5 imperativos de exploración espacial que deben alcanzarse para 2030

El año 2030 suena un poco a ciencia ficción. Pero aquí estamos a poco más de siete años de esa fecha auspiciosa y todavía estamos esperando un regreso humano a la Luna y una misión humana a Marte. Estamos a casi un tercio del camino hacia este nuevo siglo 21. Así que diría que es hora de que comencemos a vivir al menos algunas de nuestras aspiraciones de ciencia ficción.

Aquí hay cinco objetivos de exploración espacial que debemos lograr para el final de la década.

— Un regreso humano a la Luna con algún tipo de apoyo lunar permanente en el Polo Sur.

Ya es 2022 y el programa Artemis de la NASA se ha retrasado por una combinación de Covid y un cambio en la administración presidencial estadounidense. Las primeras proyecciones de Artemis para aterrizar una tripulación en la superficie lunar en este momento no son hasta 2025.

Artemis debería ser solo el comienzo de una presencia humana en la Luna, que debería ver algún tipo de accesorio permanente en forma de un puesto de avanzada que no necesariamente esté permanentemente tripulado, pero al que se puede acceder desde un portal en órbita lunar. Queda por ver si esta es la «puerta de entrada» que la NASA y la Agencia Espacial Europea (ESA) han promocionado durante la última década, o algo menos ambicioso. Pero este portal podría servir tanto de refugio como de escenario para misiones humanas hacia y desde la superficie.

—- Un cronograma honesto y realista para una asociación público-privada para enviar astronautas a Marte.

Es muy dudoso que Elon Musk y SpaceX puedan realizar un lanzamiento humano a Marte para 2030. Pero para el final de la década, todavía es posible tener un plan sólido y financiado para una futura misión humana a Marte. 2040 es probablemente más realista para enviar astronautas a Marte, suponiendo que la nave de transferencia a Marte use motores de propulsión nuclear capaces de llevar una tripulación a Marte dentro de 4 a 6 meses.

Yo optaría por una misión iniciada a la superficie de la Tierra con algún tipo de portal orbital de Marte que sirva como santuario para los astronautas que van y vienen de la superficie. Ese portal de Marte podría estar en funcionamiento para 2035, mucho antes del lanzamiento a fines de la década de 2030 de una tripulación de cuatro astronautas a Marte.

Si bien muchos se preguntan por qué deberíamos hacer el esfuerzo de enviar humanos a Marte para una estadía en la superficie de solo 30 días, es una inevitabilidad que se debió hace mucho tiempo. No necesariamente necesitamos colonizar Marte. Pero está dentro del rango realista de nuestras capacidades tecnológicas de vuelo espacial en este momento, y como escalar el Monte Everest, pondría a prueba nuestro temple como especie.

En muchos sentidos, tener una comprensión integral de Marte es clave para tener una comprensión integral de nuestra historia geológica y evolutiva aquí en la Tierra.

Sin embargo, ahora no se considera posible una misión tripulada de la NASA a Marte antes de 2037.

—- Una misión precursora interestelar confiable que probaría nuevas tecnologías de propulsión.

Personalmente, no soy un fanático de la tecnología de propulsión interestelar de vela láser diminuta. En cambio, digo que haremos un esfuerzo concertado para construir tecnología de propulsión espacial de próxima generación que permitiría un viaje de fin de siglo evaluado por humanos a la lejana Nube de Oort del sistema solar. La Nube de Oort es un cuerpo masivo muy grande de desechos cometarios que se cree que orbita nuestro sistema solar a distancias de hasta tres años luz.

Los astronautas no llegarán a la Nube de Oort en el corto plazo. Pero no hay ninguna razón por la que no podamos lanzar una sonda precursora interestelar para 2030. El Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA trabajó en varias ideas para misiones precursoras interestelares en la década de 1990 y debería volver a ese esfuerzo. Aun así, como señalé aquí anteriormente, una nave espacial de $ 2 mil millones con destino a 200 AU (unidades astronómicas) o distancias Tierra-Sol está lo suficientemente lejos como para tener una idea real del medio interestelar primitivo. Y también es probable que los controladores terrestres puedan rastrear la nave espacial hasta 1000 UA.

Si nuestras sondas robóticas y eventualmente nosotros los humanos viajamos a las estrellas, necesitamos lanzar una multitud de sondas robóticas con el imperativo de que cada nueva nave espacial sea más rápida que su predecesora. Solo entonces cerraremos la brecha de distancia entre el sistema solar interior y exterior.

—- El lanzamiento de una misión orbital a Plutón

La misión de sobrevuelo New Horizons de la NASA al planeta enano Plutón y el Cinturón de Kuiper nos ha inspirado a todos con su excelente visualización de la velocidad, la navegación y el tiempo. Felicitaciones a todos los involucrados. Pero New Horizons también abrió una caja de Pandora científica en Plutón. Esa misión cambió para siempre la visión de la ciencia planetaria de Plutón de una burbuja inescrutable y desenfocada a un mundo de hielo terrestre sorprendentemente geológicamente activo que suplicaba ser explorado.

Por lo tanto, tiene sentido enviar una combinación de orbitador robótico y pequeño rover a Plutón. La misión estaría equipada con suficientes instrumentos científicos para reescribir completamente los libros de texto nuevamente. Con una misión orbital nominal de un año dando vueltas alrededor de Plutón, el rover de la misión podría enviarse para tomar muestras de la superficie in situ y transmitir sus datos al orbitador para que los retransmita a la Tierra.

Dado el costo estimado de $ 3 mil millones de esta misión y la probable necesidad de desarrollo tecnológico, la misión probablemente no se lanzará hasta 2035. Pero para 2030, podría estar completamente financiada y en construcción.

—- El lanzamiento de una misión de retorno de muestras al planeta enano Ceres.

Si bien las misiones de sobrevuelo a Encelado y Europa a menudo se promocionan como la forma más fácil de encontrar signos de vida microbiana existente en nuestro propio sistema solar, dada nuestra tecnología actual, el lanzamiento de una misión combinada de orbitador y retorno de muestras al planeta enano relativamente cercano Ceres es posible a finales de esta década.

Una misión de retorno de muestras de $ 3 mil millones podría aterrizar en el cráter Occator geológicamente atractivo del planeta enano. Un asteroide del cinturón principal de 950 km de diámetro ubicado a unas dos AU de la Tierra, Ceres puede haber albergado un interior de bola de barro que puede persistir hasta el día de hoy. La NASA estima que a unos 35 km por debajo de su superficie helada, Ceres aún puede albergar una mezcla fangosa de líquido y roca. En ese caso, una misión de aterrizaje en Ceres podría, en teoría, devolver una muestra prístina de 100 gramos para su análisis en la Tierra.

Incluso si resulta que Ceres no tiene evidencia de vida existente o pasada, los científicos planetarios pueden aprender mucho al tomar muestras de uno de los cuerpos planetarios más antiguos de nuestro sistema solar interior y allanar el camino para una mayor exploración robótica de la superficie de nuestro cinturón principal de asteroides. .