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Ciencia

¿Por qué la Luna es estratégica en las misiones tripuladas de la NASA a Marte?

Los seres humanos no han estado más allá de la órbita de la Tierra en décadas. Eso está a punto de cambiar.

NASA

En un salón cavernoso dentro del Centro Espacial Kennedy en Florida, los ingenieros de la NASA están armando una nave espacial que en los próximos años llevará a los humanos de nuevo a la Luna, y finalmente a Marte.

Se llama Orion, y tiene un ligero parecido a la cápsula que trajo de regreso a casa a los astronautas del Apolo después de sus novedosas misiones a la Luna hace casi cuatro décadas. Está diseñada para transportar a cuatro miembros de la tripulación más allá de donde alguna vez los humanos han estado en el espacio, en una cabina del tamaño de una cocina promedio, una cocina con un techo muy bajo, claro está.

Astronaut Buzz Aldrin on the moon.
NASA

Ahora que celebra su 60 aniversario, la NASA espera lanzar una nave Orion no tripulada alrededor de la Luna para 2020. Para 2023, otra cápsula transportará astronautas por primera vez, girando muy lejos del lado oscuro de la Luna, mientras realiza dos acercamientos a su superficie.

Hay un eco del pasado aquí. Este salón, llamado High Bay, es en donde la NASA trabajó en la nave espacial Apollo en la década de 1960, y la instalación ahora se conoce como el Edificio de Operaciones y Salidas Neil Armstrong, en honor al primer ser humano que pisó la Luna. En ese entonces, como ahora, el objetivo era lograr cosas nunca antes hechas, expandir el alcance de la humanidad en el espacio.

Pero ahora, la NASA tiene compañía. Compañías privadas como SpaceX también están trabajando en sus propios planes para ir a la Luna y Marte.

"Tenemos mucha confianza en que el sistema solar más cercano será un lugar vibrante para cuando la NASA cumpla 100 años", dijo Rob Chambers, director de Estrategia de Vuelo Espacial Humano para la firma Lockheed Martin, que está construyendo el Orion para la NASA.

NASA's Orion spaceship under construction

Este es el esqueleto de la cápsula Orion de la NASA que se produce en el Centro Espacial Kennedy. Esta nave espacial está preparada para hacer su primer viaje alrededor de la Luna en 2020.

NASA/Rad Sinyak

Llegar a lo más alto

Durante décadas se ha hablado de regresar a la Luna y seguir adelante hacia Marte, ya sea simplemente por el afán de explorar, para asegurar otra alternativa para que la humanidad se pueda establecer o para aprovechar los recursos que el resto del Sistema Solar puede ofrecer.

Es inevitable que uno de los roles principales de esta misión pertenezca a la NASA, quien ha ampliado los límites de dónde exploramos y cómo entendemos el universo. Ha tenido numerosos logros únicos en las últimas seis décadas y en vastos despliegues en el espacio llevando robots a Marte, enviando y satélites a los asteroides y lunas de Saturno, y enviando sondas como el Voyager y el New Horizons hacia los bordes del Sistema Solar. Y, por ejemplo, el telescopio espacial Hubble nos ha dado vistas incomparables de los agujeros negros más distantes.

El programa Apollo fue uno de los primeros y más sorprendentes éxitos de la NASA, y se mantiene como un símbolo de la destreza científica y el espíritu de Estados Unidos. En seis misiones entre 1969 y 1972, puso a 12 personas en la superficie de la Luna y entre los más famosos están Neil Armstrong y Buzz Aldrin.

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Pero han pasado dos generaciones desde que alguna persona se ha aventurado más allá de la órbita terrestre baja. Una vez que terminó el programa Apollo, los esfuerzos de los vuelos espaciales tripulados de la NASA se centraron en el programa del transbordador espacial, que durante más de tres décadas ha lanzado 135 misiones y más de 300 personas que han rodeado la Tierra. Estos números incluyen docenas de vuelos a la Estación Espacial Internacional (ISS), comenzando con la primera misión de asamblea de la ISS en 1998.

"La NASA ha estado luchado con 'lo que sigue' en materia de vuelos espaciales humanos desde los aterrizajes en la Luna", escribió en un correo electrónico el presidente ejecutivo de Planetary Society y personalidad de la televisión, Bill Nye. "La NASA se ha visto obstaculizada por las altas expectativas de la era de Apolo con un presupuesto que es una fracción de lo que era en ese entonces".

El hombre en la Luna, segunda parte

Actualmente vemos un entusiasmo renovado por emprender nuevas aventuras lunares. Si bien el gobierno de Trump ha ordenado a la NASA que fije sus objetivos en Marte, primero quiere que la agencia cree una estación espacial lunar orbital, o un centro de operaciones, y que se instale en la superficie de nuestro satélite natural.

"Ha llegado el momento... [de] establecer una presencia permanente alrededor y en la Luna", dijo el vicepresidente Mike Pence en el Centro Espacial Johnson de la NASA en Houston en agosto pasado. Pence también es presidente del recientemente revivido Consejo Nacional del Espacio.

Los costos estimados de tal presencia podrían ascender a decenas de miles de millones de dólares. Más de la mitad del presupuesto propuesto para la NASA de US$19.9 mil millones para el próximo año fiscal se destinaría a la exploración lunar, y el Congreso parece que está dispuesto a entregar esos fondos.

Pero la NASA y los funcionarios gubernamentales ya no son los únicos con ambiciones lunares.

En septiembre, el presidente ejecutivo de SpaceX, Elon Musk, anunció que ya tenía el primer cliente comercial para un vuelo alrededor de la Luna en el próximo cohete BFR de su compañía: el multimillonario japonés, empresario y coleccionista de arte Yusaku Maezawa, quien planea invitar a un puñado de artistas a que lo acompañen en un vuelo redondo de una semana hacia el lado oscuro de la Luna en 2023. (El viaje no incluye un aterrizaje lunar).

El fundador de Amazon, Jeff Bezos, también tiene una empresa que diseña cohetes comerciales, Blue Origin. El proyecto Blue Moon de la compañía tiene la intención de hacer entregas de carga a la Luna con el objetivo de apoyar las actividades que se realicen allá.

"Hace 17 años y medio cuando comenzamos a instalarnos en el espacio [abordo de la ISS]", dijo el astronauta retirado Chris Hadfield, quien se desempeñó como comandante de la ISS y también trabajó en la Oficina de Astronautas de la NASA en Houston. "El próximo paso lógico será habitar de forma permanente en la Luna".

Chambers de Lockheed Martin dijo que, finalmente, es el momento adecuado para volver a la Luna, gracias a los avances en tecnología, la acumulación de conocimientos operativos durante décadas de trabajo en órbita y el entusiasmo creado por misiones de alto perfil como el rover Curiosity que llegó a Marte y la visión particular de SpaceX por alcanzar el Planeta Rojo con sus cohetes reutilizables.

Permitiendo un poco de negocios en el espacio

Parte del camino a seguir para la NASA en el siglo XXI es buscar más asociaciones estratégicas con la industria privada, como SpaceX y los gigantes de la industria aeroespacial Boeing y Northrop Grumman.

"Esto es más grande que una compañía, es más grande que un país", dijo Chambers. "Vamos a competir todos y hagamos que suceda".

Esta es una representación de la nave espacial Orion de la NASA que se aproxima a la puerta de la Plataforma Orbital Lunar en la órbita lunar.

NASA

La NASA y el gobierno han establecido el objetivo de apoyar un aterrizaje comercial robótico no tripulado en la Luna a más tardar en 2020, aproximadamente al mismo tiempo en que Orion debería realizar su primer vuelo de prueba. A partir de ahí, el plan de la NASA exige el establecimiento de una plataforma de órbita lunar atendida por el ser humano ––una puerta de enlace lunar, similar a la ISS que rodea la Tierra–– "para las tripulaciones que llegue de visita desde la Tierra, viajen hacia y desde la superficie lunar y salgan para y de regreso a Marte".

La agencia ha pedido a la industria ideas sobre cómo crear una puerta de enlace que pueda desarrollar tanto tecnología como negocios. Chambers dice que algunos usos posibles incluyen un área de preparación para ensamblar sondas de espacio profundo, canales de comunicación y una base para operar robóticamente el equipo en la superficie lunar.

En la superficie, los módulos de aterrizaje robóticos primero explorarán los recursos potenciales, de acuerdo con el plan.

"Una puerta de enlace es un punto de partida lógico para hacer salidas con los módulos de aterrizaje reutilizables", dijo Chambers.

Él y otros especialistas comparan el plan de la puerta lunar con la forma en que los humanos trabajan en la Antártida, en donde Nueva Zelanda a menudo es una parada en el camino hacia las bases permanentes en aquel remoto y frío continente.

Camino a Marte

Nye y Chambers están de acuerdo en que la ruta a Marte es a través de una estación de tránsito que orbita la Luna.

"La estación espacial de la puerta lunar es un buen paso, pero debe diseñarse teniendo en mente a Marte, no solo a la Luna", dijo Nye.

Lockheed Martin es una de las seis compañías, junto con Boeing, Bigelow Aerospace, Space Systems, Northrop Grumman y Nanoracks, que trabajan en conceptos de estaciones lunares. Además, está desarrollando su propio concepto Campo Base de Marte, un llamado vehículo de "transporte al espacio profundo" que se ensamblaría en la entrada lunar y luego transportaría a los humanos al Planeta Rojo.

"El camino a Marte siempre nos ha llevado más allá de la Luna", dice Chambers. "La puerta de entrada es casi como un puerto espacial".

Él prevé establecer otra puerta de enlace en la órbita de Marte.

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El plan para construir un portal lunar no está exento de controversia. Uno de los críticos más audibles del concepto es el cofundador de Mars Society, Robert Zubrin, quien se refiere al satélite lunar como una "cabina de peaje lunar".

"No hay necesidad de una estación de órbita lunar para ir a la Luna o a Marte", dijo. "Deberíamos crear un módulo de aterrizaje lunar y comenzar a aterrizar hábitats y rovers y otras cargas útiles en la superficie de la Luna, y tan pronto como se establezca, aterrizaremos a la gente en la superficie de la Luna".

Zubrin propuso un plan para construir una base lunar en solo cuatro años con el cohete Falcon Heavy de SpaceX, y también aboga por saltarse las estaciones en órbita alrededor de la Luna y Marte y llegar al planeta rojo simplemente tomando una serie de vuelos en un Dragón de SpaceX directo desde la Tierra.

¿Un manifiesto de destino a Marte?

El gobierno de Trump y la NASA han establecido el objetivo de poner un pie en Marte, aunque los detalles en este punto son pocos. Trump estableció 2033 como la fecha límite para llevar a los primeros astronautas a Marte.

"Podríamos poner a los humanos en órbita alrededor de Marte en 2033, si decidiéramos asignar los recursos, pero eso es cada vez más improbable", dijo Nye. "El problema más importante que se debe resolver es cómo alinear a todos los involucrados, las partes interesadas y aplicar el dinero a donde debería ir".

La NASA ha tenido una hoja de ruta muy vaga para llegar a Marte durante años, pero la pieza faltante ha sido el gran cohete y la nave espacial para llegar allí.

La concepción más reciente de los planes de exploración de la NASA.

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Mientras que la NASA apunta a la década de 2030, otros esperan llegar años antes. Crowdfunded Mars One espera hacerlo en la próxima década, pero ha tenido problemas para obtener fondos y apoyo. Los más notables son Elon Musk y SpaceX: Musk también pretende poner un pie en el cuarto planeta desde el Sol en la próxima década, e ir un paso más allá, recientemente publicó por Twitter su objetivo de tener una base "Mars Base Alpha" construida para 2028.

Exactamente lo que incluiría la base no está claro, pero los ingenieros de SpaceX han descrito una presencia inicial en el planeta construida al principio de forma robótica y luego con la ayuda de una tripulación humana que vive en cohetes BFR aterrizados en la superficie.

Tiene los ingredientes de una nueva carrera espacial.

Chambers de Lockheed Martin dice que confía en que Orión será la primera nave espacial que lleve a la gente a Marte.

"¡Claro!", dijo. "Esta es la forma en que los humanos van a entrar en la órbita de Marte".

Cuando se le preguntó en una conferencia de prensa sobre la posibilidad de que la nave espacial de otra persona pudiera vencer a BFR en Marte, Musk respondió simplemente: "la competencia ya comenzó".

Nueva tecnología para la ocasión

Mientras la próxima generación de cohetes grandes está en desarrollo, la NASA está trabajando en una variedad de tecnologías para ayudar a viajar y vivir en los entornos inhóspitos de la Luna y Marte de forma más cómoda y habitable.

Estos incluyen el desarrollo de la energía de fisión nuclear, que podría mantener las luces encendidas en una base marciana o lunar, y la investigación de sistemas de propulsión de energía nuclear-eléctrica o de energía dirigida (léase: láser) que reducen drásticamente los tiempos de viaje.

"Estamos hablando de la idea de llegar a Marte en 45 días, a Júpiter en un año o al medio interestelar en 10 años", dijo Jim Reuter, administrador asociado en funciones de la Dirección de Misiones de Tecnología Espacial de la NASA.

Es probable que esa tecnología esté a décadas de distancia, aunque Reuter dice que los sistemas de propulsión nuclear-térmica que reducen los tiempos de viaje en un 40 por ciento con respecto a la tecnología actual de propulsores de cohetes líquidos y sólidos podrían construirse ahora mismo.

Hadfield dice que no podríamos llegar a Marte tan rápido como a Musk o a la NASA les gustaría:

"No creo que el 2030 sea realista porque nuestros motores no son muy buenos. Tenemos que inventar algunas cosas y probarlas y mejorarlas", dijo. "No hay mucha urgencia, pero es inevitable".

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