Los futuros astronautas podrían sobrevivir en Marte gracias a los generadores de energía solar, después de que los científicos descubrieran que son más eficientes energéticamente que la energía nuclear.

El objetivo de hacer avanzar a los humanos en Marte ha estado a la vanguardia de la fantasía y la ciencia ficción durante décadas, y parece que se hará realidad dentro de 20 años.

Un equipo de investigación de la Universidad de California, Berkeley, examinó los niveles de producción de energía de diferentes tipos de tecnología y descubrió que una expedición humana a la superficie sería más eficiente si fuera impulsada por la recolección de energía solar.

Esto va en contra de la sabiduría convencional, que sugería que la única opción realista para establecer una colonia en la fría y árida superficie de Marte era la nuclear.

Los grandes paneles solares pueden generar electricidad que luego se puede usar para dividir moléculas de agua para producir hidrógeno, que se puede usar en celdas de combustible para generar energía, y también pueden usar hidrógeno con nitrógeno para producir fertilizante de amoníaco.

Además de la fuente de energía, es importante tener en cuenta el componente humano de la colonia marciana, lo que incluye evitar el sexismo y el racismo, dijo el autor principal del estudio, Anthony Abel.

El concepto de usar paneles solares de matriz múltiple para proporcionar energía no es nuevo: es una fuente para algunos de los rover de Marte de la NASA y la próxima misión del asteroide Psyche.

El equipo, incluido el coautor principal, Aaron Berliner, estudiante graduado en bioingeniería, decidió descubrir definitivamente la mejor fuente de energía.

Los cálculos tomaron en cuenta la cantidad de masa del equipo que tendría que ser transportado desde la Tierra a la superficie de Marte en una misión de seis hombres.

Específicamente, cuantificaron los requisitos para un sistema de energía nuclear contra varios dispositivos fotovoltaicos e incluso fotovoltaicos.

Si bien la energía de un dispositivo de fisión nuclear en miniatura no es específica de la posición, lo que significa que no importa dónde se coloque en Marte, el rendimiento de las soluciones alimentadas por energía solar depende de la densidad del Sol, la temperatura de la superficie y otros factores que determinan donde se ubicará de manera óptima el puesto de avanzada no nuclear en Marte.

El equipo explicó que esto requiere modelar y calcular una serie de factores, como la forma en que los gases y las partículas en la atmósfera absorben y dispersan la luz, lo que podría afectar la cantidad de radiación solar en la superficie del planeta.

Descubrieron que una matriz fotovoltaica que usa hidrógeno comprimido para almacenar energía sería la solución perfecta para una futura colonia marciana.

El objetivo de los humanos en Marte ha estado a la vanguardia de la fantasía y la ciencia ficción durante décadas, y parece que se hará realidad dentro de 20 años.

En el ecuador, lo que el equipo llama la “masa portátil” de dicho sistema es de unas 8,3 toneladas frente a las 9,5 toneladas de la energía nuclear.

Un sistema basado en la energía solar se vuelve menos viable cerca del ecuador con más de 22 toneladas, pero supera a la energía de fisión en alrededor del 50 por ciento de la superficie de Marte.

“Creo que es bueno que el marcador esté bastante dividido en la mitad”, dijo Berliner. “Cerca del ecuador, gana la energía solar; cerca de los polos, gana la energía nuclear.

Este tipo de sistema podría usar electricidad para separar las moléculas de agua, que se cree que existen como moléculas en las rocas marcianas o como hielo bajo tierra.

Una vez divididos, pueden producir hidrógeno, que se puede almacenar en recipientes presurizados y celdas de combustible reelectrificadas para obtener energía, incluso cuando el sol no brilla.

Otras aplicaciones del hidrógeno incluyen combinarlo con nitrógeno para producir amoníaco para fertilizante, un proceso común a escala industrial que se usa fácilmente en Marte para ayudar a que los cultivos crezcan dentro de las cúpulas de los invernaderos.

Otras tecnologías, como la electrólisis del agua para producir hidrógeno y las celdas de combustible de hidrógeno, son menos comunes en la Tierra, en gran parte debido a los costos, pero pueden cambiar las reglas del juego para la ocupación humana de Marte.

“El almacenamiento de energía de hidrógeno comprimido también entra en esta categoría”, señaló Abel, estudiante de doctorado en ingeniería química y biomolecular en UC Berkeley.

“Para el almacenamiento de energía a escala de red, no se usa comúnmente, aunque se espera que cambie en la próxima década”, dijo, probablemente debido al cambio hacia una energía más verde.

Tanto Abel como Berliner son miembros del Centro para el Uso de Ingeniería Biológica en el Espacio (CUBES), un proyecto para desarrollar biotecnologías para respaldar la exploración espacial, incluida la ingeniería de microbios para fabricar plásticos a partir de dióxido de carbono e hidrógeno, o productos farmacéuticos a partir de luz y dióxido de carbono. .

Para este nuevo estudio, la pareja se propuso establecer una línea de base para el presupuesto de electricidad e hidrógeno que sería necesario para estas aplicaciones espaciales.

Un equipo de investigación de la Universidad de California, Berkeley, examinó los niveles de producción de energía de diferentes tipos de tecnología y descubrió que una expedición humana a la superficie sería más eficiente si fuera impulsada por la recolección de energía solar.

“Ahora que tenemos una idea de cuánta energía hay disponible, podemos comenzar a relacionar esa disponibilidad con las biotecnologías en CUBES”, dijo Berliner.

La esperanza es construir eventualmente un modelo completo del sistema, con todos los componentes incluidos, que prevemos que ayude en la planificación de la misión a Marte, evaluando las compensaciones, identificando riesgos y elaborando estrategias de mitigación, ya sea por adelantado o durante la misión. “

Además de la ciencia y la tecnología, Abel dijo que también es importante considerar el elemento humano de la exploración espacial, particularmente dejar los problemas humanos en la Tierra.

“Citando a Chanda Prescod-Weinstein, nuestros problemas viajan con nosotros al espacio”, dijo Abel, y agregó: “Cuando pensamos en ir a Marte, también tenemos que pensar en cómo abordar problemas como el racismo, el sexismo y el colonialismo. “

Elon Musk, CEO y fundador de SpaceX, quiere una colonia autosuficiente en Marte para 2050, con una ciudad completamente funcional. Esto requeriría miles de vuelos espaciales masivos entre la Tierra y Marte cada dos años y durante décadas.

Los estudios han demostrado que este nivel de sostenibilidad requeriría que los primeros colonos sobrevivieran con una dieta basada en plantas, y Musk dice que serían condiciones duras y de hacinamiento.

Los resultados fueron publicados en la revista Fronteras en astronomía y ciencias espaciales.

La NASA planea enviar una misión tripulada a Marte en la década de 2030 después del primer aterrizaje en la luna

Marte se ha convertido en el próximo gran paso para la exploración del espacio por parte de la humanidad.

Pero antes de que los humanos lleguen al Planeta Rojo, los astronautas darán una serie de pequeños pasos de regreso a la Luna en una misión de un año.

Se revelaron detalles importantes en la órbita lunar como parte de la línea de tiempo de los eventos que llevaron a las misiones a Marte en la década de 1930.

La NASA describió su plan de cuatro etapas (en la foto) que espera que algún día permita a los humanos visitar Marte en la Cumbre Humans to Mars celebrada en Washington, DC ayer. Esto implicará múltiples misiones a la Luna en las próximas décadas.

En mayo de 2017, Greg Williams, subdirector adjunto de política y planificación de la NASA, describió el plan de cuatro etapas de la agencia espacial que espera algún día permita que los humanos visiten Marte, así como el calendario previsto para ello.

La primera y segunda etapa Incluirá múltiples vuelos al espacio lunar, para permitir la construcción de un hábitat que proporcionará un área de preparación para el vuelo.

La última pieza de hardware entregada será el rover de transporte espacial profundo que luego se utilizará para transportar una tripulación a Marte.

Una simulación de la vida en Marte se ejecutará durante un año en 2027.

Las fases tercera y cuarta comenzarán después de 2030 e incluirán expediciones tripuladas continuas al sistema de Marte y la superficie marciana.