Marte ha sido desde hace tiempo una fuente inagotable de inspiración para las narrativas de ciencia ficción. Aunque nos resulta familiar y ha sido objeto de estudios detallados, sigue siendo un mundo sorprendentemente diferente al nuestro, lo suficientemente distante como para convertir sus futuras expediciones en verdaderas aventuras extraterrestres. La NASA tiene la mirada puesta en este Planeta Rojo tanto a nivel robótico como en futuras misiones tripuladas.

Los robots, entre ellos el rover Perseverance que pronto emprenderá su viaje a Marte, nos ofrecen una visión detallada de su superficie. Esta información es esencial para planificar las futuras misiones humanas hacia Marte. Para llevar a cabo estas expediciones, necesitaremos equipar naves espaciales y astronautas con tecnologías que les permitan explorar de forma segura la superficie marciana y regresar a salvo a nuestro hogar. Teniendo en cuenta el tiempo de viaje de ida y vuelta, junto con la estancia en Marte, la misión completa podría extenderse alrededor de dos años.

El avance tecnológico ya ha comenzado a abrir paso hacia una misión tripulada a Marte en la década de 2030. Muchas de estas capacidades se probarán inicialmente en la Luna, durante las misiones de Artemis, mientras que otras tecnologías se adaptarán mejor a los confines más profundos del espacio. Aquí, presentamos seis tecnologías en las que la NASA está enfocada para convertir en realidad las narrativas de ciencia ficción sobre Marte.

1. Desarrollo de sistemas de propulsión potentes para agilizar los viajes de ida y vuelta (¡a casa!) hacia Marte.

El trayecto hacia Marte implica que los astronautas surcarán aproximadamente 225 millones de kilómetros en el vasto espacio. Los avances en tecnología de propulsión son esenciales para garantizar que lleguen a destino de la manera más rápida y segura posible.

Aunque es prematuro determinar el sistema de propulsión que transportará a los astronautas a Marte, se reconoce que deberá ser alimentado por energía nuclear para acortar la duración del viaje. La NASA está evaluando diversas alternativas, entre ellas, la propulsión nuclear eléctrica y la propulsión exclusivamente nuclear. Ambas emplean la fisión nuclear, pero difieren significativamente entre sí. Mientras que un cohete nuclear eléctrico es más eficiente, no genera un empuje considerable; por otro lado, la propulsión térmica nuclear ofrece un mayor impulso.

Independientemente del sistema elegido, la base de la propulsión nuclear contribuirá a reducir la duración del viaje de la tripulación fuera de la órbita terrestre. La agencia, en colaboración con sus asociados, está enfocada en desarrollar, testear y perfeccionar componentes críticos de diversas tecnologías de propulsión para minimizar los riesgos asociados a la primera misión humana a Marte.

2. Avances en escudos térmicos inflables para el aterrizaje de astronautas en otros cuerpos celestes.

Los rovers que hemos enviado a Marte son del tamaño de un automóvil, pero llevar humanos requerirá naves espaciales considerablemente más grandes. Nuevas tecnologías están destinadas a permitir que estas naves, más pesadas, ingresen a la atmósfera de Marte, se acerquen a su superficie y aterricen en áreas específicas de interés para los astronautas.

La NASA está desarrollando un cohete con un escudo térmico inflable que permitirá que una gran superficie ocupe menos espacio en comparación con los escudos rígidos convencionales. Esta tecnología tiene el potencial de ser utilizada en el aterrizaje de naves espaciales en planetas con atmósfera. En el caso de Marte, este escudo se expandiría e inflaría antes de ingresar a su atmósfera, asegurando el aterrizaje seguro de cargamentos y astronautas en la superficie marciana.

Sin embargo, esta tecnología aún no está lista para su implementación en Marte. Una próxima prueba de vuelo, utilizando un prototipo de 6 metros de diámetro, tiene como objetivo demostrar la eficacia del aeroshell al ingresar a la atmósfera terrestre. Esta prueba será crucial para determinar si el escudo térmico inflable puede resistir el intenso calor durante la entrada a la atmósfera marciana.

3. Trajes espaciales marcianos de vanguardia.

Los trajes espaciales son esencialmente cápsulas espaciales personalizadas para astronautas. El más reciente diseño de traje espacial de la NASA es tan avanzado que su estructura modular está pensada para adaptarse a diversos entornos espaciales.

La primera mujer y el próximo hombre que caminen sobre la Luna llevarán los trajes espaciales de próxima generación de la NASA, conocidos como Unidad de Movilidad Extravehicular de Exploración o xEMU. Estos trajes, centrados en la seguridad de la tripulación, permitirán a los exploradores lunares de la Generación Artemis realizar movimientos más naturales, similares a los de la Tierra, y llevar a cabo tareas que no fueron posibles durante las misiones Apollo.

Para futuras actualizaciones dirigidas a adaptarse a las particularidades de Marte, se considera incorporar tecnología para el soporte vital en una atmósfera rica en dióxido de carbono, así como ajustes en las prendas exteriores para mantener una temperatura adecuada durante el invierno marciano y prevenir el sobrecalentamiento durante el verano.

4. Laboratorio rodante y morada en Marte.

Con el objetivo de reducir la carga necesaria para aterrizar en la superficie, la NASA está fusionando la primera vivienda y vehículo marciano en un único hábitat móvil completamente equipado con aire respirable.

La agencia espacial ha realizado pruebas extensivas con robots en la Tierra para diseñar una vivienda móvil presurizada en la Luna. Los astronautas de Artemis, que residirán y trabajarán en el futuro rover lunar presurizado, contribuirán con sugerencias para mejorar las capacidades del rover destinado a los astronautas en Marte. Los rovers de la NASA también colaborarán en el diseño marciano, desde la selección de ruedas óptimas para Marte hasta cómo un vehículo más grande puede maniobrar en terrenos difíciles.

Similar a un vehículo recreativo, el rover presurizado estará equipado con todo lo necesario para que los astronautas puedan vivir y trabajar durante semanas. Podrán desplazarse con comodidad a decenas de kilómetros de la nave que los llevó al espacio para su eventual regreso a la Tierra. Cuando lleguen a lugares de interés, los astronautas podrán vestir sus trajes espaciales de alta tecnología y salir del rover para recolectar muestras y llevar a cabo experimentos científicos.

5. Fuente de energía continua

De la misma manera que en la Tierra utilizamos electricidad para cargar nuestros dispositivos, los astronautas requerirán una fuente de energía confiable para explorar Marte. Esta fuente debe ser ligera y capaz de funcionar de manera autónoma, independientemente de la ubicación o las condiciones climáticas en el Planeta Rojo.

Marte experimenta ciclos diurnos y nocturnos, al igual que la Tierra, y sufre de tormentas de polvo que pueden durar meses, lo que hace que la energía de fisión nuclear sea una opción más sólida que la energía solar. La NASA ya ha probado esta tecnología en la Tierra, demostrando su seguridad, eficiencia y la suficiente disponibilidad para permitir misiones prolongadas en la superficie. El plan de la NASA implica la demostración y uso inicial de este sistema de energía de fisión en la Luna antes de su implementación en Marte.

6. Comunicaciones láser para una transmisión avanzada de datos.

En las futuras misiones humanas a Marte, se considera emplear tecnología láser para mantener una conexión constante con la Tierra. Un sistema de comunicaciones láser en Marte sería capaz de transmitir grandes volúmenes de información y datos en tiempo real, incluyendo imágenes de alta resolución y videos.

Mandar un mapa de Marte a la Tierra puede llevar nueve años con los sistemas de radio actuales, pero tan solo nueve semanas utilizando comunicaciones láser. Este avance tecnológico también nos permitiría comunicarnos con los astronautas, facilitándonos ver y escuchar más sobre sus experiencias en el Planeta Rojo.

La NASA ya demostró la viabilidad de las comunicaciones láser con una prueba realizada en la Luna en 2013. La siguiente fase de prueba de la agencia se enfocará en diversos escenarios operativos, perfeccionará la precisión del sistema y abordará desafíos tecnológicos específicos de la órbita terrestre baja, como nubes u otras interferencias en las comunicaciones. La agencia está desarrollando sistemas compactos para probar su uso en vuelos espaciales tripulados, incluso en la Estación Espacial Internacional y durante la primera misión tripulada de Artemis. Una carga adicional de comunicaciones láser se lanzará al espacio profundo para ayudar a determinar cómo usar esta tecnología a millones de kilómetros de la Tierra.