Una maniobra gravitacional cerca de Venus ayudará a ahorrar significativamente combustible en un viaje a Marte, así como a reducir la duración de las misiones, dijeron los investigadores en un informe preparado para la Planetary Science and Astrobiology Decadal Survey 2023-2032. Además, esta maniobra simplificará el estudio de Venus.
El problema del combustible
Las maniobras de gravedad a menudo se usan para dispersar estaciones interplanetarias automáticas enviadas a objetos distantes en el sistema solar. Sin ellas, muchas misiones modernas simplemente no son factibles, ya que las pérdidas gravitacionales al volar al espacio son enormes.
Para llegar a Marte a lo largo de la trayectoria de Hohman desde una órbita terrestre baja (para alcanzarlo, es necesario desarrollar una velocidad de 8 km/s), es necesario acelerar a 3.5 km/s, y para volar a Júpiter, a 6 km/s. Además, según la fórmula de Tsiolkovsky, cada 3 km/s de aceleración adicional triplica la masa inicial del sistema espacial.
Dado que hoy, como hace 6 décadas, se utilizan motores químicos para vuelos espaciales (lo que impone restricciones sobre la cantidad de energía que se puede extraer de ellos), al final, la carga útil para vuelos de larga distancia es solo de unos pocos por ciento de la masa de la órbita, y eso, a su vez, solo un pequeño porcentaje de la masa inicial del cohete.
Es por eso que los ingenieros usan la gravedad de otros cuerpos celestes masivos para ahorrar combustible. Por ejemplo, los vehículos Voyager 1 y Voyager 2 utilizaron maniobras gravitacionales cerca de Júpiter y Saturno, mientras que Rosetta realizó 4 maniobras cerca de la Tierra y Marte. Ahora, los científicos proponen usar la gravedad de Venus para volar al Planeta Rojo.
La propuesta
Un grupo de físicos e ingenieros liderados por Noam. R. Izenberg, de la Universidad Johns Hopkins, calculó que volar a través de Venus sería mucho más conveniente que volar a Marte directamente, lo que requiere que la Tierra esté lo más cerca posible del Planeta Rojo, algo que ocurre solo una vez cada 26 meses. En el caso de la maniobra gravitacional cerca de Venus, la cercanía de los planetas ocurrirá cada 19 meses, lo que permitirá enviar misiones a Marte con mayor frecuencia.
El escenario clásico de un vuelo a Marte (derecha) y propuesto por científicos (izquierda)
Además, habrá menos restricciones en la duración de las misiones. En el escenario clásico, esperar el tiempo adecuado para el vuelo puede tomar hasta un año y medio, mientras si se usa la maniobra gravitacional, los astronautas pueden regresar hipotéticamente en un mes (si realizan solo una maniobra durante el vuelo de ida y vuelta, no dos). A pesar de que el vuelo a través de Venus durará más tiempo, pero aún menos de un año, reducirá el tiempo total de las misiones marcianas y el consumo de combustible.
Así mismo, la maniobra gravitacional permitirá estudiar “dos planetas por el precio de uno”. Si los aparatos científicos vuelan junto con la tripulación, los investigadores podrán controlarlos sin demoras (algo que puede tomar de 5 a 28 minutos desde la Tierra). Esto permitirá a los científicos tomar decisiones en tiempo real.
Los inconvenientes
Sin embargo, los autores del informe señalan que, al mismo tiempo, los astronautas estarán más expuestos a la radiación que durante un vuelo normal a Marte (con la excepción de la radiación galáctica, de la que protege el Sol). Es importante tener esto en cuenta al prepararse para una misión.
Actualmente existen varios proyectos para enviar humanos a Marte. SpaceX cree que las fechas más cercanas para enviar el primer cohete superpesado BFR a Marte será el 2024, y para 2028 tiene la intención de desplegar una base habitada completa en Marte.
Fuente N+1
