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<\/a>Una Starship reentrando en la atm\u00f3sfera marciana, algo que ya no veremos est\u00e1 d\u00e9cada (SpaceX).<\/p>\nRecordemos que el viaje a Marte suele durar unos 10 meses usando trayectorias de m\u00ednima energ\u00eda \u2014\u00f3rbitas de transferencia de Hohmann\u2014 en ventanas de lanzamiento que se dan cada 26 meses, cuando la posici\u00f3n de los dos planetas es la adecuada. La duraci\u00f3n precisa depender\u00e1 de la ventana de lanzamiento, pero, sobre todo, de la energ\u00eda Delta-V, que estemos dispuestos a gastar. Podemos reducir la duraci\u00f3n de un viaje a cualquier cuerpo celeste todo lo que queramos, simplemente gastando m\u00e1s energ\u00eda, que en el caso de un cohete qu\u00edmico significa m\u00e1s propelentes (obviamente, a estas escalas no nos vamos a meter en territorio relativista). En astrodin\u00e1mica, la relaci\u00f3n matem\u00e1tica que determina c\u00f3mo interceptar un punto espec\u00edfico en el espacio en un momento determinado se conoce formalmente como el Problema de Lambert, un intrincado c\u00e1lculo de valores l\u00edmite que ha sido el pilar del dise\u00f1o de misiones desde el inicio de la era espacial.<\/p>\n
La premisa del trabajo es la siguiente. Souza estaba en 2015 examinando \u00f3rbitas preliminares de asteroides cercanos a la Tierra y se fij\u00f3 en el 2001 CA21, un objeto potencialmente peligroso de unos 600 metros de di\u00e1metro y \u00f3rbita marcadamente exc\u00e9ntrica (e = 0,775, con un perihelio en 0,37 UA y un afelio en 2,95 UA). El asteroide se observ\u00f3 \u00fanicamente durante tres d\u00edas en febrero de 2001 \u2014solo 13 observaciones astrom\u00e9tricas en total\u2014, lo cual produjo una soluci\u00f3n orbital muy preliminar que, con datos posteriores y mejor analizada, result\u00f3 bastante distinta a la real. Esa primera soluci\u00f3n cruzaba tanto la \u00f3rbita de la Tierra como la de Marte y ten\u00eda una inclinaci\u00f3n reducida respecto a la ec\u00edptica (el plano de la \u00f3rbita terrestre). Souza decidi\u00f3 tomar est\u00e1 \u00ab\u00f3rbita fantasma\u00bb inicial como una especie de \u00abplantilla geom\u00e9trica\u00bb sobre la cual buscar transferencias r\u00e1pidas Tierra-Marte mediante el cl\u00e1sico problema de Lambert, restringiendo las soluciones a estar dentro de 5\u00b0 de inclinaci\u00f3n respecto a dicho plano. Aplicado a las ventanas de lanzamiento a Marte de 2027, 2029 y 2031, esta \u00faltima daba n\u00fameros muy favorables. De ah\u00ed aparecen las cifras que han disparado los titulares: una misi\u00f3n de ida y vuelta a Marte en 153 d\u00edas, con 33 d\u00edas de ida, 30 en la superficie marciana y 90 de retorno; o una alternativa \u00abmenos exigente\u00bb de 226 d\u00edas en total (con 56 d\u00edas de ida).<\/p>\n
Hasta aqu\u00ed, todo suena impresionante. El problema empieza cuando uno mira los requisitos energ\u00e9ticos. Para hacer ese trayecto de 33 d\u00edas el art\u00edculo comenta que hace falta una velocidad de partida del orden de 32,5 km\/s respecto a la Tierra, y llegar a Marte a unos 30 km\/s. Para que nos hagamos una idea, una transferencia de Hohmann convencional a Marte requiere una Delta-V desde \u00f3rbita baja terrestre de unos 3,6 km\/s, y la nave New Horizons \u2014el artefacto m\u00e1s r\u00e1pido jam\u00e1s lanzado desde la Tierra\u2014 sali\u00f3 a 16,26 km\/s. Lo que Souza propone para su versi\u00f3n \u00abr\u00e1pida\u00bb es el doble de la velocidad de partida de New Horizons, partiendo adem\u00e1s con una nave tripulada de varias decenas de toneladas en vez de una sonda de menos de 500 kg. Y la versi\u00f3n \u00abmoderada\u00bb de 226 d\u00edas demanda 16,5 km\/s, pr\u00e1cticamente la misma velocidad de partida que New Horizons. El propio paper admite que el sistema de aterrizaje marciano no podr\u00eda disipar semejante velocidad de aproximaci\u00f3n (algo que se ha comentado en algunos medios, con raz\u00f3n, como que \u00abest\u00e1 fuera del alcance de los cohetes actuales\u00bb). Traducido, esto significa que no existe ni en planos ning\u00fan sistema de propulsi\u00f3n capaz de hacer este viaje. Ni Starship ni New Glenn \u2014los dos cohetes que el paper menciona como esperanza\u2014 se acercan ni de lejos a esos n\u00fameros.<\/p>\n Pero todo esto no es nuevo. El hecho de que para acortar el tiempo de vuelo se necesite gastar m\u00e1s energ\u00eda no es algo precisamente novedoso. En realidad, no estamos ante un paper revolucionario que nos diga c\u00f3mo plegar el espacio-tiempo. La aportaci\u00f3n de la investigaci\u00f3n de Oliveira Souza es m\u00e1s sutil y radica en c\u00f3mo aborda soluciones al Problema de Lambert para calcular nuevas trayectorias. Al observar por primera vez un NEO, los par\u00e1metros orbitales tienen al principio una gran incertidumbre. Sin embargo, el plano orbital (no solo la inclinaci\u00f3n, sino tambi\u00e9n otros par\u00e1metros como la longitud del nodo ascendente y el argumento del perihelio) se determina antes con m\u00e1s precisi\u00f3n. La novedad de la t\u00e9cnica de Souza es usar una restricci\u00f3n de anclaje del plano orbital derivada de la geometr\u00eda orbital de asteroides y usarla para filtrar posibles nuevas trayectorias a otros planetas basada en Lambert. Como contrapartida, los m\u00e9todos convencionales de optimizaci\u00f3n de trayectorias se basan \u00fanicamente en la energ\u00eda de las mismas. Pero la diferencia entre ese matiz t\u00e9cnico y el titular \u00abun cient\u00edfico descubre por accidente un atajo a Marte que podr\u00eda reducir la duraci\u00f3n del viaje a la mitad\u00bb es astron\u00f3mica, nunca mejor dicho.<\/p>\n Referencias:<\/strong><\/p>\n<\/a>Configuraci\u00f3n completa del viaje de ida y vuelta Tierra-Marte-Tierra para 2031 en el caso extremadamente r\u00e1pido (33 d\u00edas de ida y 90 d\u00edas de vuelta). a) muestra la transferencia Tierra-Marte de 33 d\u00edas, con salida el 20 de abril de 2031 y llegada el 23 de mayo de 2031. b) presenta el correspondiente viaje de regreso Marte-Tierra de 90 d\u00edas, con salida el 22 de junio de 2031 y llegada el 20 de septiembre de 2031 (Marcelo de Oliveira Souza)..
\n<\/a>Configuraci\u00f3n del viaje de ida y vuelta Tierra-Marte-Tierra para 2031 seg\u00fan la nueva trayectoria calculada por la t\u00e9cnica de Souza (56 d\u00edas de ida y 135 d\u00edas de vuelta). a) muestra la transferencia Tierra-Marte de 56 d\u00edas, con salida el 20 de abril de 2031 y llegada el 15 de junio de 2031. b) presenta el correspondiente viaje de regreso Marte-Tierra de 135 d\u00edas, con salida el 20 de julio de 2031 y llegada el 2 de diciembre de 2031 (Marcelo de Oliveira Souza).<\/p>\n\n