¿Cuánto tiempo se tarda en llegar a Marte?

El planeta Marte es uno de los objetos más brillantes en el cielo nocturno, fácilmente visible a simple vista como una estrella de color rojo brillante. Cada dos años aproximadamente, Marte y la Tierra alcanzan su punto más próximo, conocido como “oposición”, cuando Marte puede estar tan cerca como 55 millones de kilómetros de la Tierra. Y cada dos años, las agencias espaciales toman ventaja de su alineamiento orbital para enviar astronaves al Planeta Rojo. ¿Cuánto se tarda en llegar a aMarte?

El tiempo de viaje total desde la Tierra a Marte está entre 150 y 300 días, dependiendo de la velocidad del lanzamiento, del alineamiento de la Tierra y Marte, y la duración del viaje de la nave para llegar a su objetivo. En realidad, sólo depende de cuánto combustible se esté dispuesto a quemar para llegar alli. A Más combustible, menos tiempo de viaje.

La Historia de los Viajes a Marte

Mariner 4 launch

La primera astronave que hizo el viaje de la Tierra hasta Marte fue la Mariner 4 de la NASA, que se lanzó el 28 de Noviembre de 1964 y llegó a Marte el 14 de Julio de 1965, tomando satisfactoriamente una serie de 21 fotos. El tiempo total de vuelo de la Mariner fue de 228 días.

La siguiente misión satisfactoria a Marte fue la de la Mariner 6, que despegó el 25 de Febrero de 1969 y alcanzó el planeta el 31 de Julio de 1969; un tiempo de vuelo de sólo 156 días. La satosfactoria Mariner 7 solo requirió 131 días para realizar el viaje.

La Mariner 9, la primera astronave que se puso en órbita satisfactoriamente se lanzó el 30 de mayo de 1971, y llegó el 13 de noviembre de 1971 para una duración de 167 días.

Es el mismo patrón que se ha mantenido durante los más de 50 años de exploración de Marte: aproximadamente 150-300 días.

Más ejemplos:

  • Viking 1 (1976) – 335 días
  • Viking 2 (1976) – 360 días
  • Mars Reconnaissance Orbiter (2006) – 210 días
  • Phoenix Lander (2008) – 295 días
  • Curiosity Lander (2012) – 253

¿Por qué tarda tanto?

Cuando consideras el hecho de que Marte está a 55 millones de kilómeetros, y la nave está viajando a más de 20.000 km/h, esperas que la nave haga el viaje en unos 115 días, pero lleva mucho más. Esto es porque tanto la Tierra como Marte orbitan alrededor del Sol. No puedes apuntar directamente a Marte y empezar a encender tus cohetes, porque en el tiempo que tardas en llegar allí, Marte se habría movido ya. Por ello, la astronave lanzada desde la Tierra debe apuntar a donde Marte va a estar.

La otra restricción es el combustible. De nuevo, si tuvieras una cantidad ilimitada de combustible, apuntarías tu astronave a Marte, encenderías tus cohetes al punto medio del viaje, después darías la vuelta y frenarías la otra mitad del viaje. Acortarías el tiempo de viaje en una fracción de lo que tarda actualmente.
¿Cómo se llega a Marte con la menor cantidad de combustible?
La principal preocupación de los ingenieros es como llevar una astronave hasta Marte, con la menor cantidad de combustible posible. A los robots no les importa el entorno hostil del espacio, así que tiene sentido reducir el coste del lanzamiento de los cohetes lo máximo posible.
Los ingenieros de la NASA usan un método de viaje llamado Hohmann Transfer Orbit – o Minimum Energy Transfer Orbit – para enviar a una astronave de la Tierraa Marte con la menos cantidad de combustible posible. La técnica fue inicialmente propuesta por Walter Hohmann que publicó la primera descripción de la maniobra en 1925.
En lugar de apuntar tus cohetes directamente a Marte, aceleras la órbita de tu astronave para que siga una óribita más grande alrededor del sol que la de la Tierra. Eventualmente esta órbita hará una intersección con la órbita de Marte – en el momento exacto en que Marte también estará allí.
Si necesitas lanzar con menos combustible, solo hay que elevar la órbita e incrementar el tiempo de viaje.
Otras ideas para reducir el tiempo de viaje a Marte
A pesar de que requiere un poco de paciencia esperar que una nave espacial viaje 250 días para llegar a Marte, puede ser que deseemos un método de propulsión completamente diferente si estamos enviando seres humanos. El espacio es un lugar hostil, y la radicación del espacio interplanetario puede suponer un riesgo para la salud a largo plazo para los astronautas humanos. Los rayos cósmicos de fondo infligen un constante bombardeo de radiación que induce al cáncer, pero hay un mayor riesgo de grandes tormentas solares, que podrían matar a los astronautas sin protección en pocas horas. Si puedes reducir el tiempo de viaje, se reduce la cantidad de tiempo que los astronautas están siendo atacados con la radiación, y se reduce al mínimo al mínimo la cantidad de suministros que necesitan hasta el viaje de vuelta.

Usando tecnología nuclear
Una idea son los cohetes nucleares, que se calentarán hasta producir un líquido, como el hidrógeno, para intensificar las temperaturas en un reactor nuclear, y crear una explosión en las toberas del cohete para crear empuje. Debido a que los combustibles nucleares son una energía más densa que los cohetes químicos, podrías alcanzar una mayor velocidad de empuje con menos combustible. Se propuso que un cohete nuclear reduciría el tiempo de viaje a 7 meses.

 

Usando tecnología magnética

Otra propuesta es una tecnología llamada Variable Specific Impulse Magnetoplasma Rocket(o VASIMR). Es un motor de empuje electromagnético que usa ondas de radio para ionizar y calentar un propelente. Esto crearía gas ionizado llamado plasma que puedeempujar magnéticamente la astronave por detrás a grandews velocidades. El antiguo astronauta Franklin Chang-Díaz es pionero en el desarrollo de esa tecnología, y se espera que se instale un prototipo en la Estación Espacial Internacional para ayudar a mantener la altitud sobre la Tierra. En una misión a Marte, un cohete VASIMIR podría reducir el tiempo de viaje a 5 meses.

 

Usando antimateria

 

Tal vez una de las propuestas más extremas sería utilizar un cohete de antimateria. Creado en los aceleradores de partículas, la antimateria es el combustible más denso que se podría utilizar. Cuando los átomos de materia se encuentran con los átomos de antimateria, se transforman en energía pura, según lo predicho por la famosa ecuación de Albert Einstein: E = mc2. Sólo se necesitarían 10 miligramos de antimateria para propulsar una misión humana a Marte en sólo 45 días. Pero claro, producir incluso esa cantidad minúscula de antimateria costaría alrededor de 250 millones de dólares.

Futuras Misiones a Marte
A pesar de que se han propuesto algunas tecnologías increíbles para reducir el tiempo de viaje a Marte, los ingenieros van a utilizar los métodos probados y verdaderos de seguir las órbitas de transferencia de energía mínimas usando cochetes químicos. La misión MAVEN de la NASA será lanzada en 2013 usando esta técnica, así como las misiones ExoMars de la ESA.  Pasarán algunas décadas antes de que otros métodos se usen de forma frecuente.
Fuente:Universe Today

URL: http://deepspacetoday.dkworld.es/?p=269

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