, ahí a mediados de la década de los 60 de este siglo, veo los primeros astronautas hoyando las arenas de Marte, me daré por satisfecho. 🙂👏

    Así pues, digo lo que Pochimax: primero volver a la Luna y crear un auténtico sistema de transporte cislunar. Después ir ganando experiencia, con la Gateway o estaciones similares, en estancias tripuladas largas relativamente lejos de la Tierra y quizás montar una expedición tripulada a algún asteroide que se acerque al espacio cislunar. Luego, con mejores tecnologías de propulsión (sistemas iónicos más eficientes, con paneles solares de más rendimiento, etc.) montar una expedición robótica y tripulada a la órbita marciana y a Fobos / Deimos, quizás montando una Gateway marciana y, por último, desde esta, la ansiada misión de aterrizaje.

    Pero no hay que tener prisa. Las misiones tripuladas a Marte serán un programa internacional, pues su coste será inasumible para cualquier país. Exigirá la colaboración de las principales agencias y empresas y antes de eso hay otras cosas que ir arreglando en nuestro planeta. Quien se crea lo contrario, que iremos en unos años y que costará muy poco, se engaña a sí mismo con un sueño infantil. Incluso si la Starship+Superheavy llega a convertirse en una realidad operativa, se necesitarán años de trabajo y cientos de miles de millones de eurodólares para tener en Marte algo parecido a lo que tenemos en la Antártida.

    Mientras tanto, a seguir enviando nuestros robots a Marte y más allá.

    Felices Saturnales… diiigo… Navidades 😜🍾🥂⛄️🎄🚀

    1. Magnífica entrada, Daniel.
      Opino, desde mi nulo conocimiento de estos temas, como HG. En cualquier caso, soy màs pesimista que tu, Hilario, no creo que antes del 2060…. además ahora se habla de enviar a los «perros robot» de Boston Dynamics a Marte o la Luna; bueno sean perros, humanoides o lo que sea.
      Efectivamente, Hilario, antes vendrán no menos de 20 ó 30 sondas robóticas más a Marte, me refiero sólo de EEUU, más todas las demás del resto de paises que, supongo, en el futuro se unirán o lo intentarán.
      Feliz fiestas y que todo vaya bien para todos…. un año para olvidar, muy negro para todos, porque todos hemos perdido mucho.

    2. Vamos a ver:

      2021- Starship Orbital (con SH desvitaminado), primera reentrada exitosa. Se lanzan los primeros starlinks. Buena dosis de petardazos.

      2022- Repostajes en órbita. Posible intento de un lanzamiento a Marte. Primeros lanzamientos comerciales. Fondos de la NASA serios para las versiones tripuladas (3B a largo para el programa).

      2023- Starship tripulada en órbita con tripulación de una Dragon. Sin reentrada, en plan hotel espacial para hacer fotos y volteretas. Financiación privada gordota (3B privados). Lanzamientos comerciales generando beneficios.

      2024- Starship tripulada alrededor de la Luna (carga y descarga de 7 tripulantes con la Dragon). Starship de carga Lunar. SpaceX y Elon Musk consiguen completar un presupuesto de 10-15B para invertir en la exploración Marciana. Inversores, países aliados, excéntricos, publicidad… se empieza a montar el chiringuito con el que soñaba Mars One pero de verdad.

      2025- Una o 2 Starship marcianas de carga con una primera planta de combustible y Rovers.
      ….
      2027 o 2029-30 misión tripulada. Eureka fieshta por todo lo alto y brindis con Voll Damms

      2040 es muuuy Pochipesimista

      1. Claro, Jimmy. Y en 2050 Elon Musk patentará el motor warp.

        En 2055 la Starship Warp SN 198 viajará a Titán en una semana y en 2058 irá a Neptuno aprovechando el puente de la Constitución de la III República española, que será la última porque en 2060 nuestro país quedará integrado en el Imperio Terrestre Muskiano.

        En 2080 la Starship Warp SN234 llegará a Proxima Centauri partiendo de la Tierra un 29 de febrero y regresando el 18 de enero del mismo año. Ante tan desconcertante evento, Musk ordena una nueva misión interestelar a Proxima en abril de 2083. La señal de radio codificada con un algoritmo cuántico de 134 qbits anunciando que el viaje ha ido según lo previsto sale del quinto planeta de Proxima el 1 de mayo de 2083 y llega a la Tierra en diciembre de 2020, causando el desconcierto general entre la comunidad de astrofísicos.

        En fin…

        1. Jaja, veremos. Igual tienen un accidente gordo y todo se retrasa, Musk monta un escándalo colosal o lo matan. Pero si no hay contratiempos mayores, una Starship de carga en superficie de Marte en 5 años me parece razonable. Básicamente por tener el equipo de ingenieros que hace un par de años puso al FH en operación y acaban de mandar 25 F9 en un año con una tasa de réutilización de ciencia ficción. Al final, no hay nada demasiadio exótico en la arquitectura que plantean, es un sistema evolutivo sobre tecnologías que ya tienen controladas.

        2. Como historia de Ciencia Ficción está muy bien, pero dudo que un motor Warp retrocediese en el tiempo, pues no es ese su funcionamiento (en base Alcubierre, se entiende, con todos sus impedimentos).

          Retrocedería en el tiempo si SUPERASE la velocidad de la luz (imposible), pero el Warp NO supera la velocidad de la luz, sino que (muuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuy teóricamente) expande el propio espaciotiempo a cualquier velocidad arbitraria, pero el objeto inserto en la burbuja, de hecho, NO SE MUEVE (respecto del espaciotiempo a su alrededor).

          1. Lo siento, Hilario. Pero te tengo por un comentarista informado y preciso, y no pude por menos que hacer notar esa leve inconsistencia, que me sorprendió en tu discurso, jajajaja.

      2. 2021: Primer aterrizaje exitoso, primer salto del SH.

        2022: Primer vuelo a órbita.

        2023: Primera reentrada exitosa.

        2024: Primer repostaje en órbita.

        2025: Primera misión de carga (Starlink).

        2026: Primera misión de carga comercial.

        2027: Primer vuelo a órbita lunar.

        2028: Primera Starship tripulada en órbita baja con transferencia de tripulación desde la Dragon.

        2029: Primer intento fallido de aterrizar en Marte.

        2030: Primera Starship tripulada en órbita lunar.

        2031: Primer despegue tripulado de una Starship.

        2032: Primer alunizaje de una Lunaship.

        2033: Primer aterrizaje tripulada de una Starship.

        2034: Primer aterrizaje exitoso en Marte.

        2035: Primer alunizaje tripupado de una Lunaship.

        2038: Primera misión exitosa de ida y vuelta a la superficie de Marte.

        2040: Primera misión tripulada a Marte.

        1. No es muy coherente que la primera órbita sea en 2022, pero la primera misión de carga (Starlink) sea en 2025 y la primera misión comercial en 2026.
          ¿Porqué iban a desarrollar primero la reentrada y el repostaje orbital antes que poner carga en órbita (especialmente si ya son capaces de llegar a órbita desde hace años)?

          El resto ya… es demasiado para mí.

          PD: por cierto, ¿sólo pueden hacer una cosa por año?

          1. La primera misión a órbita es con un prototipo, antes de construir una nave como dios manda. La reentrada la desarrollan antes, porque si no no les sale rentable lanzar cargas, esa es la gracia del sistema, que sea totalmente reutilizable. Lo del repostaje tienes razón, no necesitan desarrollarlo antes.
            Sólo es un ejercicio de imaginación con un escenario optimista pero más realista que el comentario anterior.

            Lo arreglo con tus aportaciones:

            2021: Primer aterrizaje exitoso, primer salto del SH.

            2022: Primer vuelo a órbita.

            2023: Primera reentrada exitosa.

            2024: Primera misión de carga (Starlink).

            2025: Primera misión de carga comercial.

            2026: Primer repostaje en órbita.

            2027: Primer vuelo a órbita lunar.

            2028: Primera Starship tripulada en órbita baja con transferencia de tripulación desde la Dragon.

            2029: Primer intento fallido de aterrizar en Marte.

            2030: Primera Starship tripulada en órbita lunar.

            2031: Primer despegue tripulado de una Starship.

            2032: Primer alunizaje de una Lunaship.

            2033: Primer aterrizaje tripulada de una Starship.

            2034: Primer aterrizaje exitoso en Marte.

            2035: Primer alunizaje tripupado de una Lunaship.

            2038: Primera misión exitosa de ida y vuelta a la superficie de Marte.

            2040: Primera misión tripulada a Marte.

      3. Tiene muchos retos por delante pero yo si veo factible que Musk ponga humanos en Marte al final de la década. Quedan 4 ventanas de lanzamiento, en la primera del 2022 no creo que envíe nada, a lo más algún satélite (sabéis cuando la Nasa planea lanzar el suyo para mapear el hielo/agua en Marte?). Pero luego le quedan 3, digamos dos para llevar cargas y comprobar que el sistema funciona y corregir defectos y la última ventana para ya enviar humanos.

        Puede que Musk fracase con la Starship, pero tiene una probabilidad nada despreciable de ser el primero en volver a la Luna y en enviar la primera misión a Marte

    3. Es que lo de Marte sí que es la obra de El Escorial y no el Webb. En algún lugar debo de tener un ejemplar de Muy Interesante de los primeros años de los 90 según los cuales habríamos llegado ya a Marte por estas fechas, y si uno lee publicaciones de décadas anteriores es para echarse a llorar.

      Feliz Sol Invicto.

  10. El país con más experiencia tanto en vuelos tripulados como en amartizajes es EEUU. Si la conquista humana de Marte ha de hacerse realidad es de suponer que seaeste país (NASA, SpaceX, …) quien lo consiga.
    El único precedente es el programa Apolo para enviar hombres a la Luna. El programa Apolo se produjo en medio de una rivalidad entre superpotencias. EEUU necesitaba demostrar que el sistema económico de la URSS era menos productivo a su sistema económico. EEUU más que lograr conquistar la Luna lo que logró fue demostrar que su capitalismo era capaz de generar suficientes recursos para la hazaña. Los soviéticos no fueron a la Luna porque su comunismo no fue capaz de generar los recursos económicos necesarios. Años después fracasó en sistema Energía-Burán y no fue el fracaso del ingenio soviético. Fue el fracaso definitivo de la capacidad productiva del comunismo que provocó la quiebra de de todo el país.

    1. Sinceramente, el viaje a Marte me parece algo tan gordo que lo normal es que se consiga mediante una coalición de países y de agencias espaciales de todo tipo, cada una aportando su granito de arena.
      No sé. ¿No están todos de acuerdo y colaborando con el ITER? ¿por qué no podrían ponerse de acuerdo en el viaje a Marte?

      1. Porque el ITER es la única esperanza de tener energía que tenemos cuando se vuelva insostenible seguir quemando derivados del petroleo, porque lo necesitamos para fabricar casi todo , (máquinaria, fibras, adhesivos, cauchos , medicinas, incluso en alimentación.

    1. Con humanos es poco probable a menos que sea mision suicida y sobrevivan por suerte, 9 meses en esa lata de sardinas y si no llevan protección contra rayos cósmicos será complicado, si lo logran será un hito sin precedentes, yo quiero que suceda pero la probabilidad es baja.

      1. Hay tejidos especiales, que ya usaron los astronautas del Apolo en sus trajes, con los que pueden forrar por dentro la nave. Cincuenta años despues, deben ser mejores. Ademas, las vituallas y etceteras se pueden almacenan contra las paredes y eso tambien puede proteger de rayos cosmicos. Y contra el sol se interponen los tanques de combustible. La Jaula de Faraday puede proteger contra los fuertes campos magneticos de la Tierra.

      2. Que manía con los 9 meses, esto no es un parto. Una misión tripulada debe tardar 6 meses máximo. Y 4 meses no es complicado, se consigue de sobra con el dV de una Starship.

  11. Seria bueno que se pusiera más énfasis en seguir desarrollando los escudos térmicos inflables ya que sepa no se a probado exitosamente nunca ojalá que pronto se envié un demostrador tecnológico de escudo térmico inflables en Marte

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Por Daniel Marín, publicado el 24 diciembre, 2020
Categoría(s): Astronáutica • Marte • NASA