Si quisieras hacer una visita al Planeta Rojo, ¿cuánto tardarías? La respuesta depende de una serie de cosas, que van desde la posición de los planetas hasta la tecnología que los impulsaría allí. Examinemos algunos de los puntos más importantes.
¿A qué distancia está Marte?
Para determinar cuánto tiempo tomará llegar a Marte, primero debemos conocer la distancia entre los dos planetas.
Marte es el cuarto planeta desde el sol, y el segundo más cercano a la Tierra (Venus es el más cercano). Pero la distancia entre los dos planetas cambia constantemente a medida que viajan alrededor del sol.
En teoría, lo más cerca que la Tierra y Marte se acercarían entre sí sería cuando Marte está en su punto más cercano al sol (perihelio) y la Tierra está en su punto más lejano (afelio). Esto pondría a los planetas a solo 33,9 millones de millas (54,6 millones de kilómetros) de distancia. Sin embargo, esto nunca ha sucedido en la historia registrada. El acercamiento más cercano registrado de los dos planetas ocurrió en 2003, cuando estaban a solo 34,8 millones de millas (56 millones de km) de distancia.
Los dos planetas están más alejados cuando ambos están más alejados del sol, en lados opuestos de la estrella. En este punto, pueden estar a 250 millones de millas (401 millones de km) de distancia.
La distancia media entre los dos planetas es de 140 millones de millas (225 millones de km).
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La velocidad de la luz
La luz viaja a aproximadamente 186,282 millas por segundo (299,792 km por segundo). Por lo tanto, una luz que brilla desde la superficie de Marte tardaría la siguiente cantidad de tiempo en llegar a la Tierra (o viceversa):
- Aproximación más cercana posible: 182 segundos, o 3,03 minutos
- Aproximación más cercana registrada: 187 segundos, o 3,11 minutos
- Aproximación más lejana: 1.342 segundos, o 22,4 minutos
- En promedio: 751 segundos, o poco más de 12,5 minutos
La nave espacial más rápida lanzada desde la Tierra fue la misión New Horizons de la NASA, que visitó Plutón en 2015. En enero de 2006, la sonda salió de la Tierra a 36.000 mph (58.000 kph). Si una sonda viajado en línea recta a Marte, el tiempo que tardaría en llegar a Marte sería:
- Aproximación más cercana posible: 942 horas (39 días)
- Aproximación más cercana registrada: 967 horas (41 días)
- Aproximación más lejana: 6.944 horas (289 días)
- En promedio: 3.888 horas( 162 días)
Pero luego las cosas se complican
Por supuesto, el problema con los cálculos anteriores es que miden la distancia entre los dos planetas como una línea recta. Viajar a través del paso más lejano de la Tierra y Marte implicaría un viaje directamente a través del sol, mientras que la nave espacial debe necesariamente moverse en órbita alrededor de la estrella del sistema solar.
Aunque esto no es un problema para el acercamiento más cercano, cuando los planetas están en el mismo lado del sol, existe otro problema. Los números también asumen que los dos planetas permanecen a una distancia constante; es decir, cuando se lanza una sonda desde la Tierra mientras los dos planetas están en el acercamiento más cercano, Marte permanecería a la misma distancia en el transcurso de los 39 días que le tomó a la sonda viajar.
En realidad, sin embargo, los planetas se mueven continuamente en sus órbitas alrededor del sol. Los ingenieros deben calcular las órbitas ideales para enviar una nave espacial de la Tierra a Marte. Sus números no solo tienen en cuenta la distancia, sino también la eficiencia del combustible. Al igual que lanzar un dardo a un objetivo en movimiento, deben calcular dónde estará el planeta cuando llegue la nave espacial, no dónde estará cuando salga de la Tierra. Las naves espaciales también deben desacelerarse para entrar en órbita alrededor de un nuevo planeta para evitar sobrepasarlo.
El tiempo que se tarda en llegar a Marte depende de en qué parte de sus órbitas se encuentran los dos planetas cuando se lanza una misión. También depende de los avances tecnológicos de los sistemas de propulsión.
De acuerdo con el sitio web del Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA, la alineación ideal para un lanzamiento a Marte lo llevaría al planeta en aproximadamente nueve meses. El sitio web cita al profesor de física Craig C. Patten, de la Universidad de California, San Diego:
» La Tierra tarda un año en orbitar el sol y Marte tarda unos 1,9 años (digamos 2 años para un cálculo fácil) en orbitar el sol. La órbita elíptica que te lleva de la Tierra a Marte es más larga que la de la Tierra, pero más corta que la de Marte. En consecuencia, podemos estimar el tiempo que tomaría completar esta órbita promediando las longitudes de la órbita de la Tierra y la órbita de Marte. Por lo tanto, se necesitaría aproximadamente un año y medio para completar la órbita elíptica.
» En los nueve meses que toma llegar a Marte, Marte se mueve una distancia considerable en su órbita, alrededor de tres octavos del camino alrededor del sol. ¡Tienes que planificar con anticipación para asegurarte de que para cuando alcances la distancia de la órbita de Mar, Marte esté donde necesitas que esté! En la práctica, esto significa que solo puede comenzar su viaje cuando la Tierra y Marte estén correctamente alineados. Esto solo sucede cada 26 meses. Es decir, solo hay una ventana de lanzamiento cada 26 meses.»
El viaje podría acortarse quemando más combustible, un proceso que no es ideal con la tecnología actual, dijo Patten.
La tecnología en evolución puede ayudar a acortar el vuelo. El Sistema de Lanzamiento Espacial (SLS) de la NASA será el nuevo caballo de batalla para llevar a las próximas misiones, y potencialmente a los humanos, al planeta rojo. El SLS se está construyendo y probando actualmente, y su primer vuelo está previsto para 2019.
La nave espacial robótica podría un día hacer el viaje en solo tres días. La propulsión de fotones dependería de un potente láser para acelerar la nave espacial a velocidades cercanas a la velocidad de la luz. Philip Lubin, profesor de física en la Universidad de California, Santa Bárbara, y su equipo están trabajando en la Propulsión de Energía Dirigida para la Exploración Interestelar (DEEP-IN). El método podría propulsar un 220-lb. (100 kilogramos) nave espacial robótica a Marte en solo tres días, dijo.
» Hay avances recientes que llevan esto de la ciencia ficción a la realidad científica», dijo Lubin en el simposio de otoño de Conceptos Avanzados Innovadores de la NASA (NIAC) de 2015. «No hay ninguna razón conocida por la que no podamos hacer esto.»
¿Cuánto tiempo tardó?
Aquí hay una lista de cuánto tardaron varias misiones históricas en llegar al planeta rojo. Sus fechas de lanzamiento están incluidas para perspectiva.
- Mariner 4, la primera nave espacial en ir a Marte (sobrevuelo de 1965): 228 días
- Mariner 6 (sobrevuelo de 1969): 155 días
- Mariner 7 (sobrevuelo de 1969): 128 días
- Mariner 9, la primera nave espacial en orbitar Marte (1971): 168 días
- Viking 1, la primera nave estadounidense en aterrizar en Marte (1975): 304 días
- Orbitador/módulo de aterrizaje Viking 2 (1975): 333 días
- Mars Global Surveyor (1996): 308 días
- Mars Pathfinder (1996): 212 días
- Mars Odyssey (2001): 200 días
- Orbitador Mars Express (2003): 201 días
- Orbitador Mars Reconnaissance (2005): 210 días
- Mars Science Laboratory (2011): 254 días