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Programa de colonización de Marte de SpaceX

Musk de pie en un podio de madera hablando en la Conferencia de la Sociedad de Marte de 2006
Elon Musk en la conferencia Mars Society de 2006 . Antes de fundar SpaceX en 2001, Musk había expresado interés en las misiones a Marte y se unió brevemente a la junta directiva de la Mars Society.

SpaceX ha manifestado su ambición de facilitar la colonización de Marte mediante el desarrollo y la fabricación en masa del vehículo de lanzamiento Starship . La empresa afirma que esto es necesario para la supervivencia a largo plazo de la especie humana y para la ampliación del alcance de la conciencia humana. [1]

Elon Musk , fundador de SpaceX, presentó por primera vez su objetivo de permitir la colonización de Marte en 2001 como miembro de la junta directiva de la Mars Society . En la década de 2000 y principios de la de 2010, SpaceX creó muchos conceptos para Marte, incluidos remolcadores espaciales , vehículos de lanzamiento de carga pesada y cápsulas Red Dragon . El plan actual de la compañía se propuso formalmente por primera vez en el Congreso Astronáutico Internacional de 2016 junto con un vehículo de lanzamiento totalmente reutilizable, el Sistema de Transporte Interplanetario . Desde entonces, la propuesta del vehículo de lanzamiento fue modificada y rebautizada como "Starship", y ha estado en desarrollo desde entonces. El programa de desarrollo alcanzó múltiples hitos en 2024, como en su tercer vuelo de prueba , alcanzó su trayectoria deseada por primera vez y en su cuarta prueba de vuelo , ambas etapas del vehículo lograron un amerizaje controlado después del lanzamiento por primera vez. La compañía ha dado muchas estimaciones sobre las fechas del primer aterrizaje humano en Marte; cuya discusión más reciente ocurrió durante una reunión de todos los miembros de la empresa en abril de 2024. [2]

Las primeras misiones de SpaceX a Marte involucrarán pequeñas flotas de naves espaciales Starship , financiadas por asociaciones público-privadas . [3] La compañía espera que una vez que se establezca la infraestructura en Marte y se reduzca el costo de lanzamiento, pueda comenzar la colonización. El programa ha sido criticado por algunos como inverosímil, debido a las incertidumbres sobre su financiación [4] y porque se ocupa principalmente del transporte a Marte y no de los pasos siguientes. George Dvorsky, que escribe para Gizmodo, caracterizó el cronograma de Musk para la colonización marciana como "estupendamente irrazonable". [5] Como referencia, el cronograma de Musk para la colonización de Marte implica una misión tripulada ya en 2029 y el desarrollo de una colonia autosostenible para 2050. [6]

Algunos expertos, como Robert Zubrin , apoyan el concepto debido a la prevalencia de hielo de agua en forma de permafrost y glaciares en Marte, además de otros recursos como dióxido de carbono y nitrógeno ; [7] algunos se oponen al concepto, creyendo que la falta de aire respirable y de magnetosfera protectora del planeta son problemas inaceptables. [8] Un sentimiento común entre quienes se oponen a ampliar el alcance de la civilización humana a Marte es que los humanos deberían centrarse en resolver los problemas de la Tierra antes de avanzar hacia la colonización extraplanetaria . [9]

Conceptos de misión anteriores

Transporte colonial de Marte

En octubre de 2012, la compañía hizo la primera articulación pública de planes para desarrollar un sistema de cohetes totalmente reutilizable con capacidades sustancialmente mayores que el Falcon 9 existente de SpaceX. [10] Más tarde, en 2012, [11] la compañía mencionó por primera vez el concepto de cohete Mars Colonial Transporter. en publico. Iba a poder transportar 100 personas o 100 toneladas (220.000 libras) de carga a Marte y estaría propulsado por motores Raptor alimentados con metano. [12] Musk se refirió a este nuevo vehículo de lanzamiento bajo el acrónimo no especificado "MCT", [10] que se reveló como "Mars Colonial Transporter" en 2013, [13] que serviría a la arquitectura del sistema de Marte de la compañía . [14] La directora de operaciones de SpaceX, Gwynne Shotwell, dio un rango de carga útil potencial de entre 150 y 200 toneladas en la órbita terrestre baja para el cohete planeado. [10] Para misiones a Marte, la nave espacial transportaría hasta 100 toneladas (220.000 libras) de pasajeros y carga. [15] Según el jefe de desarrollo de motores de SpaceX, Tom Mueller , SpaceX podría usar nueve motores Raptor en un solo propulsor o nave espacial MCT. [16] [17] El diseño preliminar tendría al menos 10 metros (33 pies) de diámetro y se esperaba que tuviera hasta tres núcleos para un total de al menos 27 motores propulsores. [14]

Cápsula del Dragón Rojo

Concepción artística de dos cápsulas Red Dragon en Marte, junto a un puesto de avanzada

dragón rojo

Red Dragon fue una misión conceptual de 2011-2017 que habría utilizado una nave espacial Dragon 2 modificada como módulo de aterrizaje de bajo costo en Marte. Si hubiera volado, se habría lanzado en un Falcon Heavy y aterrizaría únicamente mediante el uso de sus propulsores de retropropulsión SuperDraco , [18] ya que los paracaídas habrían requerido modificaciones significativas del vehículo. [19]

En 2011, SpaceX planeó proponer Red Dragon para la Misión Discovery #13, que se lanzaría en 2022, [20] [21] [22] pero no fue presentado. Luego se propuso en 2014 como una forma de bajo costo para que la NASA lograra la devolución de muestras de Marte para 2021. En el concepto, la cápsula Red Dragon estaría equipada con el sistema necesario para devolver muestras recolectadas en Marte. La NASA no financió este concepto.

En 2016, SpaceX planeó lanzar dos vehículos Red Dragon [23] en 2018, [24] [25] y la NASA proporcionó apoyo técnico en lugar de financiación. [26] Sin embargo, en 2017, Red Dragon fue cancelada, a favor de la nave espacial Starship , mucho más grande . [27]

Manifiesto del programa

SpaceX ha declarado en varias ocasiones planes aspiracionales para construir una base tripulada en Marte para una presencia extendida en la superficie, que espera se convierta en una colonia autosuficiente . [28] [29] Una colonización exitosa, es decir, una presencia humana establecida en Marte que crezca durante muchas décadas, involucraría en última instancia a muchos más actores económicos que SpaceX. [30] [31] [32]

Antes de transportar personas a Marte, primero se llevarían a cabo una serie de misiones de carga para transportar el equipo , los hábitats y los suministros necesarios. [33] El equipo que acompañaría a los primeros grupos incluiría "máquinas para producir fertilizantes, metano y oxígeno a partir del nitrógeno y el dióxido de carbono atmosféricos de Marte y el hielo de agua subterráneo del planeta", así como materiales de construcción para construir cúpulas transparentes para el crecimiento de cultivos. [34] [35]

Musk ha hecho declaraciones en varias ocasiones sobre las fechas deseadas para el aterrizaje más temprano posible de Starship en Marte, [36] incluso en 2022, y que una misión a Marte no podría realizarse antes de 2029. [37]

Exploración

Cuatro astronautas mirando a Marte
Una escena de astronautas en Marte en la presentación del IAC 2016

Musk planea que las primeras misiones tripuladas a Marte tengan aproximadamente 12 personas, con el objetivo de "construir y solucionar problemas de la planta propulsora y del sistema de energía Mars Base Alpha" y establecer una "base rudimentaria". La compañía planea procesar recursos en Marte para convertirlos en combustible para viajes de regreso [38] y utilizar tecnologías similares en la Tierra para crear propulsores neutros en carbono . [39]

Principios

Ya en 2007, Elon Musk declaró su objetivo personal de permitir eventualmente la exploración humana y la colonización de Marte, [40] aunque su interés público personal en Marte se remonta al menos a 2001 en la Mars Society . [41] : 30–31  SpaceX ha declarado que su objetivo es colonizar Marte para garantizar la supervivencia a largo plazo de la especie humana . [4]

Vehículo de lanzamiento

Prototipo de nave espacial ensamblado y apilado en Boca Chica

Starship está diseñado para ser un cohete orbital y totalmente reutilizable , con el objetivo de reducir drásticamente los costos de lanzamiento y el mantenimiento entre vuelos. [42] : 2  El cohete consta de un propulsor de primera etapa Super Heavy y una nave espacial de segunda etapa Starship , [43] propulsado por motores Raptor y Raptor Vacuum . [44] Ambas etapas están hechas de acero inoxidable . [45]

Se eligió metano para los motores Raptor porque es relativamente barato, produce una baja cantidad de hollín en comparación con otros hidrocarburos [46] y puede crearse en Marte a partir del dióxido de carbono de la atmósfera y el hidrógeno mediante la reacción de Sabatier . [47] La ​​familia de motores utiliza una nueva aleación para la cámara de combustión principal, lo que le permite contener 300 bar (4400 psi) de presión, la más alta de todos los motores actuales. [46] En el futuro, puede producirse en masa [46] y costar alrededor de 230.000 dólares por motor o 100 dólares por kilonewton . [48]

Se espera que la reutilización de Starship reduzca los costos de lanzamiento, ampliando el acceso al espacio a más cargas útiles y entidades. [49] Según Robert Zubrin , ingeniero aeroespacial y defensor de la exploración humana de Marte , el menor costo de lanzamiento planificado de Starship podría hacer que la economía , la colonización y la minería basadas en el espacio sean prácticas. [41] : 25, 26  Según Robert Zubrin, un menor costo para el espacio puede potencialmente hacer que la investigación espacial sea rentable, permitiendo avances importantes en medicina , computadoras , ciencia de materiales y más. [41] : 47, 48  Musk ha declarado que el lanzamiento orbital de una Starship podría llegar a costar 2 millones de dólares, comenzando en 10 millones de dólares en 2 o 3 años y disminuyendo con el tiempo. [50]

Colonización

Una serie de cuatro ilustraciones de un planeta, cada una de las cuales presenta más agua líquida, vegetación, nubes y neblina atmosférica.
Concepción artística del proceso de terraformación de Marte.

El programa tiene como objetivo enviar un millón de personas a Marte, utilizando mil Starships enviadas durante una ventana de lanzamiento a Marte , que ocurre aproximadamente cada 26 meses. [51] Los viajes propuestos requerirían de 80 a 150 días de tiempo de tránsito, [32] con un promedio de aproximadamente 115 días (para los nueve períodos sinódicos que ocurren entre 2020 y 2037). [52] Este plan ha sido descrito como "puro engaño" por George Dvorsky , escribiendo para Gizmodo , [5] y como un "peligroso engaño" por Lord Martin Rees , un cosmólogo/astrofísico británico y astrónomo real del Reino Unido . [53] Otros como Saul Zimet han expresado un fuerte apoyo al concepto, sugiriendo la posibilidad de que los avances tecnológicos que podrían desarrollarse en Marte beneficiarán a toda la Tierra. [54]

Después de las primeras ventanas de aterrizajes tripulados en Marte, Musk ha sugerido que la cantidad de personas enviadas a Marte aumentará rápidamente. Ha afirmado que la utilización de recursos in situ será fundamental para establecer una colonia autosostenible y que SpaceX planea comenzar sus esfuerzos para avanzar en ese campo en "siete a nueve años". [55] Las teorías actuales sobre la utilización de recursos in situ implican recolectar CO2 de la atmósfera y dividirlo en sus componentes brutos. Esto implicará el uso de O2 y CH4 para la producción de combustible, y específicamente O2 además de Nitrógeno (el segundo gas más común en la atmósfera marciana) para respirar aire dentro de los hábitats. [56]

Recepción y viabilidad.

Hasta junio de 2024, SpaceX no ha detallado públicamente planes para los sistemas de soporte vital, la protección radiológica y la utilización de recursos in situ de la nave espacial , que son esenciales para la colonización espacial. [57]

Referencias

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