El hombre llegará a Marte en 2027.

Así lo pronostica el periodista experto en ciencia y tecnología Stephen Petranek. No será en un vuelo de la NASA, sino en uno organizado por la iniciativa privada. ¿Su promotor? Elon Musk, el empresario y visionario norteamericano fundador de compañías como Pay-Pal,  Tesla o Space X. Tal evento, será considerado por muchos como el más importante de la Historia de la humanidad.

Preguntado en 2014 por la razón que lo llevó a fundar Space X, Musk respondió: “Creé dicha empresa para acelerar el desarrollo de la tecnología de los cohetes espaciales y para establecer una base autosostenible y permanente en Marte”.

Esta empresa no estará exenta de peligros. Recientemente, tras la explosión de uno de sus cohetes en la rampa de lanzamiento, Musk afirmó: “Los cohetes son tramposos”. No le falta razón: cerca de dos tercios de los intentos de enviar sondas a Marte han terminado en fracaso.

Marte tiene aproximadamente un tercio de la superficie de la Tierra, si bien, su suelo firme, al no haber en él ni mares ni océanos, es equivalente al de nuestro planeta. Un día en Marte dura 40 minutos más que un día en la tierra, y el año marciano, casi el doble que uno terrestre: 687 días.

Según Petranek, las incógnitas más importantes en esta aventura son las siguientes:

¿Podrán varios astronautas permanecer confinados en un espacio extremadamente reducido y bajo un elevado nivel de estrés durante 9 meses sin matarse los unos a los otros?

¿Pueden habilitarse los suficientes elementos de seguridad para que la misión tenga un 95% de probabilidades de éxito?

¿Se desharán los cuerpos de los astronautas al estar sometidos a un entorno prolongado de gravedad cero?

¿Qué pasará si los astronautas caen enfermos?

¿Cuán peligrosa es la radiación a la que estarán sometidos?

La respuesta a la primera pregunta, según Petranek, es afirmativa y la encontramos en la convivencia en los submarinos de la Segunda Guerra Mundial. A este respecto, además de las capacidades físicas y técnicas, los astronautas deberán tener un perfil psicológico con una marcada disposición a trabajar en equipo y mucha resiliencia.

Los problemas de seguridad, tomando como base la experiencia del submarino tripulado que ha conseguido el récord de permanencia en inmersión en la Fosa de las Marianas, serán superables si los responsables de fabricar el equipamiento espacial se enfrentan cuidadosamente a todos los problemas en la fase de diseño de aquél.

La permanencia en períodos largos en entorno de ingravidez será un gran problema. No obstante, un viaje a Marte sólo durará dos meses más que una estancia tipo en la Estación Espacial Internacional. Además, mediante la fabricación de grandes ruedas giratorias en los vehículos espaciales, se podrán crear condiciones artificiales de gravedad similares a las de la Tierra. Una vez en Marte, la gravedad será un tercio de la de nuestro planeta. Según los científicos, ello será suficiente para que el ser humano pueda sobrevivir.

En la novela de Andy Weir “The Martian”, el astronauta protagonista del libro, Mark Watney, sufre un accidente y es herido en el abdomen por un trozo de antena de comunicaciones desprendido de su base durante una tormenta. El propio astronauta, tras recuperar el conocimiento, realiza por sí mismo la cirugía para extraerse el metal incrustado en su cuerpo. En opinión de Petranek, las enfermedades que acecharán a los viajeros espaciales podrán ser curadas en una gran mayoría con kits de medicina y entrenamiento apropiado a los astronautas. No obstante, algunos de ellos podrán caer enfermos de gravedad y fallecer.

Con respecto a la amenaza de las radiaciones, tanto las solares como las cósmicas, Petranek indica que aún no disponemos de la tecnología necesaria para eliminarlas, pero seremos capaces de diseñar espacios de emergencia sellados en los vehículos interplanetarios para protegernos de las mismas.

La vida en Marte requerirá solucionar cinco problemas esenciales a la supervivencia del ser humano: la disposición de agua, de oxígeno, de comida, de refugio y de vestido.

El cerebro humano resulta dañado después de permanecer 4 minutos sin oxígeno, y el umbral de la muerte por su falta se encuentra en los 15 minutos. Nadie espera encontrar oxígeno en Marte. Habrá que fabricarlo. Con el agua ocurre lo mismo. Si el hombre halla agua en Marte, podrá fabricar oxígeno de diversas maneras, incluyendo la electrolisis; por ello, conseguir agua es el elemento más importante para la supervivencia humana. Sin agua, el hombre no podrá sobrevivir en Marte. Según las conclusiones obtenidas tras examinar la información aportada por diversas sondas enviadas al planeta rojo, en Marte hay más de 1,5 millones de kilómetros cúbicos de agua, pero la mayoría de ellos en forma de hielo. El agua puede aparecer en la atmósfera de Marte cada cierto tiempo y bajo circunstancias especiales. No obstante, hasta que su atmósfera no sea más densa y la temperatura de la superficie, más alta, el agua raramente fluirá. La extracción del hielo de los polos marcianos, denominado “regolith” requerirá unos elementos de perforación muy sofisticados. Alternativamente, podremos confiar en la extracción de agua con un aparato diseñado en la Universidad de Washington en 1998 cuyo nombre es WAVAR (“Water Vapor Adsorption Reactor”), que podrá extraer HO2 de la atmósfera marciana mediante el uso de “zeolitos”, minerales absorbentes de agua.

La ausencia de oxígeno es otro problema crítico. Cuando un astronauta se queda sin oxígeno, empieza a respirar el CO2 que exhala y en poco tiempo pierde el conocimiento. La muerte acecha no mucho después. De acuerdo con los resultados de la sonda “Curiosity” del año 2012, la atmósfera de Marte se compone de un 2% de nitrógeno, un 2% de argón, un 95% de dióxido de carbono y un 1% de restos de monóxido de carbono y oxígeno. Petranek afirma que “si bien hay menos de un 1% de oxígeno en la atmósfera marciana, la misma está llena de ese gas”. ¿Cómo? El secreto está en la composición del dióxido de carbono. Si su peso en la atmósfera es del 95%, la presencia de oxígeno en la misma es, al menos, del 72%: Marte dispone de mucho oxígeno; y aunque la atmósfera su atmósfera sólo tenga un 1% de densidad en comparación con la de la Tierra, hay una gran cantidad de dicho elemento. El proceso de electrolisis, consistente en la separación de moléculas de agua, requeriría emplazar dos electrodos en un tanque con agua y someter la misma a una corriente eléctrica. El problema de tal método es su coste. A ese respecto, la NASA lo ha enfrentado con la invención de un aparato denominado MOXIE (“Mars Oxygen In-Situ Resources Utilization Experiment”) que separa el CO2 en oxígeno y en monóxido de carbono mediante un proceso similar a la electrolisis pero usando cerámicas sometidas altas temperaturas, el cual consume mucha menos energía.

La cuestión de la comida es esencial para la supervivencia humana. Los primeros pioneros de Marte, si aterrizan en su ecuador, tendrán temperaturas suficientemente cálidas como para cultivar plantas en invernaderos inflables. Los mismos tendrán que ser aislados y usar las denominadas “técnicas solares pasivas”, como las asociadas al uso de piedras expuestas a la luz solar absorbentes de su calor, así como calefacción eléctrica para compensar los drásticos descensos nocturnos de temperatura. Un día marciano tiene aproximadamente 12 horas de luz y otras 12 de oscuridad. Durante el día, la temperatura en el ecuador puede ser de 21ºC, bajando por la noche hasta los -73ºC. Los invernaderos tendrán que disponer de una densidad atmosférica mayor que la existente. Con respecto a la presión necesaria para que las cosechas se desarrollen, los científicos consideran que las mismas serán posibles disponiendo de la décima parte de la existente en la Tierra. El cultivo deberá hacerse sobre una base de regolith, usando además, un tipo de arcilla bastante común en la superficie marciana denominado “smectita”, la cual también se da en la tierra. No obstante lo anterior, el suelo de Marte puede ser demasiado ácido o demasiado alcalino, lo cual requeriría la adición suplementaria de nutrientes como el nitrógeno. El biólogo Angelo Vermuelen, sin embargo, duda de la viabilidad de los invernaderos. Los mismos estarán expuestos a demasiadas radiaciones solares y a insuficientes horas de luz.  Él apuesta por las “Hidrophonic” o cámaras de crecimiento, enterradas en suelos de lodo o túneles de lava. Dicho sistema eludiría las radiaciones. Los cultivo inciales serán alubias y champiñones. La lechuga será un lujo, pero podrá crecer más adelante junto con tomates, zanahorias, berros y centeno. Para Petranek, el alimento de los colonizadores de Marte tendrá que complementarse, al menos durante las primeras décadas, con comida enviada desde la Tierra. La dieta de los astronautas, según este experto, deberá incluir también insectos deshidratados.

El refugio es otro desafío para esta aventura. Misiones tripuladas por inteligencia artificial, volarán previamente para llevar las primeras infraestructuras y desplegar las mismas antes de que aterrice el hombre. No obstante, Petranek opina que “los cohetes construidos con metales y los habitáculos inflables no serán una solución permanente”. La amenaza más seria a ese respecto es la de las radiaciones. Las mismas pueden ser de dos tipos: las solares y las cósmicas. Las radiaciones solares son sufridas por los terrícolas, por ejemplo, cuando disfrutan en la playa de un baño de sol. Se trata de partículas precedentes del astro rey que atraviesan la atmósfera terrestre. Las radiaciones cósmicas provienen de fuentes desconocidas y externas al sistema solar y tienen mucha más energía. En nuestro planeta, las radiaciones cósmicas se ven fuertemente reducidas por la densa atmósfera terrestre; pero dichas radiaciones no son detenidas por la piel, pueden penetrar fácilmente en metales gruesos y causan en caos en el funcionamiento de aparatos electrónicos. Las radiaciones cósmicas llegan poco a poco en flujos constantes y es muy difícil protegerse contra ellas, pues su nivel de energía es muy elevado. Según Petranek es incuestionable la correlación existente entre la exposición a las radiaciones y el aumento del riesgo de muerte por cáncer. La exposición a cualquier tipo de radiaciones es perjudicial para la salud. Estudios de la NASA consideran que la exposición a las radiaciones por parte de los astronautas será elevada durante los viajes. Por suerte, la delgada atmósfera marciana será suficientemente impermeable al paso de las radiaciones solares. El riesgo al respecto reside en una hipotética tormenta solar, la cual no suele ser habitual, pero puede ser posible. La protección contra dicha tormenta solar en Marte requeriría construir refugios profundos en el suelo. El experto Robert Zubrin ha propuesto que las construcciones en la superficie marciana se hagan usando ladrillos fabricados de regolith. Los mismos podrán proveer a los astronautas de un refugio extraordinariamente seguro contra el frío y las radiaciones solares y cósmicas. Los astronautas, por otra parte, deberán ser capaces de usar materiales obtenidos en Marte para fabricar plásticos, hierro, acero y cobre. En ese sentido, deberá establecerse un flujo regular de transportes para llevar a Marte desde la tierra pequeños camiones equipados con palas excavadoras y perforadoras. En cualquier caso, no hay que descartar que los primeros colonos tengan que asentarse en cuevas naturales y túneles de lava para protegerse de las radiaciones y tormentas.

La cuestión del vestido, además del problema de la exposición a las radiaciones antes comentado, exigirá a sus diseñadores lidiar con un problema adicional: la falta de presión atmosférica en Marte.  En la Tierra, cada centímetro de nuestra piel soporta casi 3 kilos de presión al nivel del mar. En Marte, la presión será apenas la centésima parte. La consecuencia de ello es que ningún ser humano podría sobrevivir en Marte sin un traje presurizado para compensar la presión hacia el exterior del cuerpo desarrollada para la vida en la Tierra. Explotaría. La profesora de Astronáutica del MIT Dava Newman está trabajando en diseños de trajes ligeros para la locomoción en Marte. Dicha experta considera que será suficiente para la supervivencia con dotar de una presión a dichos trajes en torno a un tercio de la existente en la tierra. Estas ropas o “bio-trajes” estarán compuestas de tejidos como polímeros y aleaciones capaces de “recordar” la silueta de quienes los vistan. También protegerán contra un cierto nivel de radiaciones.

Para Petranek, todas las cuestiones anteriores se reducen a un desafío final: “¿Cómo podremos vivir en un medio tan inhóspito?” Tal pregunta, en el muy largo plazo, requerirá de técnicas de “rediseño” del planeta, con el fin de que la atmósfera se vuelva más densa, la temperatura de la superficie se caliente y el agua fluya. Ello conllevará técnicas que hoy aún podríamos considerar como de ciencia ficción, como es la de calentamiento de los polos marcianos con espejos desplegados sobre satélites y el uso de bacterias y microorganismos. Por último, Angelo Vermeulen afirma que “El cuerpo humano no está preparado para los viajes especiales”. Sin embargo, según dicho experto, los impresionantes avances de Biología y Genética permiten albergar esperanzas de que en un futuro, la reingeniería genética sea capaz de promover modificaciones para que el hombre pueda respirar en atmósferas compuestas en su mayoría dióxido de carbono: “Los astronautas serán ‘aumentados  y mejorados’ mediante terapia genética”.

Por último, nos queda abordar una cuestión no menor: ¿Cómo se financiará todo esto? ¿Quién estará dispuesto a pagar los 5.000 millones de dólares que costará llegar a Marte? ¿Y los 30.000 para establecer allí una pequeña base permanente?

La respuesta reside en 3 inductores: los pasajes de los viajeros, la extracción de minerales y los derechos de TV.

Acerca de los costes de volar y establecerse en Marte, Elon Musk está financiando su emprendimiento en esta fase inicial sin estar en Bolsa. Ha prometido que Space X no cotizará hasta que el primer cohete tripulado a Marte haya despegado. En su intervención ante la “Royal Aeronautical Society” de Londres  en 2012, Musk afirmó que el lanzamiento del cohete Falcon 9 tendrá un coste de 60 millones de dólares, de los cuales, sólo el 0,3% será imputable al combustible. A tal efecto, Musk apuesta por el reciclaje de los cohetes: “Si podemos usar el Falcon 9  1.000 veces, el coste por vuelo bajará desde los 60 millones a los 60.000 dólares”. El Falcon 9 no es suficientemente grande como para viajar a Marte, pero el factor de reusabilidad es esencial para hacer viable ese propósito, dado que se requerirán cohetes muy grandes para establecer una civilización autosostenible en el planeta rojo.

Según Musk, “La primera misión a Marte será muy cara”, si bien espera que las misiones sucesivas sean financiadas en primer lugar por los viajeros que decidan ir a Marte. El empresario calcula que un viaje de ida a Marte costará 0,5 millones de dólares por pasajero. ¿Quién estará dispuesto a pagarlos? Alguien con espíritu aventurero y con un cierto nivel de ahorro que además haya planeado vender su casa en la Tierra para establecerse de modo definitivo en Marte.

Musk pronostica que entre 2030 y 2050 habrá una colonia estable en Marte de 80.000 habitantes aproximadamente. El empresario calcula que, para entonces, la población de la Tierra habrá alcanzado los 8.000 millones de habitantes. Sólo con que 1 de cada 100.000 habitantes desee y esté en condiciones de emprender dicho viaje, se alcanzará el número pronosticado. Tal razonamiento no parece descabellado en absoluto. Musk establece un paralelismo entre la llegada y la colonización de Marte y la llegada y la colonización de los británicos a Norteamérica: “¿Cuántos barcos navegaron con destino a Nueva Inglaterra en el Siglo XVII? Miles. ¿Cuántos cohetes volarán a Marte en los 2 próximos siglos?”

Se prevé que las primeras cápsulas que vuelen a Marte desde la Estación Espacial Internacional tendrán capacidad para 7 astronautas.  Los vuelos, tanto de personas como de mercancías, en cohetes grandes montados en parte en estaciones espaciales, se sucederán a lo largo de la primera mitad de este siglo.

Musk bosqueja un futuro a largo plazo con millones de personas viviendo en Marte. ¿De qué vivirán estas personas?  El empresario opina que en ese planeta, con el tiempo, habrá repartidores de pizza y abogados y cualquier otro oficio propio de la Tierra, pero la gran fuente de ingresos de Marte provendrá de la minería. Habrá una nueva carrera del oro.

En su obra divulgativa “Cosmos. A Spacetime odyssey”, el astrónomo Neil deGrasse, describe con detalle el cinturón de asteroides situados entre Marte y Júpiter. Una gran parte de los mismos está compuesto de minerales, cuyo valor, según Petranek, puede ser de 100.000 millones de dólares por habitante en la Tierra. A día de hoy, la enorme separación entre Marte y la Tierra y sus costes de transporte constituyen una barrera infranqueable para su explotación. Recordemos que la Luna se encuentra a una distancia de 360.000 a 400.000 kilómetros de la Tierra. Marte puede llegar a estar 1.000 veces más lejos. En la posición más cercana –que se da cada 6 años-, la distancia entre ambos planetas es de 54,7 millones de kilómetros. Un viaje de ida y vuelta a la Luna duraría 6 días. Uno de ida a Marte, difícilmente bajaría de los 250. No obstante, una vez establecido un asentamiento permanente en Marte, la explotación minera de los asteroides sería mucho más fácil y barata, utilizando dicho planeta como base de operaciones. El agotamiento de minerales básicos en la Tierra, como el cobre, sólo se podrá solucionar con esa nueva explotación. Minerales como el níquel, oro, platino, rodio, hierro y cobalto se encuentran en cantidades superiores al millón de kilogramos en grupos de asteroides con forma de “S” cuyo tamaño aproximado es de 15 metros. A efectos de la explotación minera de los asteroides, personajes como Eric Schmidt, antiguo Consejero delegado de Google, y su cofundador Larry Page, figuran como accionistas de la empresa “Planetary Resources”, fundada en 2013 para acometer la explotación minera de dicho cinturón de asteroides.

Algunos expertos afirman que viviremos una nueva “carrera del oro”. Los colonos irán a Marte principalmente motivados por la perspectiva de enriquecerse con la minería, de modo análogo a como lo hicieron los pobladores ingleses del Nuevo Mundo.

Petranek, por último, establece una similitud entre el viaje de Colón a América y la exploración de Marte: “Aquél viaje cambió nuestra civilización. El de Marte cambiará la nuestra”.

No obstante, también hay voces críticas con estas perspectivas. La astrónoma Lucianne Walkowicz alertó en 2015 sobre “el ensueño” de considerar Marte como un planeta al que mudarse tras haber destruido la Tierra. En opinión de esta científica, es necesario considerar la exploración planetaria y la preservación de la Tierra como dos caras de la misma moneda. Según su afirmación “Cuantos más mundos busquemos parecidos al que ya tenemos, más apreciaremos nuestro propio planeta”.

Por último y no por ello menos importante, no debemos desdeñar la enorme fuente de ingresos que supondrá la explotación de los derechos de TV para transmitir la llegada de los humanos a Marte. Recuerdo aún las imágenes de televisión en blanco y negro el 20 de julio de 1969 que mostraron cómo Neil Armstrong posó su pie en la Luna. Tras un viaje de 3 días, el Apolo XI alunizó. Fue la noticia más importante del siglo XX. Con una memoria inferior a 64 K en los equipos de navegación, el hombre dio aquel gran paso. ¿Por qué los habitantes de la Tierra estarán dispuestos a pagar mucho dinero por esa nueva retransmisión? Porque en 2027 ya no habrá televisiones. La televisión desaparecerá, al menos, como hoy la conocemos. Nuestro ocio se servirá de dispositivos de realidad aumentada, gafas de realidad virtual y  “wereables” que mediante la cámara del primer astronauta que pise Marte, harán que ESTEMOS en el valle de Acidalia Planitia sin salir del salón de nuestra casa.

Como colofón a esta excursión al futuro, trataremos de responder a la pregunta formulada desde tiempos inmemoriales sobre si hay vida en otros planetas. La respuesta es afirmativa; pero diferente a la que inicialmente se conjeturó: claro que habrá vida en otros planetas; pero será vida humana, pues el hombre los colonizará.

Bibliografía:

DeGrasse, Neil . “Cosmos. A Spacetime odyssey”. PGBluray Disc. 2014

Petranek, S. “How We’ll Live on Mars”. TED Books. 2015.

Petranek, S. “Your kids might live on Mars. Here’s how they’ll survive”. TED Talk. 2016

Wakowicz, L. “Let’s not use Mars as a backup planet”. TED Talk. 2015

Weir, A. “The Martian”. Random House Group. 2014