Misiones futuras a Marte: ¿Pueden los humanos triunfar sobre los robots?

Concepto de misión de retorno de muestra de Marte

La comunidad científica ha buscado durante mucho tiempo una misión de retorno de muestras de Marte de primicia y codificación. (Crédito de la imagen: Wickman Spacecraft & Propulsion)





Durante décadas, los científicos han respaldado la idea de enviar robots para recolectar rocas marcianas y devolverlas a la Tierra, un proyecto que debería ser posible mucho antes de que los humanos crujen sus botas en las distantes dunas del Planeta Rojo.

La idea de aterrizar, recoger y transportar de regreso a nuestro mundo especímenes de ese intrigante globo ha sido respaldada durante mucho tiempo como el Santo Grial de las misiones precursoras por los planificadores de exploración de Marte.

Esta opinión se hizo eco a finales de septiembre en un informe resumido del Grupo de Planificación del Programa de Marte (MPPG) de la NASA. El ex director del programa de la NASA, Orlando Figueroa, presidió el equipo de cinta azul de miembros de MPPG que tenían la tarea de reformular el Programa de Exploración de Marte de la agencia.



Sin embargo, otros expertos cuestionan si los robots deberían hacer un trabajo que podría ser más adecuado para los astronautas humanos. [Las misiones a Marte más atrevidas de la historia]

Informe de resultados

Un objetivo de MPPG era explorar opciones y alternativas para crear una colaboración significativa entre la ciencia y la exploración humana de Marte. Más concretamente, los recientes y profundos recortes en el presupuesto para la exploración de Marte en la NASA requirieron una reconsideración del programa de exploración robótica de Marte.



Entre las observaciones del informe resumido, el MPPG encontró que Devolución de muestras de Marte Las arquitecturas ofrecen una 'intersección prometedora' de objetivos entre los vuelos espaciales tripulados, la tecnología espacial y los campamentos de exploración robótica.

En una rueda de prensa que mostró el informe resumido, John Grunsfeld, administrador asociado de la Dirección de Misiones Científicas de la NASA, dijo que la devolución de muestras representa la mejor oportunidad para encontrar sinergias tecnológicas entre los programas.

«Enviar una misión para ir a Marte y devolver una muestra se parece mucho a enviar una tripulación a Marte y devolverlos sanos y salvos. Hay un paralelismo de ideas ahí ', dijo.



Mejor y mas barato

Pero, ¿es una iniciativa robótica de excavar y correr en Marte un esfuerzo claro, indiscutible y necesario que precede a los exploradores humanos que se pavonean por el paisaje marciano? Y hasta qué punto las muestras de bolsas de mano que se dispararon hacia atrás pueden ayudar a descifrar una pregunta clave de larga data: ¿Hay vida en Marte?

Otra opción es evitar los sustitutos de los robots y dejar que los astronautas traigan ellos mismos los 'bienes de Marte'. Además, ¿quién dice que las muestras deben devolverse a la Tierra?

'No estoy de acuerdo con la alta prioridad en la devolución de muestras', dijo el astrobiólogo Dirk Schulze-Makuch de la Universidad Estatal de Washington en Pullman.

'Nuestras capacidades in situ [sobre el terreno] son ​​mucho mejores hoy en día que, digamos, durante la época del módulo de aterrizaje Viking (1970)', dijo Schulze-Makuch. 'Podríamos abordar con una misión in situ si hay vida microbiana en Marte'.

Muestra de misiones de regreso son mucho más costosas, dijo Schulze-Makuch, 'y lo único que sería ventajoso, en mi opinión, es obtener una escala de edad absoluta a través de la datación radiactiva de las rocas marcianas', dijo Schulze-Makuch, 'pero a partir de un análisis astrobiológico punto de vista, [una] misión in situ sería mejor y más barata '.

Un nuevo objetivo de la NASA ha declarado que a partir de ahora cualquier misión robótica también debería ayudar a apoyar futuras misiones humanas. Este requisito se satisfaría con una misión robótica para determinar si existe vida en Marte, dijo Schulze-Makuch.

'Una de las mayores preguntas que debe resolverse antes de que se pueda lanzar cualquier misión humana es si existe vida marciana en Marte, tanto para la protección de los astronautas en Marte como para consideraciones de protección planetaria al revés, y esto puede ser lo mejor abordadas con misiones robóticas in situ '', dijo Schulze-Makuch.

A lo largo de las décadas, se han realizado una serie de evaluaciones técnicas para planificar cómo devolver pedazos y partes de Marte a la Tierra.

A lo largo de las décadas, se han realizado una serie de evaluaciones técnicas para planificar cómo devolver pedazos y partes de Marte a la Tierra.(Crédito de la imagen: NASA / JPL)

Colección reflexiva

'En el futuro previsible, la mayor parte de la ciencia realizada en superficies planetarias será geológica y debería verse principalmente como una empresa científica de campo', dijo Kip Hodges, director de la Escuela de Exploración de la Tierra y el Espacio de la Universidad Estatal de Arizona en Tempe.

A pesar de los éxitos de Apollo, Mars Exploration Rovers Spirit and Opportunity, y ahora Curiosity, realmente tenemos muy poca experiencia con la geología de campo planetario, dijo Hodges.

'En contraste, tenemos casi dos siglos de experiencia con geología de campo en la Tierra', dijo Hodges a guesswhozoo.com. 'Mi perspectiva es que deberíamos usar las lecciones que hemos aprendido aquí para informar cómo aprovechar al máximo nuestras raras oportunidades de hacer geología de campo planetario en otros mundos'.

Cuando se trata de la recolección de muestras, dijo Hodges, los geólogos de campo terrestre saben que no deben tomar muestras al azar, a menos que tengan la capacidad para muchos estudios de laboratorio de muchas muestras.

'Parece muy poco probable que la devolución de muestras de Marte implique un gran número de muestras o muestras de gran tamaño', dijo Hodges, 'por lo que la recopilación cuidadosa de las mejores y más científicamente informativas muestras es fundamental si el objetivo es el mayor rendimiento científico'.

Movilidad en Marte

El reciente aterrizaje de Curiosity, el mega-rover para Marte, hizo uso de un concepto de Sky Crane que podría resultar útil en el futuro para dejar caer en el Planeta Rojo una misión de retorno de muestra.

El reciente aterrizaje de Curiosity, el mega-rover para Marte, hizo uso de un concepto de Sky Crane que podría resultar útil en el futuro para dejar caer en el Planeta Rojo una misión de retorno de muestra.(Crédito de la imagen: NASA / JPL)

Para Hodges, recolectar las 'cosas correctas' marcianas significa que la movilidad en el planeta es un requisito previo.

'Ya sea que la recolección sea realizada por robots teleoperados o humanos en la superficie, es importante obtener múltiples perspectivas para establecer un contexto geológico detallado antes de muestrear & hellip; y uno no puede hacer eso con un módulo de aterrizaje simple porque dependería demasiado de la suerte, en mi opinión '', dijo.

Pero una vez que tenga movilidad, la pregunta es si un humano o un robot sería mejor para obtener el contexto, dijo Hodges. ¿Podría un humano con botas en la superficie hacer eso?

'Absolutamente, ese experimento ya se ha realizado aquí en la Tierra', dijo. Hodges cree que un robot teleoperado capaz también podría hacer eso, con el tiempo suficiente. Sin embargo, el geólogo no está convencido de que un robot autónomo pueda hacer eso pronto.

Línea de fondo

'La cuestión de si una misión robótica o humana proporcionaría un mejor rendimiento científico es un gran tema de discusión', dijo Hodges, pasando a una evaluación básica.

'No sé si una misión humana, dada la duración probable de una primera misión, podría devolver muestras' mejores ', pero seguramente podrían recolectar mejores muestras más rápido. ¿Es eso suficiente para justificar una misión humana a Marte? Creo que esa es la pregunta incorrecta ', dijo Hodges.

En cambio, Hodges dijo que se trata de si las innumerables razones no científicas para el viaje humano a Marte justificarán tal misión antes de que se pueda financiar una misión robótica de devolución de muestras. [Traer pedazos de Marte a la Tierra: cómo lo hará la NASA]

'Si la respuesta es sí, entonces, por supuesto, podríamos obtener excelentes muestras e incluir la ciencia debería ser una prioridad para esa misión humana. ¿Existe un motor científico para la exploración humana de Marte que pueda usarse como su única justificación? Dudoso. ¿Se puede argumentar que una misión de devolución de muestras no tripulada es imperativa antes de que enviemos humanos? Realmente no entiendo la lógica detrás de esa afirmación ', concluyó Hodges.

Selección de sitio

Otra consideración es si una misión de retorno de muestra a Marte podría 'calificar para el vuelo' un sitio antes de que cualquier humano ponga un pie en el Planeta Rojo, lo que demuestra que es seguro enviar personas a su paso.

'Absolutamente no. ¿Por qué debería ser - para confirmar que el sitio no contiene patógenos? Eso es ridículo ', respondió Robert Zubrin, presidente de la Mars Society con sede en Lakewood, Colorado.

'La superficie marciana no puede soportar vida microbiana, porque no puede soportar agua líquida y está bañada en ultravioleta', dijo Zubrin a guesswhozoo.com. 'Si hay vida en Marte, está bajo tierra, en el nivel freático, que la misión de retorno de muestras de Marte no alcanzará'.

Para comprender el impacto total del argumento de la 'precalificación del sitio', Zubrin dijo que 'debe tenerse en cuenta que aquellos que lo adelantan dicen que quieren hacer un retorno de muestra para asegurar a la NASA que un sitio determinado está libre de vida nativa antes de que enviemos astronautas allí'. . De hecho, si el retorno de una muestra de Marte o cualquier otra sonda detectara un sitio con vida en Marte, ahí es exactamente donde cualquier programa impulsado por la ciencia querría enviar astronautas ''.

Zubrin dijo que considera que el argumento de precalificación para la misión de devolución de muestras a Marte no es simplemente incorrecto, sino absurdo. 'Si ese argumento es necesario para justificar la devolución de muestras de Marte, entonces esa misión carece de justificación y no debe ser entretenida', agregó.

Misiones robóticas alternativas

¿Es la devolución de muestras la mejor manera de realizar la exploración científica robótica de Marte, dentro del presupuesto del programa de exploración de Marte de la NASA?

—Quizá —dijo Zubrin. 'Ciertamente es posible proponer conjuntos de misiones robóticas alternativos que consisten en una variedad de orbitadores, rovers, aviones y redes de superficie & hellip; eso podría producir un retorno científico mayor que la misión de retorno de muestras a Marte, mucho antes ”.

Aún así, Zubrin dijo que si estamos planeando la exploración humana del Planeta Rojo, los exploradores humanos pueden devolver cientos de veces la cantidad de muestras, seleccionadas mucho más sabiamente, de miles de veces las rocas candidatas, que una misión robótica de retorno de muestras.

Sin embargo, dicho esto, si la comunidad científica realmente cree que una muestra robótica de Marte es tan valiosa que vale la pena sacrificar todos los otros tipos de ciencia que podrían hacer con el dinero, entonces es imperativo que la NASA desarrolle la muestra de Marte más eficiente. plan de retorno, para permitir que la muestra se obtenga lo más rápido posible y con el menor gasto posible de fondos que podrían usarse para otros tipos de misiones de exploración de Marte ”, dijo Zubrin.

Demencia de la burocracia

¿Qué tan pronto antes de que los humanos atraviesen el paisaje de Marte? Artista

¿Qué tan pronto antes de que los humanos atraviesen el paisaje de Marte? El concepto del artista describe a los miembros de la tripulación involucrados en el análisis de muestras en Marte.(Crédito de la imagen: NASA / JSC)

En opinión de Zubrin, el reciente enfoque del informe resumido del MPPG para una misión de retorno de muestras a Marte 'es probablemente el producto no planificado de la demencia de la burocracia que opera como una enfermedad social, en lugar de la locura deliberada de cualquier individuo'.

Los gráficos de vista resumidos del MPPG, señaló Zubrin, aparentemente describen una misión de muestra de Marte llevada a cabo en ocho partes que incluyen: 1) aterrizar previamente un gran rover para recolectar y almacenar muestras; 2) enviar un vehículo de ascenso a Marte a Marte y realizar un encuentro en la superficie con el rover o su escondite de muestras; 3) volar el vehículo de ascenso a Marte para orbitar el Planeta Rojo y encontrarse con una nave espacial de Propulsión Eléctrica Solar (SEP); 4) volar la nave espacial SEP de regreso al espacio interplanetario cercano a la Tierra; 5) construir una estación espacial de punto de Lagrange (los puntos de Lagrange son puntos en el espacio donde la gravedad en competencia de dos cuerpos, como el sol y la Tierra, se cancela); 6) llevar astronautas a la estación espacial del punto de Lagrange; 7) enviar astronautas desde una estación espacial del punto de Lagrange para tomar la muestra de la nave espacial SEP y regresar a la estación espacial del punto de Lagrange y; 8) haga que los astronautas devuelvan la muestra desde la estación espacial del punto de Lagrange a la Tierra.

El plan de retorno de muestra del informe, dijo Zubrin, prohíbe el uso de un 'encuentro cuádruple' para el encuentro en la superficie, el encuentro en la órbita de Marte, el encuentro en el espacio profundo y el encuentro en el punto Lagrange.

Con todo, dijo Zubrin, el informe utiliza una misión de retorno de muestras de Marte para proporcionar una justificación para una variedad de caballos de batalla actuales de la NASA.

En resumen, si queremos obtener una muestra de Marte, debemos diseñar un plan para obtener una muestra de Marte de la manera más simple, barata, rápida y directa posible, y no permitir que la misión se convierta en un árbol de Navidad. en el que colgar todos los adornos de la caja de deseos de la burocracia de inútiles y costosos retrasos de varias décadas ”, concluyó Zubrin.

Leonard David ha estado informando sobre la industria espacial durante más de cinco décadas. Ganó el premio de prensa del National Space Club del año pasado y fue editor en jefe de las revistas Ad Astra y Space World de la National Space Society. Ha escrito para guesswhozoo.com desde 1999.