FIG. 75Recorridos

¿Hay base en Marte? Cómo sería vivir y caminar en ella

En Marte, unos ojos a 1,6 m ven el horizonte a 3,3 km. Recorre diez zonas de una base conceptual y observa a tamaño real todos los módulos y vehículos que funcionaron allí.

¿Hay base en Marte? Cómo sería vivir y caminar en ella
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1 / 18 Una base que solo existe en papelEsta base es un concepto basado en estudios de NASA; no se ha construido ninguna. Estás en la explanada al sur del hábitat con los ojos a 1,6 m. Camina con WASD o las flechas y pulsa Espacio para saltar.

Arrastra para girar. Usa la rueda o pellizca para ampliar.

Actualizado Fuentes revisadas
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Una base que nadie ha construido todavía

¿Hay base en Marte? No: todavía no existe ninguna, y aquí puedes recorrer un concepto a tamaño real con los ojos a 1,6 m del suelo. Las imágenes de futuras bases suelen mostrar una cúpula, un vehículo y un cielo rojo, pero rara vez explican cuánto mide cada pieza, qué distancia las separa o cómo sería caminar entre ellas.

Lo más importante es que esta base no existe. Ninguna tripulación ha aterrizado en Marte y NASA no ha elegido un diseño definitivo para un hábitat marciano. Lo que ha publicado son estudios. Mars Design Reference Architecture 5.0 (2009) describe una misión de larga estancia, con unos 500 días en superficie, carga enviada antes que la tripulación, oxígeno obtenido del aire marciano y un vehículo presurizado para trayectos largos. Un estudio conceptual de NASA de 2023, Mars Surface Habitat, considera un módulo de vivienda independiente combinado con un vehículo abierto, como alternativa a vivir en un gran vehículo presurizado. El modelo toma sus elementos principales de estos estudios. Las dimensiones, distribución y colores se eligieron para el modelo.

Las cifras de la pantalla tienen otro origen. La gravedad, presión atmosférica, temperatura, duración del día, distancia al horizonte y demora de los mensajes proceden de datos de NASA. En las secciones siguientes se explica cada cálculo.

Por qué el hábitat tiene patas y una esclusa

El hábitat es un módulo circular de 8 m de diámetro, sostenido por seis patas, con el piso a 1,3 m del terreno. La elevación responde al modo de entrega del plan de NASA de 2009: llega construido sobre su propio módulo de aterrizaje, en lugar de montarse sobre el suelo. También ayuda frente al polvo marciano, lo bastante fino para ser arrastrado por el viento y acumularse contra cualquier objeto apoyado en la superficie.

Al sur sobresale un tubo corto: la esclusa. La tripulación entra, cierra la puerta interior y bombea el aire de vuelta al hábitat antes de abrir la escotilla exterior. Sin ese paso, cada salida perdería todo el aire de la cámara. En un planeta donde hay que producir o transportar todo el aire respirable, esa pérdida importa.

El vehículo presurizado situado al este muestra otra salida. Su pared trasera lleva dos puertos para trajes, anillos a los que se acopla un traje desde fuera. El tripulante entra por la espalda del traje desde la cabina y se separa del vehículo, dejando siempre fuera el traje polvoriento. Resuelven el mismo problema que la esclusa con menos pérdida de aire.

Paneles solares con menos luz

Marte está, en promedio, unas 1,52 veces más lejos del Sol que la Tierra. La luz se reparte según el cuadrado de la distancia, así que cada metro cuadrado recibe menos. La ficha de NASA indica 586,2 W/m² a la distancia media de Marte frente a 1361 W/m² en la Tierra. El cociente es 586,2 / 1361 = 0,43, es decir, 43%.

El modelo tiene 15 paneles en tres filas, inclinados hacia el Sol de mediodía. En este emplazamiento inventado, a 22° al norte del ecuador, el Sol de mediodía queda al sur. El polvo es otro problema: se deposita en el cristal y reduce la potencia hasta que el viento o una persona lo limpia. Distintos módulos solares marcianos han perdido energía de este modo.

La energía solar aparece porque sus equipos se ven bien y se pueden rodear caminando. La arquitectura de referencia de NASA de 2009 prefería la fisión nuclear para la superficie: un reactor suministra energía constante por la noche y durante tormentas de polvo, y producir oxígeno consume mucha electricidad. Una base real podría usar una tecnología o ambas.

Qué demostró MOXIE en Perseverance

Según NASA, el aire de Marte contiene 95,1% de dióxido de carbono en volumen y solo 0,16% de oxígeno. No sirve para respirar, pero el propio dióxido de carbono contiene oxígeno. Al separar CO₂ se obtiene oxígeno y monóxido de carbono.

NASA lo probó con MOXIE, Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment, a bordo de Perseverance. Su tamaño era similar al de un microondas. Aspiraba aire marciano, lo comprimía y empleaba un proceso electroquímico para separar un átomo de oxígeno de cada molécula de CO₂. Entre el aterrizaje de 2021 y la última operación, el 7 de agosto de 2023, produjo oxígeno 16 veces. Estas son las cifras de NASA:

  • 122 g de oxígeno en total, aproximadamente lo que respira un perro pequeño en 10 horas.
  • Hasta 12 g de oxígeno por hora, el doble del objetivo inicial de NASA para el instrumento.
  • Pureza del 98% o superior.
  • 9,8 g de oxígeno en la operación número 16, la última.

MOXIE fue solo una demostración. El siguiente paso sería un sistema a escala completa capaz también de licuar y almacenar el oxígeno. En los planes de misión, casi todo sería propelente para devolver la tripulación a la órbita. La planta del modelo representa ese sistema completo. La caja dorada alude a MOXIE y las dos esferas blancas contiguas son depósitos.

Caminar y saltar a 0,38 g

NASA indica una gravedad superficial media de 3,73 m/s² para Marte y 9,82 m/s² para la Tierra. El cociente es 3,73 / 9,82 = 0,38: tu peso es el 38% del terrestre. La masa no cambia, así que empezar a moverse y detenerse exige el mismo esfuerzo que en casa.

El botón de salto proporciona una velocidad inicial de 2,0 m/s, un salto modesto. Contra una gravedad g se alcanza h = v² / 2g y se permanece en el aire t = 2v / g:

  • En Marte: h = 2,0² / (2 × 3,73) = 4 / 7,46 = 0,54 m, y t = 2 × 2,0 / 3,73 = 1,07 s.
  • En la Tierra: h = 4 / (2 × 9,82) = 0,20 m, y t = 4 / 9,82 = 0,41 s.

Las alturas difieren por un factor de 9,82 / 3,73 = 2,63. Activa la gravedad terrestre y vuelve a saltar. El indicador superior izquierdo muestra la altura y duración del último salto; el modelo calcula exactamente el máximo aunque ningún fotograma coincida con él. Hay una limitación importante: un traje real añade mucha masa, y las mismas piernas impulsarían más despacio a una persona equipada. El modelo no incluye esa masa.

Aire tenue y frío, y un día algo más largo

El mástil cercano al hábitat representa las estaciones meteorológicas de los módulos marcianos. Sus lecturas aparecen arriba a la izquierda.

  • Presión. La ficha indica 6,36 mb (6,36 hPa) en el radio medio, con variaciones estacionales entre 4,0 y 8,7 mb. Al nivel del mar terrestre hay 1013 hPa: Marte tiene aproximadamente el 0,6%. Sin protección, los fluidos corporales empezarían a hervir a esa presión; los trajes y espacios presurizados son imprescindibles.
  • Temperatura. En el lugar de Viking 1, el aire oscilaba entre unos −89 °C antes del amanecer y −31 °C por la tarde. La media planetaria indicada es de unos −59 °C. Al mover la hora, el modelo sigue una curva diaria sencilla entre los extremos de Viking 1.
  • Duración del día. Un día solar marciano, llamado sol, dura 24,6597 horas: 24 h 39 min 35 s. Los equipos de misión lo dividen en 24 «horas marcianas», cada una de 24,6597 / 24 = 1,0275 horas terrestres, unos 61,65 minutos. El reloj del indicador emplea esas horas.

Por qué el cielo se vuelve azul al atardecer

De día, las fotografías muestran un cielo color caramelo u óxido. Al atardecer, el entorno inmediato del Sol se vuelve azul. Curiosity lo fotografió desde Gale el 15 de abril de 2015, su sol número 956.

El pie de esa imagen de NASA (PIA19400) explica el fenómeno. Las partículas finas del polvo dejan pasar la luz azul por la atmósfera más fácilmente que las longitudes de onda mayores. Por eso el azul permanece cerca de la zona del Sol, mientras el amarillo y el rojo se dispersan por todo el cielo. De día domina el color oxidado del polvo; al atardecer, cuando la luz atraviesa mucho más aire, destaca el azul junto al Sol.

El cielo del modelo se colorea siguiendo esa descripción. La mayor parte de la bóveda tiene el color del polvo, más claro cerca del horizonte. Alrededor del Sol aparece un resplandor que pasa de amarillo pálido a azul cuando el Sol baja, mientras el cielo opuesto se oscurece hacia el marrón. Lleva la hora aproximadamente a 17:50 y mira al oeste.

A qué distancia está el horizonte

Marte es más pequeño que la Tierra y su superficie se curva antes fuera de la vista. Para unos ojos a altura h sobre una esfera de radio R, la distancia es d = √(2Rh + h²). Con el radio medio volumétrico de NASA, R = 3389,5 km, y h = 1,6 m:

  • d = √(2 × 3 389 500 × 1,6 + 1,6²) = √10 846 402,56 = 3293 m, unos 3,3 km.
  • En la Tierra (R = 6371 km), los mismos ojos ven unos 4515 m, o 4,5 km.
  • En la Luna (R = 1737,4 km), son unos 2358 m.

El terreno es una sola malla que desciende respecto a un plano en x² / 2R, situando el horizonte donde indica la fórmula. Mesetas bajas a entre 1 y 3 km sobresalen por encima.

Hablar con la Tierra con demora

La radio viaja a la velocidad de la luz, 299 792,458 km/s. NASA da distancias entre la Tierra y Marte de 54,6 a 401,4 millones de km. Dividirlas por esa velocidad da la demora de un trayecto:

  • Mínima: 54 600 000 / 299 792,458 = 182 s, o 3,0 minutos.
  • En una oposición media (78,34 millones de km): 261 s, o 4,4 minutos.
  • Máxima: 401 400 000 / 299 792,458 = 1339 s, o 22,3 minutos.

En el extremo lejano, una pregunta y su respuesta tardan unos 45 minutos. No cabe una conversación en directo: la tripulación resolvería problemas por su cuenta y enviaría mensajes como cartas. El control Tierra a Marte cambia la distancia y recalcula la demora. Aproximadamente cada 780 días, el período sinódico indicado por NASA, unos 26 meses, el Sol pasa entre ambos planetas: la conjunción solar. NASA suspende entonces los comandos durante unas semanas, dos semanas en noviembre de 2023, porque el gas solar caliente y cargado puede alterar las señales.

Diez zonas en un recorrido

La base ocupa diez zonas en una misma llanura nivelada. Se empieza junto al hábitat sobre patas, la esclusa y los primeros paneles. Al sur están la sección interior del hábitat, la sala de trajes y el invernadero. Al oeste hay un campo energético con reactor tras un terraplén; al este, planta de oxígeno, mina de hielo y garaje. La plataforma queda al sureste; el mirador, con señales y muestras, al norte; y el campo de naves, al suroeste.

Abre Zonas para ir directamente, Guía de campo para buscar los 144 elementos por nombre o tipo, o el mapa pequeño de arriba a la derecha. Un clic amplía el mapa y otro te lleva al punto. Cada zona se crea al acercarte por primera vez, evitando cargar lo que aún no visitas.

Las zonas de la base son conceptos. Cada una procede de un estudio real de NASA o ESA, una prueba en la Estación Espacial Internacional o una instalación terrestre; su ficha cita la fuente. El campo de naves es distinto: representa máquinas reales a tamaño real, con lugares y fechas de los registros de NASA y CNSA.

Dentro del hábitat: un edificio impreso en 3D en Houston

La sección al sur del patio se basa en CHAPEA, Mars Dune Alpha, del Johnson Space Center en Houston. Es un edificio de una planta y 1700 pies cuadrados, unos 158 m², impreso por capas con un material parecido al cemento. Entre junio de 2023 y julio de 2024, cuatro voluntarios vivieron allí 378 días como si estuvieran en Marte, con mensajes demorados, suministros limitados y salidas simuladas.

NASA enumera cuatro dormitorios privados, puestos de trabajo, puesto médico, zona común, cocina y cultivo. El modelo distribuye esos espacios de forma semejante. Al entrar por el sur aparece la zona común con mesa redonda. Los dormitorios bordean la pared oeste; cocina y despensa están al norte, gimnasio y cultivo al este. No hay techo para que el Sol ilumine las salas y puedas ver por encima de las paredes.

Algunos elementos llevan cifras importantes. El refugio de la esquina está rodeado de agua y suministros porque Curiosity midió una dosis media superficial de rayos cósmicos de unos 0,67 milisieverts diarios. El reciclador de agua y depurador de aire representan sistemas ya usados en la estación: una persona exhala alrededor de 1 kg de dióxido de carbono al día y consume 0,82 kg de oxígeno según la referencia de soporte vital de NASA.

La sala de trajes y el coste del aire

La presión interior se aproxima a la terrestre al nivel del mar, 1013 hPa. Fuera hay una media de 6,36 hPa. Cada llenado y vaciado de la esclusa pierde aire salvo que una bomba lo devuelva antes al hábitat. La bomba lo recupera hasta unos pocos hectopascales y solo libera el pequeño resto. Por eso las cámaras son pequeñas.

Los puertos para trajes son otra solución. El traje cuelga fuera con la escotilla trasera sellada a un anillo. La persona entra por la espalda desde dentro y se separa. No se vacía ninguna cámara ni entra el traje polvoriento. Los estudios de vehículos presurizados de NASA los usan por la misma razón.

El polvo importa tanto como el aire. Es muy fino y se pega a los tejidos; Phoenix encontró percloratos en el suelo en torno a medio por ciento. Son nocivos para las personas: por eso hay un puesto de cepillado y las muestras se manipulan en una caja de guantes sellada.

Desactiva Traje puesto para ver qué haría el aire exterior. A 6 hPa la presión está muy por debajo del umbral de ebullición del agua a temperatura corporal, y se perdería el conocimiento en unos 15 segundos. El aviso enlaza la exposición sobre estar en el espacio sin traje.

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Cultivar bajo luz roja y azul

Las plantas usan sobre todo rojo y azul. La clorofila absorbe intensamente entre unos 630 y 660 nanómetros y alrededor de 450 nm; refleja gran parte del verde. Las lámparas de la estación usan principalmente LED rojos y azules, con algo de verde para que las hojas se vean normales y se detecten problemas.

Veggie cultivó lechuga romana roja, consumida en agosto de 2015, y zinnias que florecieron en 2016. Después Advanced Plant Habitat cultivó rábanos y, en 2021, chiles. En la Tierra, el centro aeroespacial alemán operó EDEN ISS en la Antártida entre 2018 y 2023, a 400 m de Neumayer III. En su primera temporada produjo 268 kg en 12,5 m² de cultivo, con 330 a 600 micromoles de luz por metro cuadrado por segundo, 21 °C y unos 1000 ppm de dióxido de carbono.

El invernadero tiene seis bancales: estantes de verduras de hoja, lechuga, zinnias, pimientos, rábanos y trigo enano. Al fondo hay suelo marciano con una nota: habría que lavar los percloratos. Marte ofrece una ventaja: su aire es casi todo dióxido de carbono, necesario para las plantas, y el invernadero podría tomarlo del exterior.

Cuántos paneles exige una tormenta de polvo

El indicador suma la luz que recibe un panel horizontal durante todo un sol según estación, latitud y polvo. Los pasos son los siguientes:

  1. Luz sobre la atmósfera. La distancia al Sol varía entre unas 1,38 y 1,67 veces la terrestre. El flujo es 1361 W/m² dividido por el cuadrado de esa distancia: entre unos 715 y 490 W/m². El control Estación mueve Marte por la órbita; el perihelio cae en Ls 251°.
  2. Altura del Sol. En cada momento se calcula con la latitud de 22° N y la declinación estacional, y se multiplica por su seno para el panel horizontal.
  3. Polvo. El haz directo se reduce en e^(−τ/μ), donde τ es la profundidad óptica y μ el seno de la altura solar. Parte llega dispersada; en el modelo esa fracción disminuye al espesarse mucho el polvo. Es un valor elegido para que el polvo muy espeso reduzca más de diez veces la luz de un sol.
  4. Panel. Cada uno mide 2,5 m × 1,5 m, 3,75 m², y convierte en electricidad el 25% de la luz, un valor del modelo.

Con aire limpio (τ 0,5) y Ls 0°, un panel recoge unos 2,6 kWh por sol. La base consume 5 kW constantes: 5 × 24,66 = 123 kWh por sol, y necesita unos 48 paneles. Con τ 5 se recogen unos 0,67 kWh y hacen falta unos 184. En una tormenta como la de junio de 2018, cuando Opportunity alcanzó un τ estimado de 10,8, serían más de 400. Esa es la primera tarea y explica el interés persistente de NASA por la fisión.

Fisión cuando falla el Sol

Kilopower probó KRUSTY, Kilopower Reactor Using Stirling Technology, en Nevada National Security Site entre noviembre de 2017 y marzo de 2018. Un núcleo de uranio-235 calentaba tubos térmicos de sodio, que llevaban calor a motores Stirling para generar electricidad. Incluyó 28 horas a plena potencia. El trabajo pasó al proyecto de fisión en superficie de NASA, orientado a una demostración lunar de clase de 10 kilovatios.

Un reactor no depende de la noche ni del polvo. Sus inconvenientes son masa, radiación y calor. El del modelo está tras un terraplén al otro lado del campo, con aletas para disipar el calor no aprovechado. Uno real quedaría mucho más lejos: los planes hablan de cientos de metros a un kilómetro.

Curiosity y Perseverance ya usan otra energía nuclear. Su generador termoeléctrico radioisotópico multimisión, el cilindro con aletas trasero, convierte el calor de desintegración del dióxido de plutonio en unos 110 W al inicio, día y noche.

Oxígeno para respirar y para cohetes

MOXIE demostró la producción de oxígeno del aire. Para escalarla, NASA da 0,82 kg por persona y día. Cuatro personas durante un sol de 24,66 horas necesitan 4 × 0,82 × 24,66 / 24 = 3,37 kg.

A su mejor ritmo, 12 g por hora, una unidad produce 12 × 24,66 = 296 g por sol. Dividir 3,37 kg entre 0,296 kg da 11,4: doce unidades mantendrían respirando a cuatro personas. Esa es la tarea del oxígeno.

Respirar es la parte pequeña. Casi todo el oxígeno de los planes va a los depósitos del vehículo de ascenso porque constituye la mayor parte de la masa del propelente. Son toneladas, no kilogramos: por eso la planta ocupa un contenedor entero y hay una tubería hacia el cohete.

Hielo bajo las llanuras

El agua sirve para beber, proteger de la radiación y producir oxígeno y propelente. Marte tiene mucha, congelada. SHARAD, en Mars Reconnaissance Orbiter, detectó en Utopia Planitia un depósito enterrado con tanta agua como Lake Superior aproximadamente. HiRISE encontró pendientes de latitudes medias con hielo casi puro bajo polvo fino, a veces a solo uno o dos metros. Subsurface Water Ice Mapping combinó datos orbitales para cartografiar el hielo superficial.

La zona incluye perforadora, depósito de agua, electrólisis que separa hidrógeno y oxígeno, reactor Sabatier que combina dióxido de carbono e hidrógeno para formar metano y agua, excavadora y horno para suelo con agua mineral. El acantilado representa uno de esos escarpes de hielo.

Vehículos, ruedas y velocidades máximas reales

Todos los vehículos marcianos son lentos deliberadamente. Se planifica desde la Tierra, las cámaras revisan peligros y las ruedas son valiosas. El control de velocidad ofrece máximos sobre suelo duro y llano:

Vehículo Velocidad máxima Tiempo para cruzar el patio de 40 m
Sojourner (1997) unos 1 cm/s, 0,036 km/h unos 67 minutos
Spirit, Opportunity (2004) unos 5 cm/s, 0,18 km/h unos 13 minutos
Curiosity (2012) unos 4 cm/s, 0,144 km/h unos 17 minutos
Perseverance (2021) 0,152 km/h unos 16 minutos
Zhurong (2021) unos 200 m por hora, 0,2 km/h unos 12 minutos
Concepto de vehículo tripulado 10 km/h unos 14 segundos

Acércate al vehículo del patio y pulsa R o toca Conducir. Prueba la velocidad de Curiosity y observa cuánto avanzas en un minuto.

El garaje contiene un concepto tripulado con puertos de traje, un vehículo abierto y dos ruedas. Las de aluminio de Curiosity miden 50 cm, con cubierta de unos 0,75 mm. Desde 2013 sufren agujeros y desgarros por rocas afiladas; ahora las rutas buscan protegerlas. NASA Glenn desarrolló un neumático de alambre con memoria de forma que se deforma y recupera su geometría.

Plataformas y grava expulsada

Al aterrizar sobre suelo suelto, el escape lanza tierra y piedras a gran velocidad. Apollo 12 descendió a 163 m de Surveyor 3 en la Luna; las piezas recuperadas tenían impactos. NASA estudia esa interacción para Luna y Marte. La solución representada combina pavimento, terraplén y distancia. Los planes reales sitúan las plataformas a un kilómetro aproximadamente; aquí están a unos 190 m para poder caminar.

El módulo es genérico, un cono sobre patas que representa distintos estudios, no la nave de una empresa. A su lado está un vehículo de ascenso del tipo estudiado por NASA, abastecido con oxígeno producido en superficie.

Todos los módulos y vehículos que funcionaron en Marte

El campo muestra a tamaño real cada nave que aterrizó y transmitió datos, con su placa:

Nave Aterrizaje (UTC) Lugar Último contacto
Mars 3 (Unión Soviética) 2 de diciembre de 1971 cráter Ptolemaeus, 45° S ese día, tras unos 20 segundos
Viking 1 (NASA) 20 de julio de 1976 Chryse Planitia, 22,27° N noviembre de 1982
Viking 2 (NASA) 3 de septiembre de 1976 Utopia Planitia, 47,67° N abril de 1980
Mars Pathfinder y Sojourner (NASA) 4 de julio de 1997 Ares Vallis, 19,33° N septiembre de 1997
Spirit (NASA) 4 de enero de 2004 cráter Gusev, 14,57° S marzo de 2010
Opportunity (NASA) 25 de enero de 2004 Meridiani Planum, 1,95° S junio de 2018
Phoenix (NASA) 25 de mayo de 2008 Vastitas Borealis, 68,22° N noviembre de 2008
Curiosity (NASA) 6 de agosto de 2012 cráter Gale, 4,59° S sigue funcionando
InSight (NASA) 26 de noviembre de 2018 Elysium Planitia, 4,5° N diciembre de 2022
Perseverance e Ingenuity (NASA) 18 de febrero de 2021 cráter Jezero, 18,44° N vehículo activo; helicóptero hasta enero de 2024
Módulo Tianwen-1 y Zhurong (CNSA) 14 de mayo de 2021 (15 de mayo, hora de Pekín) Utopia Planitia, 25,1° N vehículo en reposo desde mayo de 2022

Mars 3 fue la primera en aterrizar suavemente, pero calló antes de un minuto; Viking 1 suele considerarse la primera operativa. Las dimensiones proceden de datos publicados: Viking mide unos 3 m entre patas, Curiosity y Perseverance tienen 3 m de largo, InSight unos 6 m entre paneles circulares y Phoenix 5,5 m. Los detalles están simplificados; las fichas explican los hallazgos.

Los primeros vuelos de Ingenuity

Ingenuity tiene una masa de 1,8 kg y dos rotores de 1,2 m que giran en sentidos opuestos. El 19 de abril de 2021 realizó el primer vuelo propulsado y controlado en otro planeta: ascendió 3 m y permaneció en vuelo 39,1 segundos. La tarea marca las distancias reales desde su posición: vuelo 3, 50 m de ida y vuelta; vuelo 4, 133 m de ida y vuelta; vuelo 5, 129 m solo de ida hasta Airfield B. Caminarlo lleva unos minutos y permite apreciar qué significan «133 m» para una aeronave de 1,8 kg en aire con el 1% de la densidad terrestre. Llegó a 72 vuelos antes de dañarse un rotor en enero de 2024.

Lo que se ve desde el mirador

El mirador al norte tiene señales y muestras del terreno estudiado por los vehículos.

  • El cráter Gale mide 154 km y contiene Mount Sharp, una pila estratificada de unos 5 km de altura. Curiosity sube capa por capa. El bloque del mirador representa esa roca.
  • El cráter Jezero, de 45 km, tuvo un lago alimentado por un río que dejó un delta en abanico. Allí trabaja Perseverance.
  • Los arándanos son esferas grises de hematita, un óxido de hierro, encontradas por Opportunity en Meridiani Planum. Se formaron con agua que circulaba por la roca. Sitúate encima para resolver una tarea.
  • Las dunas oscuras de arena basáltica avanzan un poco cada año. Los remolinos de polvo, aire caliente que asciende girando, recorren la llanura; Spirit filmó muchos en Gusev.
  • Olympus Mons mide unos 600 km de ancho y 22 km de alto. La base se sitúa, de forma inventada, 330 km al oeste de su cumbre; el volcán se dibuja como cono sin escarpes periféricos. A 330 km el terreno desciende d² / 2R = 330² / (2 × 3389,5) = 16 km: la cima quedaría solo 1° sobre el horizonte. La ladera próxima, a unos 120 km, alcanza unos 2° y la oculta. Solo se ve una cresta baja al este, nunca la cumbre.

Phobos, Deimos y el lucero vespertino

Marte tiene dos lunas pequeñas. Phobos, de 27 × 22 × 18 km, orbita a unos 6000 km de altura en 7 horas y 39 minutos, más deprisa que gira Marte. Sale por el oeste y se pone por el este, cruzando el cielo en unas cuatro horas, dos veces por sol. Su ancho aparente es aproximadamente un tercio del de nuestra Luna. Deimos, de unos 12 km y mucho más lejos, parece una estrella brillante. Mueve la hora para observar ambas.

La Tierra es un planeta interior visto desde Marte, como Venus para nosotros. Nunca se aparta más de unos 47° del Sol y aparece como lucero azul vespertino o matutino. El modelo calcula su posición según la distancia: a 172 millones de km está a unos 41° del Sol y puede verse un par de horas tras el atardecer. Activa Distancia de hoy para usar las posiciones actuales calculadas con elementos orbitales aproximados de NASA JPL. Curiosity fotografió la Tierra y la Luna desde Gale el 31 de enero de 2014.

Diferencias respecto a una base real

  • La distribución y todas las dimensiones de la base se inventaron para el modelo. NASA tiene estudios, no un diseño definitivo.
  • Las piezas están próximas para recorrerlas a pie. Los planes reales separan plataforma y reactor del hábitat entre cientos de metros y un kilómetro.
  • La sección del hábitat sigue la lista de salas de CHAPEA, no su plano.
  • Son inventadas la latitud de 22° N, la ubicación a 330 km al oeste de Olympus Mons y el terreno circundante.
  • La producción solar usa eficiencia del 25% y polvo simplificado. En realidad también influyen inclinación, temperatura y polvo sobre el cristal.
  • La temperatura sigue una curva suave entre los extremos de Viking 1; en realidad varía con estación, lugar y polvo.
  • Las naves están a tamaño real pero simplificadas y reunidas, aunque las reales se reparten por el planeta.
  • Los saltos omiten la masa del traje.

Preguntas

¿Alguien ha construido una base en Marte?

No. Ninguna persona ha ido a Marte ni se ha enviado un hábitat. NASA publica estudios de arquitectura y conceptos, y realiza CHAPEA, una misión análoga de un año en un hábitat impreso en 3D de 1700 pies cuadrados, unos 158 m², en Johnson Space Center, Houston. Está en la Tierra.

¿Cuánto oxígeno produjo MOXIE?

Produjo 122 g en 16 operaciones entre 2021 y 2023. Su máximo fue 12 g por hora con pureza del 98% o superior. Es mucho menos de lo necesario para una tripulación, por lo que NASA propone un sistema a escala completa.

¿Por qué producir oxígeno en lugar de llevarlo?

Sobre todo para regresar. El cohete que despega de Marte necesita mucho oxígeno como propelente; NASA propone producirlo allí en vez de transportarlo desde la Tierra. Una parte también serviría para respirar.

¿Se puede respirar un momento el aire marciano?

No. Contiene 95% de dióxido de carbono y solo 0,16% de oxígeno, a una presión del 0,6% de la terrestre al nivel del mar. Sin traje presurizado se perdería el conocimiento en segundos.

¿A qué altura saltarías en Marte?

Con el mismo impulso, unas 2,6 veces más alto. En el modelo, una velocidad inicial de 2,0 m/s da 0,54 m en Marte y 0,20 m en la Tierra. Un traje pesado reduciría ambas alturas.

¿Por qué es azul el atardecer marciano?

El polvo fino deja pasar algo más fácilmente el azul y lo dispersa cerca de la dirección solar. Al atardecer la luz atraviesa más aire y el resplandor azul junto al Sol se distingue mejor.

¿Cuánto tarda un mensaje a la Tierra?

Entre 3,0 y 22,3 minutos por trayecto, según las posiciones orbitales. Durante la conjunción solar, cada 26 meses aproximadamente, NASA suspende comandos unas dos semanas.

¿Cuál fue la primera nave que aterrizó en Marte?

Mars 3, soviética, realizó el primer aterrizaje suave el 2 de diciembre de 1971, pero dejó de transmitir tras unos 20 segundos. Viking 1, que aterrizó el 20 de julio de 1976, fue la primera operativa y funcionó más de seis años.

¿A qué velocidad circulan los vehículos marcianos?

Despacio. Curiosity alcanza unos 4 cm por segundo sobre suelo duro y llano; Perseverance, 0,152 km/h. Sojourner avanzaba a 1 cm por segundo. Pasan casi todo el tiempo detenidos, fotografiando y preparando el siguiente movimiento.

¿Puede una base funcionar con energía solar durante una tormenta?

Solo con un campo enorme y grandes baterías. En el modelo, 5 kW requieren unos 48 paneles con aire limpio y unos 184 con opacidad de 5. Durante la tormenta de 2018, con τ estimado de 10,8, Opportunity perdió energía definitivamente. Por eso NASA estudia reactores de fisión.

¿Dónde está el agua marciana?

Principalmente congelada. Hay hielo polar y enterrado en latitudes medias, a veces a uno o dos metros. El radar encontró en Utopia Planitia tanta agua aproximadamente como Lake Superior; Phoenix raspó hielo a pocos centímetros cerca de 68° N.

¿Se ve la Tierra desde Marte?

Sí, como punto azul brillante al amanecer o atardecer, nunca a más de unos 47° del Sol. Curiosity fotografió la Tierra y la Luna desde Gale en 2014. Ajusta una distancia intermedia, pasa del atardecer y búscala.

¿Qué tamaño tiene Ingenuity?

Tiene una masa de 1,8 kg, unos 49 cm de alto y dos rotores de 1,2 m. Voló 72 veces entre abril de 2021 y enero de 2024.

¿Por qué imprimir hábitats marcianos?

Imprimir paredes con material local ahorraría transportar material de construcción. CHAPEA se imprimió para probar cómo funciona ese edificio con tripulación, pero está en la Tierra y usa materiales terrestres.

Términos

  • Sol: día solar marciano, 24 h 39 min 35 s.
  • ISRU: utilización de recursos locales, por ejemplo producir oxígeno del aire marciano.
  • MOXIE: Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment, unidad experimental de oxígeno en Perseverance.
  • Esclusa: cámara entre un espacio presurizado y el exterior, cuyo aire se retira antes de abrir la puerta exterior.
  • Puerto para trajes: anillo en la pared de un vehículo al que se acopla un traje para entrar desde dentro.
  • Vehículo presurizado: vehículo con cabina de aire respirable, conducido sin traje.
  • Conjunción solar: momento en que el Sol queda entre Tierra y Marte e impide una comunicación fiable.
  • hPa: hectopascal, unidad de presión equivalente a un milibar.
  • Profundidad óptica (τ): cuánto atenúa el polvo el Sol situado arriba; la luz directa disminuye como e^(−τ).
  • Ls: longitud solar, ángulo que indica la estación marciana. Ls 0° es primavera boreal y el perihelio cae en Ls 251°.
  • Hidroponía: cultivo con raíces en agua nutritiva en lugar de suelo.
  • Perclorato: sal de cloro y oxígeno del suelo marciano, nociva en grandes cantidades para personas y plantas.
  • Kilopower: proyecto de reactor pequeño de NASA, probado como KRUSTY en 2017 y 2018.
  • MMRTG: generador termoeléctrico radioisotópico multimisión, fuente de plutonio de Curiosity y Perseverance.
  • Reacción de Sabatier: CO₂ + 4 H₂ → CH₄ + 2 H₂O, producción de metano a partir de dióxido de carbono e hidrógeno.

Fuentes

Texto y simulación: CC BY-NC-SA 4.0, salvo que se indique lo contrario.

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