El futuro de la exploración de Marte se verá enormemente mejorado por la presencia de humanos en el Planeta Rojo. El trabajo que las tripulaciones de astronautas podrían realizar en ese mundo distante excedería con creces lo que podrían realizar las máquinas robóticas marcianas, pero ciertamente a un costo mucho mayor.
Con ese fin, la NASA está diseñando una estrategia de la Luna a Marte que identifica la ciencia como uno de los tres pilares que sustentan la búsqueda de la agencia de una exploración humana sostenible en todo el sistema solar. Lo que se está planificando ahora es la estructura necesaria para lograr este objetivo.
A finales de este mes se llevarán a cabo talleres en la NASA sobre Arquitectura de la Luna a Marte, organizados por el Consejo de Estudios Espaciales de las Academias Nacionales. Según un comunicado de Nujoud Merancy, administrador asociado adjunto de la Oficina de Estrategia y Arquitectura de la NASA dentro de la Dirección de Misiones de Desarrollo de Sistemas de Exploración, la agencia espacial está buscando perspectivas sobre inversiones en ciencia y tecnología que podrían ayudar a lograr un regreso humano sostenible a la Luna y enviar tripulaciones a Marte. .
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«Nuestras asociaciones con la industria, el mundo académico y la comunidad internacional están ayudando a la NASA a definir una arquitectura que nos permita explorar con valentía la Luna, Marte y más allá», explica Merancy.
La historia del Equipo Tigre
Podría decirse que la ciencia realizada por los astronautas en Marte tendrá el mayor impacto en la escala y la escala de esa arquitectura. Por lo tanto, decidir las prioridades científicas requiere una atención temprana.
La historia reciente muestra el problema de los astronautas que se lucen demasiado tarde en misiones científicas.
Ese es el mensaje central de un estudio reciente realizado por el Grupo de Análisis del Programa de Exploración de Marte (MEPAG), un estudio que sugiere cómo y dónde los humanos en el Planeta Rojo pueden maximizar la exploración y producción científica.
El equipo MEPAG Tiger sobre objetivos científicos para una misión humana a Marte fue dirigido por Bruce Jakosky, científico investigador senior del Laboratorio de Física Atmosférica y Espacial de la Universidad de Colorado en Boulder, Colorado. Su informe fue enviado a la NASA a finales del año pasado.
Proactivo, no reactivo
«Creo que el valor real de este informe es si podemos lograr que la NASA preste atención», dijo Jakosky a Space.com en una entrevista exclusiva. «Vemos que se está trabajando mucho en la planificación de la arquitectura de las misiones tripuladas a Marte», afirmó, «pero la ciencia no está sobre la mesa en absoluto. Mi objetivo como jefe del equipo Tiger es tratar de incluir la ciencia en el debate». «
La relevancia de la ciencia no es la forma de hacer ciencia de clase mundial, afirmó Jakosky. Dijo que la NASA debe ser proactiva, no reactiva, en la integración de la ciencia.
El programa Apolo de la NASA desde la década de 1960 hasta principios de la de 1970 contó con científicos, ingenieros y astronautas trabajando lado a lado, lado a lado, para asegurarse de que se hiciera ciencia, señaló Jakosky.
«Esto es algo que no creo que veamos hoy en Artemisa o en Marte», dijo Jakosky. «Tiene que ser un proceso iterativo para garantizar que la ciencia y la ingeniería trabajen juntas», dijo.
Sitios de aterrizaje basados en la ciencia
Jim Head, un renombrado investigador planetario de la Universidad de Brown, fue miembro del grupo de informe Tiger Team.
«La NASA está actualmente actualizando los objetivos de la Iniciativa Luna a Marte a través de una estrategia de 'arquitecto derecha/ejecutor izquierda'», dijo Head, añadiendo que esto se traduce en «trabajar hacia atrás desde el objetivo declarado para crear el conjunto completo de elementos que serán necesarios para alcanzar el éxito. Realizar el desarrollo de todos los elementos de manera sistemática, integrándolos sobre la marcha correctamente según la arquitectura establecida.”
Head dijo que el informe del equipo MEPAG Tiger fue diseñado para ser parte de la estrategia de la NASA, ya que el grupo analizó cosas como sitios de aterrizaje óptimos basados en la ciencia en Marte, los tipos de actividades y tiempos de residencia necesarios para lograr metas y objetivos, y posibles asociaciones robóticas. .
«Este tipo de consideraciones proporcionan información importante sobre la retroalimentación del componente lunar de la iniciativa Luna a Marte de la NASA, la fase Artemisa», dijo Head.
Interacción y adaptabilidad en tiempo real
Marte contiene muchas pistas sobre la historia del sistema solar primitivo y cómo los planetas terrestres sustentan los hábitats y la vida, dijo Bethany Elman, miembro del grupo de informe Tiger Team. Es profesora de ciencia planetaria en el Instituto de Tecnología de California (Caltech) y directora del Instituto Keck de Estudios Espaciales en Pasadena, California.
Para muchos tipos de geociencia, especialmente aquellos que implican mucha interacción con el terreno, como la recolección de muestras o la perforación profunda, Elman dijo que las capacidades humanas son «excepcionalmente empoderadoras» debido a la interacción y la adaptabilidad en tiempo real.
«Los humanos que realizan EVA pueden lograr la adquisición de datos y la recolección de muestras en unas pocas horas, lo que llevó años a los rovers», dijo Elman a Space.com. «Con la iniciativa Luna-Marte de la NASA en marcha, es importante pensar en las herramientas y tecnologías de apoyo que deben desarrollarse ahora para equipar a nuestros astronautas para que realicen investigaciones científicas sobresalientes en Marte».
Elman señala las misiones de referencia mencionadas en el informe del estudio que incorporan una variedad de posibilidades, como que los astronautas exploren regiones heladas, accedan a acantilados, exploren altitudes más altas en Marte o envíen expediciones a cuevas.
Estos casos ejemplares subrayan cómo las misiones individuales y específicas pueden lograr ciencia de alto valor.
Estimular la discusión
Jakosky, como jefe del equipo Tiger, señala que la lista de casos citados en el informe hace precisamente eso No Representan todas las misiones potenciales, pero «deberían servir para estimular debates dentro y entre las comunidades científica y de exploración».
Las misiones propuestas incluían misiones de astronautas previstas a Utopia Planitia, Valles Marineres y Cerberus Fosae.
«Cualquier lugar de aterrizaje proporcionará resultados científicos sorprendentes. Creo que eso está claro», afirmó Jakosky. «Marte es un planeta extremadamente diverso y geológicamente complejo. Ningún sitio por sí solo nos dirá todo lo que queremos saber sobre Marte».
Un escenario implica que la tripulación vaya natural En Marte. Se trata de un estudio del subsuelo de cuevas naturales, ya que ya se han observado antes varias cuevas marcianas.
Es necesario caracterizar las condiciones de habitación en el entorno de la cueva, ya sea disponibilidad de agua, fuentes de energía y potencial químico. Pero también para determinar si hay signos de vida en el entorno de la cueva, añade el informe.
Los exploradores humanos pueden aterrizar cerca de la cueva objetivo y permanecer dentro del hábitat durante gran parte o la mayor parte de la misión. Operarán de forma remota para recuperar muestras de los robots desplegados en el suelo de la cueva. Hacerlo eliminaría el retraso en las operaciones en comparación con la realización de una investigación automatizada desde tierra, una «reducción multinivel en el tiempo de decisión», dice el informe.
¿Por qué hay humanos en Marte?
El informe muestra cómo los humanos podrían desarrollar un valioso conjunto de objetivos científicos en el Planeta Rojo. Obviamente, las cuadrillas pueden realizar mediciones de campo en el lugar, realizar mapas del área local y obtener acceso al subsuelo.
El informe explica que es fundamental seleccionar muestras con el mayor valor de retorno de la superficie, el subsuelo y la atmósfera y llevar esas muestras a laboratorios en la Tierra.
En primer lugar, los exploradores de Marte podrían crear redes locales y regionales de dispositivos de recopilación de información para capturar los procesos que tienen lugar en Marte durante y entre misiones.
Desde la órbita o en la superficie de Marte, los activos robóticos operados remotamente, como precursores de las estructuras humanas en Marte, pueden explorar lugares más allá del alcance de un lugar de aterrizaje humano o evaluar una rica variedad de terrenos y hábitats.
De vuelta en la Tierra, se necesitan controladores terrestres para operar la infraestructura necesaria para garantizar la seguridad humana y las operaciones eficientes en Marte. También es necesario aprovechar las capacidades mejoradas para hacer ciencia gracias a los equipos de especialistas sobre el terreno.
Ciencia de alta prioridad
Una de las señales clave del estudio es la elección del lugar para realizar investigaciones científicas con seres humanos en Marte.
«Dada la complejidad de la historia evolutiva de Marte y la enorme diversidad de entornos en Marte, ningún sitio por sí solo puede abordar todos los objetivos científicos de alta prioridad», afirma el informe.
Uno de los hallazgos clave del estudio es que los humanos podrían hacer ciencia vital en Marte «que sería más difícil o imposible usando naves espaciales robóticas; las capacidades de las misiones humanas tienen el potencial de cambiar tanto los objetivos como las prioridades, y ciertamente pueden acelerarse». El ritmo de la exploración científica de Marte”.
En cuanto al trabajo científico en Marte, el equipo Tiger se ha fijado tres objetivos de alto nivel:
«Lo que distingue a Marte del resto del sistema solar es la posibilidad de que haya vida en él, la historia del agua, la naturaleza de los procesos geológicos y sus similitudes con la Tierra», dijo Jakosky. «En segundo lugar, es la relativa proximidad a Marte y la relativa facilidad con la que podemos explorarlo», dijo.
Scott Hubbard, ex director del Centro de Investigación Ames de la NASA y familiarizado con los hallazgos del informe, es ahora miembro del Departamento de Aeronáutica y Astronáutica de la Universidad de Stanford.
Hubbard fue el primer director del Programa de Exploración de Marte de la NASA en 2000, lo que le valió el apodo de «Zar de Marte» mientras reestructuraba el programa de Marte de la agencia espacial a raíz de varios fracasos en la exploración planetaria.
En opinión de Hubbard, el informe del MEPAG Tiger Team es «un excelente ejemplo de objetivos de exploración humana de Marte basados en la ciencia», dijo Hubbard a Space.com.
Hubbard dijo que espera que la NASA y las próximas Academias Nacionales utilicen el informe del Equipo Tigre como «un aporte importante para la comunidad».
Texto completo del “Informe del equipo MEPAG Tiger sobre los objetivos científicos de la misión humana a Marte” Se puede leer en línea.
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