La NASA tiene urgencia por llegar a Marte: científicos de Idaho podrían ayudar

China ha sorprendido repetidamente a la comunidad de inteligencia estadounidense en los últimos cinco años con rápidos avances en su programa de exploración espacial, al aterrizar un vehículo explorador en la cara oculta de la luna y completar su propia estación espacial en órbita alrededor de la Tierra.

Sus avances han establecido que está en marcha una nueva carrera espacial entre Washington y Beijing, esta vez con el objetivo final de enviar una misión tripulada a Marte, cada uno compitiendo por ser el primero en llevar humanos a otro planeta.

El éxito de Estados Unidos puede deberse a un equipo de científicos con base en Idaho Falls.

Los ingenieros del Laboratorio Nacional de Idaho del Departamento de Energía están liderando un equipo nacional de científicos para mejorar las capacidades de la propulsión térmica nuclear, una tecnología que la NASA espera que reduzca a la mitad el tiempo de viaje a Marte.

Es un proyecto ambicioso que podría transformar el futuro de los viajes espaciales tripulados.

«Lo que la NASA está buscando en última instancia es una solución térmica nuclear para llegar a Marte», dijo a McClatchy en una entrevista Sebastian Corbisiero, asesor técnico senior de conceptos avanzados en el Laboratorio Nacional de Idaho. «Es necesario desarrollar tecnología adicional para tener la mayor capacidad que se necesita para la misión a Marte».

La NASA tiene como objetivo llegar a Marte para 2040 y está trabajando en tecnologías completamente nuevas para la misión, dijo a McClatchy el administrador de la NASA, Bill Nelson, en una entrevista.

Con la tecnología convencional, las oportunidades de lanzamiento a Marte aparecen sólo una vez cada 26 meses, dijo Nelson a McClatchy. Perder una ventana de lanzamiento podría significar un retraso de varios años, y si algo sale mal en pleno vuelo, la tripulación se quedará sola en el espacio profundo.

«No creo que sea práctico ir a Marte con tecnología convencional (propulsión convencional) porque nos lleva de siete a nueve meses llegar allí. Una vez que llegues allí, tendrás que permanecer en la superficie tal vez un año. , tal vez dos, hasta que los planetas se realineen para que puedas regresar», le dijo Nelson a McClatchy. «Así que creo que uno de los elementos esenciales es que vamos a tener que conseguir propulsión nuclear eléctrica o térmica nuclear que nos llevará allí más rápido».

La gran longitud del viaje significa que la tripulación necesitará más comida, equipo y resistencia física y mental que cualquier misión anterior jamás probada, dijo Nelson. Será necesario un vehículo de lanzamiento pesado para sacar de la Tierra una carga útil sin precedentes. Cuanto más largo sea el viaje al espacio profundo, más tiempo estarán expuestos los astronautas a niveles peligrosos de microgravedad y altas dosis de radiación. Dirigirán su aproximación final a Marte con sus sistemas vestibulares fuera de control, sus músculos atrofiados, sus sistemas inmunológicos degradados y su vista deteriorada.

Luego tendrán que aterrizar a través de una atmósfera que es lo suficientemente espesa como para matarlos pero demasiado delgada para usarse como freno y frenar su descenso a la superficie. Si lo logran, estarán al otro lado del sol sin nadie que los ayude.

Los cohetes actuales funcionan con motores de combustión convencionales que requieren cantidades sustanciales de combustible a bordo para impulsar un viaje. Si bien un motor químico podría llevar una nave espacial a Marte, un motor alimentado por un reactor nuclear sería mucho más eficiente en cuanto a combustible (calentaría el hidrógeno congelado a altas temperaturas y utilizaría el escape como propulsor) y podría continuar acelerando el vehículo en su largo viaje. a Marte, reduciendo el tiempo de viaje.

El Laboratorio Nacional de Idaho está trabajando para mejorar el control sobre la velocidad del motor, aumentar su eficiencia y controlar su generación de calor, dijo Corbisiero.

Reducir el tiempo de viaje podría reducir muchos de los obstáculos y riesgos logísticos que actualmente pesan sobre la misión, dijo Nelson. La NASA también está trabajando en un blindaje contra la radiación que evite el uso de un metal pesado como el acero y la generación de una fuerza centrífuga en la nave espacial que crearía gravedad artificial para la tripulación.

‘Un sentido de urgencia muy poderoso’

En la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa, o DARPA, en Arlington, Virginia, Tabitha Dodson está trabajando para resucitar un proyecto de motor nuclear térmico que comenzó en la era Apolo, pero quedó en un estante después de que Estados Unidos abandonara los vuelos espaciales tripulados en la década de 1970.

En una entrevista, Dodson comparó la decisión de Washington de dejar que la tecnología languideciera con una directiva de Beijing en 1525 para reunir la flota de barcos de clase mundial de China y destruirla, renunciando al poder naval para las generaciones venideras.

«Siento una sensación de urgencia muy poderosa», dijo Dodson, director del programa de motores de cohetes térmicos nucleares de DARPA. «Existe simplemente una tormenta perfecta de apoyo, en todas partes de las distintas agencias gubernamentales de todo el país, en el Congreso y a nivel presidencial, hasta el punto en que siento que tenemos que hacer esto ahora mismo, porque podríamos perder nuestra oportunidad. «.

Dodson dijo que tiene «gran confianza» en que DARPA y su principal socio de la industria privada, Lockheed Martin, con sede en Texas, demostrarán con éxito su cohete, conocido como DRACO, en 2027.

Pero DRACO sería sólo una prueba inicial de vuelo espacial de tecnología de propulsión nuclear en órbita cercana a la Tierra. Corbisiero explicó que su equipo está trabajando para aprovechar el éxito previsto de DRACO, aumentando la eficiencia del propulsor y la escala de velocidad de la propulsión térmica nuclear en preparación para misiones más largas.

Dodson y Corbisiero reconocieron que estaban trabajando para lograr una fecha límite interna para llegar a Marte en 2040 y expresaron su confianza en que se podría alcanzar.

«Desde el punto de vista tecnológico, ciertamente está a nuestro alcance», afirmó Corbisiero. «Esto no es algo en lo que sea necesario inventar una nueva física o algún avance mágico».

Un alto funcionario de la administración del presidente Joe Biden le dijo a McClatchy que, de hecho, es una prioridad de la Casa Blanca avanzar rápidamente en esta tecnología.

«Parte de esta tecnología fundamental es muy importante para que podamos avanzar hacia una misión tripulada a Marte», dijo el alto funcionario. «Sabemos que nos llevará mucho tiempo poder desarrollar esa tecnología desde el principio, porque se trata de necesidades a largo plazo».

Jim Bridenstine, administrador de la NASA durante la presidencia de Donald Trump, le dijo a McClatchy que viajar a Marte hace que un viaje a la Luna parezca fácil.

«La humanidad eventualmente caminará sobre la superficie de Marte y creo que será un momento excepcional», añadió Bridenstine. «¿Quién llegará primero? No lo sé».

China trabaja para desarrollar la propulsión nuclear

Los funcionarios chinos también parecen estar trabajando en su propio proyecto de propulsión nuclear.

En noviembre de 2022, en la isla de Hainan, donde China construyó un sitio de lanzamiento para sus cohetes más pesados, Wu Weiren, arquitecto del programa lunar de China, hizo una presentación que anticipó los planes de China para futuras misiones que incluían diseños de naves espaciales para acomodar motores eléctricos nucleares, según a diapositivas de la propuesta obtenida por McClatchy.

«Esto tiene repercusiones tecnológicas reales, incluido el dominio de diferentes entornos en el espacio», dijo Chris Carberry, director ejecutivo y cofundador de Explore Mars, Inc. «Y si nos están ganando en llegar a Marte, probablemente lo estén haciendo muy bien». mucho más cerca de la Tierra también».

Los funcionarios chinos han guardado silencio sobre sus planes para una misión tripulada a Marte. Pero en 2021, en una conferencia sobre exploración espacial en Rusia, un alto ejecutivo del principal fabricante de vehículos de lanzamiento espacial de China dijo que Beijing tenía una hoja de ruta para enviar humanos y establecer una base allí a mediados de la década de 2030.

Funcionarios de inteligencia y seguridad nacional de Estados Unidos dijeron a McClatchy que el programa espacial de China está avanzando a una velocidad notable y podría inhibir la libertad de movimiento de Estados Unidos en el espacio para fines de la década.

«Marte es el objetivo del horizonte», dijo Scott Pace, secretario ejecutivo del Consejo Nacional del Espacio durante la presidencia de Trump. «Aterrizar en Marte, si son capaces de hacerlo, encajaría en la narrativa de China como la gran potencia del siglo XXI».

«Pero tener ese objetivo y lograrlo son dos cosas diferentes», añadió.

Con información de Phys.org