Mientras lees estas líneas, un robot de casi una tonelada se desplaza por la superficie de Marte. Hacer aterrizar un vehículo móvil de semejante tamaño en otro planeta no es fácil. De hecho, la NASA tuvo que inventar un sistema de aterrizaje completamente nuevo denominado Sky Crane para poder enviar a Curiosity hasta el planeta rojo. Este sistema -consistente en descolgar al rover desde una etapa propulsora situada en su parte superior- permite prescindir de la masa 'inútil' del tren de aterrizaje, que en este caso son las propias ruedas de Curiosity. Pero la maniobra Sky Crane no es la panacea y de hecho es inservible en el caso de una nave marciana tripulada.
¿Cómo podemos poner una nave tripulada en la superficie marciana? (NASA).
Se suele decir que Marte es el mundo rocoso del Sistema Solar en el que resulta más complicado aterrizar. A diferencia de la Luna, no es posible descender únicamente con motores cohetes, ya que la presencia de una atmósfera obliga a incorporar un escudo térmico. Pero la atmósfera marciana es muy poco densa y resulta imposible aterrizar empleando únicamente paracaídas como en la Tierra o Venus. En definitiva, para posarte en el planeta rojo necesitas una combinación de escudo térmico, paracaídas y cohetes, y hasta puede que algún sistema adicional, como es el caso de airbags. Todo muy engorroso y complejo.
La atmósfera marciana es muy tenue (NASA).
En principio, uno se puede preguntar cuál es el problema. Si hemos puesto Curiosity en Marte, ¿por qué va a ser más difícil hacer lo propio con una nave tripulada? Sólo hay que dotarla de paracaídas más grandes, escudos térmicos de mayor tamaño y ya está, ¿no? Pues no, no es tan sencillo. Las tecnologías actuales únicamente permiten el inflado de paracaídas o el encendido de cohetes dentro de un cierto margen de velocidades. Si intentamos usarlas con una nave tripuladas el resultado será un bonito cráter creado al chocar nuestra nave contra el suelo del planeta rojo a Mach 2,5.
Para entender dónde reside la dificultad del asunto, lo mejor es ver la siguiente gráfica en la que se compara el perfil de velocidades con respecto a la altura para una entrada en la atmósfera terrestre (línea azul) y otra en Marte (línea negra):
Merece la pena prestar atención a esta gráfica, porque nos da mucha información. El que la línea negra esté más pegada al eje x indica que una nave que intente aterrizar en Marte presentará una velocidad muy elevada hasta unos pocos kilómetros sobre la superficie, momento en el cual se deben usar cohetes si no queremos estrellarnos. Las sondas automáticas de pequeño y mediano tamaño pueden seguir esta línea sin muchos problemas, pero la cosa cambia para una nave de grandes dimensiones.
El perfil de entrada de una nave como Curiosity está en el límite de lo posible con tecnologías actuales (NASA).
Para una nave tripulada de 40 toneladas o más, la tecnología actual no lograría evitar que nos estrellásemos contra la superficie a Mach 2,5 (NASA).
'Rigid aeroshell' para una nave marciana (NASA).
Escudos térmicos hinchables y estructuras de frenado hinchables, una de las tecnologías más prometedoras para una misión tripulada (NASA).
El empleo de estructuras hinchables permitiría entradas en la atmósfera de Marte por parte de naves de gran tamaño (NASA).
Flujo de escape de un cohete en régimen supersónico (NASA).
Descenso en Marte a lo bruto, con cuerpo sustentador y propulsión supersónica (NASA).
Distintas propuestas de cuerpos sustentadores para la entrada atmosférica en Marte creados por la empresa rusa RKK Energía (RKK Energia).
Posibles combinaciones de tecnologías para permitir un aterrizaje tripulado en Marte. El empleo de escudos térmicos inflables es muy eficiente desde el punto de la masa útil en superficie (NASA).
El empleo de escudos térmicos hinchables, estructuras aerodinámicas hinchables o escudos en forma de cuerpo sustentador pueden permitir el descenso seguro a la superficie marciana por parte de naves de gran tamaño (NASA).
Al fin y al cabo, no deberíamos conformarnos con poner una tonelada en el planeta rojo.