Colonización de Marte para niños

La colonización de Marte se refiere a la idea de que los seres humanos puedan vivir de forma permanente en el planeta Marte. Muchos científicos creen que establecerse en otros planetas es un paso importante y quizás necesario para el futuro de la humanidad. Marte es un planeta muy estudiado para posibles asentamientos. Es el planeta más fácil de alcanzar desde la Tierra en cuanto a la energía necesaria, aunque un viaje hasta allí podría durar varios meses con la tecnología actual (entre 6 y 7 meses).

La NASA de Estados Unidos y la Agencia Espacial Europea (ESA) son las principales agencias que investigan y realizan misiones relacionadas con la posibilidad de vivir en Marte.

Por años la NASA y otras agencias espaciales como la ESA han tenido planes para colonizar Marte.

Fotografía de Marte desde su órbita.

Una representación del sistema de transporte interplanetario acercándose a Marte, una nave conceptual del programa de colonización de Marte de SpaceX, actualmente en desarrollo.

¿Qué significa vivir en Marte?

La mayoría de las ideas sobre vivir en Marte se centran en crear un lugar donde la gente pueda establecerse. Sin embargo, la palabra "colonización" tiene un significado más amplio y a veces se prefiere usar "asentamiento" o "establecimiento" para evitar ideas de control o dominio sobre un lugar. El derecho espacial internacional ha puesto límites a estas ideas, y los programas espaciales se enfocan más en la exploración del planeta por humanos.

Para establecerse en Marte, los humanos tendrían que viajar al planeta, crear una presencia permanente y usar los recursos que allí se encuentren.

Hasta ahora, no ha habido misiones tripuladas a Marte, pero sí muchas misiones robóticas exitosas. Agencias espaciales como la NASA, la ESA, Roscosmos (Rusia), ISRO (India) y la CNSA (China) han estudiado la idea de vivir en Marte. Sin embargo, su enfoque principal ha sido la exploración con robots y la posibilidad de enviar humanos en el futuro.

Algunos grupos que apoyan la exploración espacial, como la Mars Society y la National Space Society, así como empresas privadas como SpaceX, han impulsado la idea de vivir en Marte. La posibilidad de establecerse en Marte ha sido muy explorada en libros, películas y arte de ciencia ficción.

Desafíos para vivir en Marte

Vivir en Marte presenta varios retos:

• Radiación: La superficie de Marte recibe mucha radiación ionizante, que puede ser dañina.
• Polvo: El planeta está cubierto de un polvo fino y tóxico.
• Atmósfera: Marte tiene una atmósfera, pero es muy delgada e irrespirable.
• Temperaturas: Las temperaturas en la superficie varían mucho, entre -70 y 0 grados Celsius.
• Recursos: Aunque Marte tiene agua subterránea y otros recursos, no es fácil generar energía con viento o sol. También tiene pocos recursos para la energía nuclear.
• Distancia: La órbita de Marte es la tercera más cercana a la de la Tierra, pero la distancia sigue siendo un gran obstáculo para llevar materiales y personas.

¿Por qué querríamos vivir en Marte?

Hay varias razones para considerar vivir en Marte:

• Curiosidad: El deseo de explorar y desarrollar nuevas tecnologías.
• Investigación: La oportunidad de hacer investigaciones profundas.
• Supervivencia: La idea de que tener asentamientos en otros planetas podría reducir el riesgo de que la humanidad desaparezca.
• Independencia: Establecer una comunidad que no dependa completamente de la Tierra.
• Recursos: Posibles beneficios de usar los recursos del planeta.

¿Cómo llamamos a los asentamientos?

La palabra "colonización" de Marte es diferente de las misiones de exploración tripuladas que buscan enviar humanos para investigar.

Desde hace tiempo, se ha discutido cómo llamar a la presencia humana en el espacio. Personas como Carl Sagan preferían usar "asentamientos" o "ciudades" en el espacio en lugar de "colonias", para evitar las ideas de control que la palabra "colonia" puede sugerir. Hoy en día, se prefiere "asentamiento" por razones similares, para no asociarlo con el pasado de las colonias en la Tierra.

Sin embargo, el término "colonización" sigue siendo usado por algunos, como Robert Zubrin y el programa de colonización de Marte de SpaceX, que también usan la frase "Occupy Mars" (Ocupar Marte), buscando una comunidad independiente, a pesar de las reglas del derecho espacial internacional.

Ideas para misiones

Los aterrizadores y rovers han explorado con éxito la superficie de Marte, dándonos información sobre las condiciones del terreno. El primer aterrizador exitoso, el Viking 1, llegó al planeta en 1976.

Se han propuesto misiones tripuladas a Marte, pero ningún humano ha viajado aún al planeta, ni ha habido misiones de ida y vuelta. La mayoría de los planes actuales de las agencias espaciales no son directamente para establecer colonias. Programas de la NASA, Roscosmos y la ESA están pensados solo para exploración, aunque establecer una base permanente podría ser un objetivo futuro.

Para que haya una verdadera "colonización", se necesitarían hábitats permanentes que puedan crecer y mantenerse por sí mismos. Dos ideas tempranas para construir hábitats en Marte son los conceptos Mars Direct y Semi-Direct, propuestos por Robert Zubrin, un gran defensor de vivir en Marte.

En 2017, los Emiratos Árabes Unidos anunciaron un plan para establecer un asentamiento en Marte para el año 2117, liderado por el Centro Espacial Mohammed bin Rashid.

Marte y la Tierra: ¿Qué tan parecidos son?

Aunque la Tierra es más parecida a Venus en su composición, Marte tiene similitudes más importantes para la idea de vivir allí:

• Día marciano: Un día en Marte (llamado "sol") dura casi lo mismo que un día en la Tierra: 24 horas, 39 minutos y 35.244 segundos.
• Superficie: La superficie de Marte es el 28.4% de la Tierra, un poco menos que la cantidad de tierra seca en nuestro planeta (que es el 29.2% de la superficie terrestre).
• Inclinación: Marte tiene una inclinación axial de 25.19°, muy parecida a los 23.44° de la Tierra. Esto significa que Marte tiene estaciones similares a las de la Tierra, pero duran casi el doble porque un año marciano es casi 1.88 años terrestres.
• Atmósfera: Marte tiene una atmósfera, aunque muy fina (aproximadamente el 0.7% de la atmósfera terrestre). Esta atmósfera ofrece algo de protección contra la radiación solar y radiación cósmica, y se ha usado para frenar naves espaciales.
• Agua y elementos: Observaciones recientes de los robots de exploración de la NASA y la Mars Express de la ESA confirman la presencia de agua en Marte. Marte parece tener todos los elementos necesarios para la vida.
• Dióxido de carbono: La cantidad de CO₂ en Marte es 52 veces mayor que en la Tierra, lo que podría permitir el cultivo de plantas.
• Lunas: Marte tiene dos lunas pequeñas, Fobos y Deimos, que podrían ser útiles para probar ideas de asentamientos en asteroides.

Gravedad y tamaño de Marte

La gravedad en la superficie de Marte es solo el 38% de la de la Tierra. No se sabe si esta menor gravedad causaría problemas de salud similares a los de la gravedad cero, como la pérdida de músculos y huesos.

Marte tiene una superficie que es el 28.4% de la de la Tierra, un poco menos que la cantidad de tierra seca en nuestro planeta. Marte tiene la mitad del radio de la Tierra y solo una décima parte de su masa. Esto significa que su volumen es menor (aproximadamente 15%) y su densidad promedio es más baja que la de la Tierra.

¿Por qué Marte no tiene un escudo protector?

Marte no tiene una magnetosfera fuerte como la Tierra. Esto se debe a que ha perdido su "dinamo interno", que es lo que genera el campo magnético. Por esta razón, las partículas solares y los rayos cósmicos pueden llegar fácilmente a la superficie marciana.

La atmósfera de Marte

La presión atmosférica en Marte es tan baja que los humanos no podrían sobrevivir sin trajes espaciales. Como no se espera que la terraformación (cambiar el planeta para que sea como la Tierra) sea una solución a corto plazo, los lugares habitables en Marte tendrían que ser como naves espaciales, capaces de mantener una presión adecuada.

La atmósfera también es tóxica, ya que está compuesta principalmente por dióxido de carbono (95% dióxido de carbono, 3% nitrógeno, 1.6% argón y menos del 0.4% de otros gases, incluyendo oxígeno).

Esta atmósfera delgada no filtra la luz ultravioleta del sol, lo que hace que los enlaces moleculares entre los átomos sean inestables. Por ejemplo, el amoníaco (NH₃) no es estable en la atmósfera marciana y se descompone en pocas horas. Debido a la delgadez de la atmósfera, la diferencia de temperatura entre el día y la noche es mucho mayor que en la Tierra, generalmente alrededor de 70 °C.

Agua y clima en Marte

El agua en Marte es escasa. Los rovers Spirit y Opportunity encontraron menos agua que en el desierto más seco de la Tierra.

El clima es mucho más frío que el de la Tierra, con temperaturas promedio en la superficie entre -87 y -5 grados Celsius (dependiendo de la estación y la latitud). La temperatura más baja registrada en la Tierra fue de -89.2 °C en la Antártida.

Como Marte está aproximadamente un 52% más lejos del Sol, la cantidad de energía solar que llega a su atmósfera superior es alrededor del 43.3% de lo que llega a la Tierra. Sin embargo, debido a su atmósfera mucho más delgada, una mayor parte de esa energía solar llega a la superficie. La luz solar en la superficie de Marte es similar a un día moderadamente nublado en la Tierra.

Las tormentas de polvo globales son comunes y pueden cubrir todo el planeta durante semanas, bloqueando la luz solar. Esto ha causado caídas de temperatura de 4 °C durante varios meses después de una tormenta. Estas tormentas afectarían la producción de electricidad de los paneles solares y las comunicaciones con la Tierra.

Temperaturas y estaciones

Marte tiene una inclinación axial de 25.19°, similar a la de la Tierra (23.44°). Por eso, Marte tiene estaciones muy parecidas a las de la Tierra, aunque duran casi el doble. El clima de Marte es más parecido al de la Tierra que al de cualquier otro planeta del Sistema Solar. Aunque generalmente es más frío, Marte puede tener temperaturas similares a las de la Tierra en algunas zonas y momentos.

El suelo de Marte

El suelo marciano es tóxico debido a altas concentraciones de cloro y compuestos como los percloratos, que son peligrosos para la vida conocida. Sin embargo, algunos microorganismos de la Tierra que viven en condiciones difíciles podrían adaptarse a estas concentraciones.

¿Se puede sobrevivir en Marte?

Las plantas y los animales no pueden sobrevivir en las condiciones ambientales de la superficie de Marte. Sin embargo, algunos organismos extremófilos (que viven en ambientes extremos) de la Tierra han soportado exposiciones a condiciones que se parecen a las de Marte.

Duración del día

El día marciano (o "sol") es muy parecido en duración al de la Tierra. Un día solar en Marte dura 24 horas, 39 minutos y 35.244 segundos.

Condiciones para que los humanos vivan allí

Fisiológicamente, la atmósfera de Marte es casi un vacío. Un humano sin protección perdería el conocimiento en unos 20 segundos y no podría sobrevivir más de un minuto en la superficie de Marte sin un traje espacial.

Aun así, las condiciones de Marte son mucho más cercanas a ser habitables que las temperaturas extremas de Mercurio, el calor intenso de la superficie de Venus, o el frío extremo de los planetas exteriores. Solo las nubes altas de Venus son tan habitables como Marte.

En la Tierra, hay lugares donde los humanos han experimentado condiciones similares a las de Marte. La mayor altura alcanzada por un globo sonda, en 1961, fue de 34.668 metros. La presión a esa altitud es casi la misma que la de la superficie de Marte. El frío extremo del Ártico y la Antártida recrea las temperaturas extremas de Marte. Además, hay desiertos en la Tierra, como el desierto de Atacama, que se parecen al terreno marciano.

Una misión tripulada de expedición operaría en la superficie, pero por períodos limitados de tiempo.

El polvo es un problema para las misiones a Marte.

Las condiciones en la superficie de Marte son las más parecidas a las de la Tierra en cuanto a temperatura y luz solar, si excluimos las cimas de las nubes de Venus. Sin embargo, la superficie no es apta para humanos o la mayoría de las formas de vida conocidas debido a la radiación, la presión de aire muy baja y una atmósfera con solo 0.16% de oxígeno.

En 2012, se informó que algunos líquenes y cianobacterias sobrevivieron y mostraron una notable capacidad de adaptación para la fotosíntesis después de 34 días en experimentos que simulaban parcialmente condiciones marcianas en el Laboratorio de Simulación de Marte (MSL) en Alemania. Algunos científicos creen que las cianobacterias podrían ayudar a desarrollar puestos avanzados humanos autosuficientes en Marte, produciendo alimentos, combustible y oxígeno.

La supervivencia humana en Marte requeriría vivir en hábitats artificiales con sistemas complejos de soporte vital. Un aspecto clave sería el procesamiento del agua. Un ser humano moriría en días sin agua. Incluso una pequeña disminución del agua corporal causa fatiga y mareos. Los astronautas en la Estación Espacial Internacional (ISS) han demostrado que se puede usar mucha menos agua y reciclar alrededor del 70% con sistemas de recuperación. Se necesitarían sistemas similares en Marte, pero mucho más eficientes, ya que el envío regular de agua desde la Tierra sería muy costoso.

Efectos en la salud humana

Marte presenta un ambiente difícil para los humanos. Se han desarrollado tecnologías para la exploración espacial a largo plazo que podrían adaptarse para vivir en Marte. El récord de vuelo espacial continuo es de 438 días, y el tiempo acumulado más largo en el espacio es de 1,111 días. El tiempo más largo fuera de la protección del cinturón de radiación de Van Allen de la Tierra es de unos 12 días (misión Apolo 17). Esto es mucho menos que el viaje de 1100 días a Marte y de regreso que la NASA planea para 2028. Los científicos creen que muchas funciones biológicas podrían verse afectadas negativamente por el ambiente de Marte. Además, el suelo marciano contiene toxinas peligrosas.

Efectos físicos

La diferencia en la gravedad puede afectar la salud humana, debilitando huesos y músculos. También hay riesgo de osteoporosis y problemas cardiovasculares. Los astronautas en la Estación Espacial Internacional pasan seis meses en gravedad cero, un tiempo similar a un viaje de ida a Marte. Esto ayuda a los investigadores a entender cómo llegarían los astronautas a Marte. Una vez en Marte, con su menor gravedad (38% de la de la Tierra), estos efectos serían una preocupación seria.

Radiación

Cantidades peligrosas de radiación llegan a la superficie de Marte, a pesar de estar más lejos del Sol que la Tierra. Marte ha perdido su campo magnético global, lo que, junto con su atmósfera delgada, permite que mucha radiación ionizante llegue a la superficie. Hay dos tipos principales de riesgos de radiación fuera de la protección de la Tierra: los rayos cósmicos galácticos (RCG) y las partículas energéticas solares (PES). La Tierra nos protege de las partículas solares, y su atmósfera de los RCG. Para los RCG en Marte, la única solución es un blindaje pesado, como 15 centímetros de acero, 1 metro de roca o 3 metros de agua, lo que significa que los humanos tendrían que vivir bajo tierra la mayor parte del tiempo.

La nave espacial Mars Odyssey mide la radiación. Encontró que los niveles de radiación en órbita sobre Marte son 2.5 veces más altos que en la Estación Espacial Internacional. Una exposición de tres años a estos niveles superaría los límites de seguridad de la NASA, y el riesgo de desarrollar cáncer podría ser el doble de lo que se pensaba. Construir viviendas bajo tierra (quizás en tubos de lava marcianos) reduciría significativamente la exposición a la radiación.

Comparación de dosis de radiación—incluye la cantidad detectada en el viaje de la Tierra a Marte por el RAD en el MSL (2011–2013).

Aún queda mucho por aprender sobre la radiación espacial. La NASA tiene una instalación que simula la radiación espacial para estudiar sus efectos y probar blindajes. Un estudio de 2006 indicó que los protones de la radiación cósmica pueden causar el doble de daño al ADN de lo que se estimaba, aumentando el riesgo de cáncer y otras enfermedades. Por ello, un informe de 2009 dijo que "Marte no es un lugar fácil de visitar con la tecnología existente y sin una inversión sustancial". La NASA explora tecnologías como escudos de plasma para proteger a los astronautas.

Efectos en la mente

Debido a los retrasos en la comunicación, se necesitan nuevos métodos para evaluar la salud mental de los tripulantes. Los investigadores han creado una simulación marciana llamada HI-SEAS (Simulación y Análogo de Exploración Espacial de Hawái). Allí, científicos viven en un laboratorio que simula Marte para estudiar los efectos del aislamiento, las tareas repetitivas y la convivencia en espacios pequeños durante hasta un año. Se están desarrollando programas de computadora para ayudar a las tripulaciones con problemas personales y de grupo, ya que no pueden comunicarse directamente con profesionales en la Tierra.

¿Podemos cambiar Marte para que sea como la Tierra?

La terraformación de Marte es una idea hipotética de proyectos de ingeniería para modificar Marte y permitir que la vida terrestre sobreviva sin protección. Se han propuesto ideas para esto, pero hay mucho debate sobre si es posible y si es ético hacerlo.

¿Cuántas personas se necesitan para una colonia?

No hay un acuerdo sobre el número mínimo de personas para una colonia que pueda sobrevivir sin problemas genéticos. Un estudio sugirió que el número mínimo para una colonia en Marte es 110 personas. Otros estudios, enfocados en asentamientos interestelares, han concluido que las poblaciones mínimas viables varían de 198 a 10,000 colonos.

Para ser autosuficiente, una colonia debería ser lo suficientemente grande como para proporcionar todos los servicios necesarios para la vida. Esto incluye:

• Manejo del ambiente: Producir gases adecuados, controlar la composición del aire, la presión y la temperatura, recolectar y producir agua, cultivar alimentos y procesar desechos.
• Producción de energía: Incluye la extracción de metano para vehículos y, si se usan paneles solares, la extracción y procesamiento de silicatos.
• Industria: Extracción y procesamiento de minerales, fabricación de herramientas, ropa, medicinas, vidrio, cerámica y plásticos.
• Construcción: Adaptar y reemplazar estructuras a medida que el asentamiento crece.
• Actividades sociales: Criar y educar a los niños, atención médica, preparar comidas, limpiar, lavar, organizar el trabajo y tomar decisiones. También tiempo para deportes, cultura y entretenimiento.

Viaje a Marte

Viaje espacial entre planetas

Encuentro, una etapa interplanetaria y una etapa de aterrizaje se unen sobre Marte (concepción artística)

Llegar a Marte desde la Tierra requiere menos energía que a cualquier otro planeta, excepto Venus. Usando una órbita de transferencia de Hohmann, un viaje a Marte dura aproximadamente nueve meses. Se pueden usar trayectorias modificadas para reducir el tiempo de viaje a entre cuatro y siete meses, aunque esto requiere más energía y combustible. Reducir el tiempo a menos de seis meses es difícil con cohetes químicos. Podría ser posible con tecnologías avanzadas de propulsión, como el Cohete de Magnetoplasma de Impulso Específico Variable o cohetes nucleares, que podrían reducir el viaje a semanas. En 2016, un científico sugirió que una pequeña sonda robótica podría llegar a Marte en "tan solo 72 horas" usando un sistema de vela propulsada por láser.

Durante el viaje, los astronautas estarían expuestos a la radiación, lo que requeriría protección. La radiación cósmica y el viento solar dañan el ADN, aumentando el riesgo de cáncer. El efecto de los viajes largos en el espacio interplanetario es desconocido, pero se estima un riesgo adicional de cáncer para los astronautas que viajen a Marte y regresen.

Aterrizaje en Marte

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

Marte tiene una gravedad superficial que es 0.38 veces la de la Tierra, y su atmósfera es aproximadamente el 0.6% de la de la Tierra. La gravedad relativamente fuerte y la presencia de efectos aerodinámicos hacen que sea difícil aterrizar naves espaciales pesadas y tripuladas solo con propulsores, como se hizo en la Luna. Sin embargo, la atmósfera es demasiado delgada para que los efectos aerodinámicos ayuden mucho a frenar y aterrizar un vehículo grande. Las misiones tripuladas a Marte necesitarían sistemas de frenado y aterrizaje diferentes a los usados en la Luna o en las misiones robóticas a Marte.

Si se pudiera construir un ascensor espacial con materiales muy resistentes, se podría usar para llevar personas y materiales a Marte. También se ha propuesto un ascensor espacial en Fobos, una de las lunas de Marte.

Fobos como "ascensor" para Marte

Fobos orbita a Marte de forma que siempre muestra la misma cara al planeta, a unos 6,028 kilómetros sobre la superficie marciana. Un ascensor espacial podría extenderse desde Fobos hasta Marte, llegando a unos 28 kilómetros de la superficie, justo fuera de la atmósfera de Marte. Otro cable similar podría extenderse 6,000 kilómetros en la dirección opuesta para equilibrar a Fobos. En total, el ascensor espacial mediría más de 12,000 kilómetros. Aún se necesitaría un cohete para llevar la carga al inicio del ascensor espacial, a 28 kilómetros sobre la superficie.

Equipo necesario para vivir en Marte

Varias tecnologías y dispositivos para Marte se muestran en la ilustración conceptual de una base en Marte.

Vivir en Marte requeriría una gran variedad de equipos, tanto para las personas como para producir alimentos, combustible, agua, energía y oxígeno. El equipo necesario incluiría:

• Servicios básicos: oxígeno, energía, comunicaciones locales, eliminación de desechos, saneamiento y reciclaje de agua.
• Hábitats: Lugares donde vivir.
• Almacenamiento: Instalaciones para guardar cosas.
• Espacios de trabajo: Lugares para trabajar.
• Esclusa de aire: Para presurizar y manejar el polvo.
• Equipo de extracción de recursos: Inicialmente para agua y oxígeno, luego para minerales y materiales de construcción.
• Equipo para producción y almacenamiento de energía: Paneles solares y posiblemente energía nuclear.

Los invernaderos de Marte aparecen en muchos diseños de colonización, especialmente para la producción de alimentos y otros fines.

• Espacios y equipos para producir alimentos: Invernaderos y sistemas de cultivo.
• Equipo de producción de combustible: Generalmente para hidrógeno y metano (usando la reacción de Sabatier) para cohetes.
• Combustibles para transporte en la superficie: Como metanol o motores de monóxido de carbono/oxígeno.
• Equipo de comunicación: Para hablar con la Tierra.
• Equipo para moverse en la superficie: Trajes de Marte, rovers tripulados y posiblemente aeronaves de Marte.

Servicios básicos

Para funcionar, la comunidad necesitaría servicios básicos para la vida humana. Estos sistemas tendrían que ser diseñados para soportar el duro ambiente marciano y ser mantenidos usando un traje espacial o dentro de un ambiente habitable. Por ejemplo, si la electricidad depende de la energía solar, se necesitarían grandes instalaciones de almacenamiento de energía para los períodos de tormentas de polvo. Si la comunidad crece, los sistemas necesitarían usar al máximo los recursos locales para reducir la necesidad de envíos desde la Tierra, reciclando agua y oxígeno y usando el agua encontrada en Marte.

Comunicación con la Tierra

Las comunicaciones con la Tierra son relativamente sencillas durante la mitad del día marciano cuando la Tierra está visible. La NASA y la ESA han incluido equipos de retransmisión en varios orbitadores de Marte, por lo que ya hay satélites de comunicaciones allí.

El retraso en la comunicación de ida y vuelta debido a la velocidad de la luz varía de unos 3 minutos (cuando Marte y la Tierra están más cerca) a 22 minutos (cuando están más lejos). La comunicación en tiempo real, como llamadas telefónicas o chats, sería muy difícil por estos largos retrasos. La NASA ha descubierto que la comunicación directa puede bloquearse durante unas dos semanas cada período sinódico, cuando el Sol está directamente entre Marte y la Tierra.

Un satélite en los puntos L4 o L5 Tierra-Sol podría servir como repetidor durante este período. Sin embargo, el tamaño y la potencia del equipo necesario para estas distancias hacen que estas ubicaciones sean poco prácticas para estaciones de relevo.

Preparación con robots

El camino hacia una comunidad humana podría ser preparado por sistemas robóticos como los rovers de exploración de Marte Spirit, Opportunity, Curiosity y Perseverance. Estos robots podrían ayudar a encontrar recursos, como agua subterránea o hielo, que ayudarían a una comunidad a crecer. La vida útil de estos sistemas sería de años o incluso décadas.

Los sistemas robóticos podrían sentar las bases para los primeros aterrizajes y bases tripuladas, produciendo cosas como combustible, oxidantes, agua y materiales de construcción. Establecer energía, comunicaciones, refugio, calefacción y fabricación puede comenzar con sistemas robóticos, como preparación para las operaciones tripuladas.

El Mars Surveyor 2001 Lander MIP (Precursor de Producción de Propelente In Situ de Marte) iba a demostrar la fabricación de oxígeno a partir de la atmósfera de Marte, y probar tecnologías de paneles solares y métodos para reducir el efecto del polvo marciano en los sistemas de energía.

Antes de que cualquier persona sea transportada a Marte en la infraestructura de transporte a Marte de SpaceX (prevista para la década de 2020), se realizarían varias misiones de carga robóticas para llevar el equipo, hábitats y suministros necesarios. El equipo incluiría "máquinas para producir fertilizantes, metano y oxígeno a partir del nitrógeno y dióxido de carbono atmosférico de Marte y el hielo de agua subterráneo del planeta", así como materiales de construcción para construir cúpulas transparentes para las primeras áreas de cultivo.

Etapas de un asentamiento

En los estudios, se han diferenciado varias etapas para el establecimiento en Marte:

1. Pre-asentamiento: un pequeño puesto avanzado (en el futuro cercano).
2. En-asentamiento: un asentamiento permanente (en el futuro a medio plazo).
3. Post-asentamiento: una sociedad que se mantiene por sí misma (en el futuro a largo plazo).

Economía de Marte

Factores económicos

El aumento de los vehículos de lanzamiento reutilizables en la década de 2020 ha reducido mucho el costo de ir al espacio. Con un precio de 62 millones de dólares por lanzamiento de hasta 22,800 kg de carga útil a órbita terrestre baja o 4,020 kg a Marte, los cohetes SpaceX Falcon 9 ya son los "más baratos de la industria". La reutilización de SpaceX incluye el Falcon Heavy y futuros vehículos de lanzamiento basados en metano, como la Starship. Se espera que esto "tenga un impacto importante en el costo de acceso al espacio".

Otras formas de financiación podrían incluir la creación de concursos con premios. Por ejemplo, en 2004 se sugirió que se debería ofrecer un premio a la primera organización que coloque humanos en la Luna y los mantenga allí por un tiempo fijo antes de que regresen a la Tierra.

Uso de recursos locales y comercio con la Tierra

No se han encontrado pruebas de recursos abundantes en Marte que tengan valor para la Tierra. La distancia entre Marte y la Tierra sería un gran desafío para el comercio entre los planetas.

Comercio local

Meteorito de hierro-níquel encontrado en la superficie de Marte (Roca del Escudo Térmico).

Algunas de las primeras comunidades en Marte podrían especializarse en desarrollar recursos locales para el consumo marciano, como agua o hielo. Los recursos locales también se pueden usar para construir infraestructura. Una fuente conocida de mineral marciano es el hierro metálico en forma de meteoritos de níquel-hierro. Este hierro es más fácil de extraer que el de los óxidos de hierro que cubren el planeta.

Otro bien de comercio dentro de Marte durante la colonización podría ser el abono, ya que el suelo será muy pobre para el cultivo de plantas.

La energía solar es una opción para la energía de una comunidad marciana. La insolación solar (la cantidad de radiación solar que llega a Marte) es aproximadamente el 42% de la de la Tierra. Sin embargo, la delgada atmósfera de Marte permitiría que casi toda esa energía llegue a la superficie, a diferencia de la Tierra, donde la atmósfera absorbe una cuarta parte de la radiación solar. La luz solar en la superficie de Marte sería muy similar a un día moderadamente nublado en la Tierra.

Minería de asteroides desde Marte

Como Marte está mucho más cerca del cinturón de asteroides que la Tierra, se necesitaría menos energía para llegar al cinturón de asteroides y regresar con minerales a Marte. Una idea es que las lunas de Marte (Fobos y Deimos) son en realidad asteroides capturados del cinturón de asteroides.

El asteroide 16 Psique en el cinturón principal podría tener minerales valorados en más de 10,000 cuatrillones de dólares. La NASA lanzó la nave Psyche en octubre de 2023, que se espera que llegue al asteroide en agosto de 2029.

El asteroide 511 Davida podría tener minerales y recursos valorados en 27 cuatrillones de dólares. Usar la luna Fobos para lanzar naves espaciales es energéticamente favorable y un buen lugar para enviar misiones a asteroides del cinturón principal.

La minería del cinturón de asteroides desde Marte y sus lunas podría ayudar a establecer comunidades en Marte.

Posibles lugares para asentamientos

Marte puede dividirse en varias áreas diferentes según el tipo de asentamiento que se podría construir:

Zona explorada por el Opportunity, a una latitud media

Valles Marineris

La sonda Mars Odyssey encontró la mayor concentración de agua en el polo norte, pero también mostró que en latitudes menores existía agua, lo que hizo que los polos perdieran importancia como lugar de la órbita de la tierra.

Regiones polares

Los polos marcianos atrajeron mucho interés como lugares para asentamientos porque se habían observado variaciones estacionales en su tamaño desde la Tierra durante muchos años. Al igual que la Tierra, Marte tiene un sol de medianoche durante el verano local y una noche polar durante el invierno. Esto se debe a la inclinación similar de su eje de rotación.

Latitudes medias

La exploración de la superficie aún está en curso. Los rovers marcianos, Spirit y Opportunity, han encontrado muchos tipos diferentes de suelo y rocas. Esto sugiere que el terreno marciano es muy variado, y que el lugar de un asentamiento no debería elegirse hasta tener más información.

Ecuador

La mayor posibilidad de albergar comunidades humanas permanentes se encuentra en el ecuador, donde se experimentan las menores variaciones estacionales.

Fobos y Deimos, lunas de Marte.

Valles Marineris

Valles Marineris es el "Gran Cañón" de Marte, pero mucho más grande: unos 3,000 km de largo y un promedio de 8 km de profundidad. La presión atmosférica en el fondo es un 25% mayor que el promedio. Como su dirección es principalmente este-oeste, sus altos muros no deberían bloquear mucho la luz. En el fondo hay evidencia de que una vez fluyó un río; las paredes del cañón podrían ofrecer una ventana a la historia geológica de Marte, como el Gran Cañón en la Tierra.

Lunas de Marte

Aunque no son parte de Marte, sus lunas, Fobos y Deimos, son atractivas. La energía necesaria para regresar a la Tierra desde ellas es baja, y podría encontrarse combustible para cohetes, como hielo de agua. En ese caso, podrían servir como puntos de reabastecimiento para las naves que regresan a la Tierra, y podría ser rentable devolver ciertos materiales al espacio orbital entre las lunas para otros viajes. Esto ayudaría a establecer comunidades en la superficie.

Polos

Se ha propuesto establecer una primera base en un polo marciano, lo que permitiría el acceso al agua.

Cuevas

Las cuevas proporcionarían un refugio natural contra los peligros marcianos para los humanos en el planeta. Estos peligros incluyen la radiación, los impactos de meteoritos y las grandes variaciones de temperatura en la superficie.

Mars Odyssey encontró lo que parecen ser cuevas naturales cerca del volcán Arsia Mons. Se ha pensado que los colonos podrían beneficiarse del refugio que estas u otras estructuras similares podrían proporcionar contra la radiación y los micrometeoroides. También se sospecha que hay energía geotérmica en las regiones ecuatoriales.

Un equipo de investigadores identificó unas 139 cuevas que valdría la pena explorar como posibles refugios. Cada una estaba a menos de 60 kilómetros de un lugar ideal para aterrizar y había sido fotografiada en alta resolución.

Tubos de lava

Versión recortada de una imagen de HiRISE de una entrada de tragaluz de un tubo de lava en el volcán marciano Pavonis Mons.

Se han encontrado varios posibles tragalluces de tubos de lava marcianos en los flancos de Arsia Mons. Ejemplos en la Tierra indican que algunos deberían tener pasajes largos que ofrecen protección completa contra la radiación y son relativamente fáciles de sellar usando materiales locales.

Hellas Planitia

Hellas Planitia es la llanura más baja de Marte. La presión atmosférica es relativamente más alta en este lugar en comparación con el resto de Marte.

Impacto de la presencia humana

Ha habido un debate sobre cómo la presencia humana en Marte se relacionaría con una posible vida nativa en Marte. Más fundamentalmente, se ha discutido la comprensión misma de la vida humana en relación con la vida extraterrestre y sus diferentes valores.

Protección del planeta

Las naves espaciales robóticas a Marte deben ser esterilizadas, con un máximo de 300,000 esporas en el exterior de la nave. Si contactan "regiones especiales" con agua, deben ser esterilizadas más a fondo para evitar contaminar los experimentos o el planeta mismo.

Es imposible esterilizar misiones humanas a este nivel, ya que los humanos tienen billones de microorganismos de miles de especies en su cuerpo, y estos no pueden eliminarse sin poner en riesgo la vida del humano. La contención parece ser la única opción, pero es un gran desafío en caso de un aterrizaje forzoso. Los exploradores humanos también serían vulnerables a la contaminación de regreso a la Tierra si se convierten en portadores de microorganismos en caso de que Marte tenga vida.

Aspectos legales y políticos

El Tratado del Espacio Exterior de las Naciones Unidas de 1967 establece que ningún país puede reclamar el espacio o sus habitantes. Muchos artículos de este Tratado impiden la colonización legal del espacio exterior.

La NASA ha enfrentado recortes en su financiación. Durante la presidencia de Barack Obama, el objetivo de la NASA de llegar a Marte pasó a un segundo plano. En 2017, el presidente Donald Trump prometió devolver humanos a la Luna y eventualmente a Marte, y aumentó el presupuesto de la NASA para enfocarse en el desarrollo del nuevo Sistema de Lanzamiento Espacial.

No se sabe cómo el primer aterrizaje humano en Marte cambiará las políticas actuales sobre la exploración espacial y la ocupación de cuerpos celestes. Dado que Marte ofrece un ambiente desafiante y obstáculos peligrosos, las leyes y la cultura en el planeta probablemente serán diferentes a las de la Tierra. Con Elon Musk anunciando sus planes para viajar a Marte, no está claro cómo se desarrollará la dinámica si una empresa privada es la primera en llevar un humano a Marte.

Ética de la exploración marciana

Se ha argumentado que establecerse en Marte podría desviar la atención de resolver problemas en la Tierra que también podrían surgir en Marte. Jeff Bezos, fundador de Blue Origin, ha dicho que vivir en Marte es solo un "Plan B", sugiriendo en cambio preservar la Tierra y trasladar toda la actividad industrial pesada al espacio.

Se ha señalado que el impacto de los asentamientos humanos en Marte, en relación con la protección planetaria, no se ha abordado completamente.

Se ha argumentado que hay consecuencias físicas y sociales que deben considerarse para la supervivencia a largo plazo en la superficie de Marte. El expresidente Barack Obama ha dicho que Marte es más inhóspito que la Tierra "incluso después de una guerra", y otros señalan que la Tierra y los refugios subterráneos aquí aún podrían ofrecer mejores condiciones y protección para más personas en situaciones difíciles. La colonización de Marte ha sido calificada como una "ilusión peligrosa" por Lord Martin Rees, un cosmólogo británico. Musk ha declarado que permanecer en Marte es una empresa que pone en riesgo la vida y que necesita ser "gloriosa" para que valga la pena. También se ha argumentado que la exploración de Marte debería dejarse a las misiones robóticas, que ya han tenido éxito, considerando que las misiones tripuladas son demasiado caras, peligrosas y aburridas.

¿Es como el pasado?

La idea de la exploración espacial como una "Nueva Frontera" ha sido criticada por ser una continuación de ideas del colonialismo de asentamiento y el "destino manifiesto", perpetuando la idea de que la exploración es parte de la naturaleza humana.

Promoción de la vida en Marte

Elon Musk en la conferencia de la Mars Society de 2006. La sociedad y Musk han sido defensores de la colonización de Marte, con Musk estableciéndolo como un objetivo para su compañía de vuelos espaciales SpaceX.

La idea de vivir en Marte es promovida por varios grupos no gubernamentales por diferentes razones. Uno de los grupos más antiguos es la Mars Society, que apoya un programa de la NASA para la exploración humana de Marte y ha establecido estaciones de investigación que simulan Marte en Canadá y Estados Unidos. El grupo Mars to Stay propone usar los vehículos de regreso de emergencia como asentamientos permanentes una vez que los primeros exploradores determinen que es posible vivir allí.

Elon Musk fundó SpaceX con el objetivo a largo plazo de desarrollar las tecnologías que permitirán una comunidad humana autosuficiente en Marte. Richard Branson ha dicho que está "decidido a ser parte de iniciar una población en Marte. Creo que es absolutamente realista. Sucederá... Creo que en los próximos 20 años," [desde 2012] "llevaremos literalmente a cientos de miles de personas al espacio y eso nos dará los recursos financieros para hacer cosas aún más grandes".

El autor Robert Zubrin ha sido un importante defensor de la exploración y el establecimiento en Marte durante muchos años. Es miembro de la Sociedad de Marte y ha escrito varios libros sobre el tema. En 1996 escribió Alegato a Marte: el plan para establecernos en Marte y por qué debemos hacerlo.

En junio de 2013, Buzz Aldrin, ingeniero y exastronauta estadounidense, y la segunda persona en caminar en la Luna, escribió un artículo en The New York Times apoyando una misión humana a Marte. Él ve la Luna "no como un destino sino más bien como un punto de partida, uno que coloca a la humanidad en una trayectoria para establecerse en Marte y convertirse en una especie de dos planetas". En agosto de 2015, Aldrin, junto con el Instituto de Tecnología de Florida, presentó un "plan maestro" a la NASA para que los astronautas, con un "período de servicio de diez años", se establezcan en Marte antes del año 2040.

Hay críticos del proyecto de vivir en Marte. El científico político estadounidense Daniel Deudney ha argumentado que una comunidad en Marte completamente desarrollada representa una amenaza para los humanos que permanecen en la Tierra. Su libro, Dark Skies: Space Expansionism, Planetary Geopolitics, and the Ends of Humanity, desafía la idea de que una futura comunidad en Marte sería amigable con los intereses de los humanos en la Tierra.

Marte en la ficción

• ARIA (2002–2008), por Kozue Amano.
• Away (2020), por Netflix.
• Climbing Olympus (1994), por Kevin J. Anderson.
• First Landing (2002), por Robert Zubrin.
• For All Mankind (2019), transmitida originalmente en Apple TV+, desde la temporada 3 en adelante.
• Icehenge (1985), la trilogía de Marte (Red Mars, Green Mars, Blue Mars, 1992–1996), y The Martians (1999), por Kim Stanley Robinson.
• John Carter (2012), por Mark Andrews.
• Homo plus (1976), por Frederik Pohl.
• The Martian (1992) y Return to Mars (1999), por Ben Bova.
• Marte (2016), por National Geographic.
• Mars Diaries (2000), por Sigmund Brouwer.
• Mars Underground (1997), por William K. Hartmann.
• Martian Gothic: Unification (2000), desarrollado por Creative Reality para Microsoft Windows y Coyote Developments para PlayStation, publicado por TalonSoft para Microsoft Windows y Take-Two Interactive para PlayStation.
• Mr. Nobody (2009), por Jaco van Dormael.
• Red Faction (2001), desarrollado por Volition, publicado por THQ.
• Red Planet (1949), por Robert A. Heinlein.
• Surviving Mars (2018), desarrollado por Haemimont Games, publicado por Paradox Interactive.
• Terra Formars (2011).
• TerraGenesis (2016), desarrollado por Edgeworks Entertainment, publicado por Tilting Point.
• The Expanse (2016–2021), transmitida originalmente en Syfy, luego en Amazon Prime.
• El marciano (2011), por Andy Weir (y la película de 2015, dirigida por Ridley Scott).
• Crónicas marcianas (1950), por Ray Bradbury.
• Las arenas de Marte (1951), por Arthur C. Clarke.
• The Space Between Us (2016), por Peter Chelsom.
• Tom and Jerry: Blast Off to Mars (2005), película animada de ciencia ficción humorística por Warner Bros. Animation y Turner Entertainment.
• Total Recall (1990), por Paul Verhoeven.
• We Can Remember It for You Wholesale (1966), por Philip K. Dick.

Véase también

En inglés: Colonization of Mars Facts for Kids

• Astrobotánica: estudio de las plantas cultivadas en naves espaciales.
• Clima de Marte: descripción general del clima marciano.
• Colonización del cinturón de asteroides: conceptos propuestos para la colonización humana de los asteroides.
• Colonización de la Luna: asentamiento en la Luna.
• Colonización de Venus: propuesta de colonización del planeta Venus.
• Efectos del viaje espacial en el cuerpo humano: cuestiones médicas relacionadas con los vuelos espaciales.
• Exploración de Marte
• Amenaza para la salud de los rayos cósmicos: cáncer causado por la exposición a la radiación ionizante en los vuelos espaciales.
• Viaje tripulado a Marte
• Utilización de recursos in situ: uso astronáutico de materiales recolectados en el espacio exterior.
• Inspiration Mars Foundation: misión tripulada de sobrevuelo propuesta, ya cancelada.
• Arquitectura espacial: arquitectura de estructuras habitables fuera del planeta.
• Programa de colonización de Marte por SpaceX: programa humano a Marte propuesto por SpaceX.
• Vida en Marte: evaluaciones científicas sobre la habitabilidad microbiana de Marte.
• Hábitat analógico de Marte: investigación que simula el entorno de Marte.
• Mars Desert Research Station: el hábitat analógico a Marte más antiguo.
• Hábitat marciano: instalación donde los seres humanos podrían vivir en Marte.
• Suelo marciano: regolito fino que se encuentra en la superficie de Marte
• Vision for Space Exploration: plan de exploración espacial tripulada de EE. UU. de 2004
• Terraformación de Marte: modificación hipotética de Marte para convertirlo en un planeta habitable similar a la Tierra
• Alegato a Marte: libro de Robert Zubrin sobre la posible colonización
• Agua en Marte: estudio del agua pasada y presente en Marte
• Mars One
• Marte
• Sistema Solar
• Sistema de transporte interplanetario
• SpaceX
• Colonización de la Luna