Según un nuevo estudio inspirado en las trayectorias de los asteroides, los astronautas podrían completar un viaje de ida y vuelta a Marte en menos de un año algún día, lo que podría reducir a la mitad los plazos de las misiones actuales. Según los planes de misión actuales, llegar a Marte, que se encuentra aproximadamente un 50% más lejos del sol que la Tierra, lleva entre siete y diez meses. Dado que la Tierra y Marte se alinean para realizar transferencias eficientes en consumo de combustible solo cada 26 meses, los astronautas deben esperar una ventana de regreso, lo que extiende un viaje de ida y vuelta completo a casi tres años.
Sin embargo, los nuevos hallazgos, publicados en línea en la revista Acta Astronautica en abril, sugieren que las primeras estimaciones orbitales imprecisas de asteroides cercanos a la Tierra —que históricamente se utilizaban para evaluar los riesgos de impacto, antes de ser descartadas en favor de datos más precisos— pueden contener valiosas pistas geométricas para diseñar rutas interplanetarias más rápidas.
“Quizás esto pueda cambiar la idea de que necesitamos más de dos años para ir a Marte y regresar”, dijo a Live Science el autor del estudio, Marcelo de Oliveira Souza, cosmólogo de la Universidad Estatal del Norte de Río de Janeiro en Brasil.
“No estaba buscando esto”
A Souza se le ocurrió la idea por primera vez en 2015, cuando estudiaba asteroides cercanos a la Tierra. Un objeto en particular, 2001 CA21, llamó su atención porque las primeras estimaciones sugerían que seguía una trayectoria inusual que cruzaba las zonas orbitales de la Tierra y de Marte.
Aunque mediciones posteriores refinaron la trayectoria real del asteroide, su geometría inicial durante la oposición de octubre de 2020 —cuando la Tierra y Marte estaban alineados en el mismo lado del sol y más cerca el uno del otro en sus órbitas— sugería la posibilidad de rutas “ultracortas” entre los dos planetas, señaló Souza en el artículo.
“Esto fue una sorpresa para mí; no me lo esperaba”, declaró a Live Science.
Según Souza, a medida que más observaciones permiten a los astrónomos refinar la órbita de un asteroide, esas trayectorias iniciales cambian, por lo que alguien que lo analizara posteriormente no habría visto el mismo camino. “Quizás estuve en el lugar y el momento adecuados”, dijo.
¿Viaje de ida y vuelta a Marte?
Para la oposición de octubre de 2020, los cálculos de Souza mostraron que un viaje muy rápido, de aproximadamente 34 días, desde la Tierra a Marte es geométricamente posible si una nave espacial sigue una trayectoria similar al plano orbital inicial del asteroide. Sin embargo, una trayectoria de este tipo requeriría velocidades de despegue de alrededor de 32,5 kilómetros por segundo, muy superiores a las capacidades actuales de los cohetes, y una nave espacial llegaría a Marte viajando a unos 108.000 km/h, demasiado rápido para que los sistemas de aterrizaje existentes puedan gestionarlo de forma segura, señaló Souza en el artículo.
En cambio, Souza utilizó la geometría inspirada en el asteroide para explorar posibles viajes durante las futuras oposiciones de Marte en 2027, 2029 y 2031. Mediante un método estándar para calcular trayectorias entre dos puntos en el espacio (llamado análisis de Lambert) y limitando esas trayectorias a mantenerse dentro de unos 5 grados de la inclinación orbital del asteroide, Souza descubrió que solo la alineación de 2031 ofrecía una oportunidad viable para viajes rápidos utilizando tecnología de vanguardia. En ese lapso, una misión de ida y vuelta de la Tierra a Marte podría completarse en tan solo 153 días, o aproximadamente cinco meses, según el estudio.
En ese escenario, una nave espacial partiría de la Tierra el 20 de abril de 2031 a unos 27 kilómetros por segundo, llegaría a Marte el 23 de mayo tras un viaje de 33 días, pasaría unos 30 días en la superficie, partiría el 22 de junio y regresaría a la Tierra el 20 de septiembre, con una duración aproximada de 90 días para el viaje de vuelta. Souza también identificó una alternativa de menor energía dentro del mismo plazo, que requiere un lanzamiento a unos 16,5 kilómetros por segundo para una misión que duraría unos 226 días, o unos 7,5 meses, lo que sigue siendo significativamente más corto que los plazos de las misiones actuales.
Sin embargo, el concepto sigue siendo en gran medida teórico y dependería en gran medida de las especificidades de la misión, incluyendo el diseño de la nave espacial, la masa de la carga útil y las capacidades de propulsión; todo lo cual determinaría si tales transferencias rápidas son factibles en la práctica. Sin embargo, este método aún podría resultar útil para acotar la búsqueda de trayectorias viables. Las velocidades requeridas son comparables a las alcanzadas por misiones como New Horizons, la sonda de la NASA que, cuando fue lanzada en 2006 en una misión para sobrevolar Plutón a 16,26 kilómetros por segundo, fue el objeto artificial más rápido jamás lanzado desde la Tierra. Según declaró Souza a Live Science, este tipo de trayectorias de alta velocidad podrían estar al alcance de cohetes de última generación como el Starship de SpaceX o el New Glenn de Blue Origin.
Fuente: Live Science.
