Crónica
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Explorar Marte con los pies en la tierra

Desde que se comenzaron a observar los detalles de su superficie a través de los primeros telescopios, Marte ha sido objeto de admiración. Gracias a los recientes desarrollos de agencias como nasa y empresas como SpaceX, crece el interés por realizar exploraciones tripuladas y descifrar sus secretos. 

Marte es el cuarto planeta del sistema solar. Su nombre deriva del dios romano de la guerra. Su diámetro equivale aproximadamente a la mitad del de la Tierra, y un día tiene una duración de 24.5 horas. Su superficie es rocosa, cuenta con estaciones y atmósfera. Estas razones convierten a Marte en un lugar prometedor para buscar indicios de vida y, en un futuro lejano, una alternativa para ser habitado por los humanos. 

Sin embargo, la vida en el planeta rojo no será fácil para los primeros exploradores que lleguen a su superficie: estos se verán enfrentados a grandes retos, no solo tecnológicos y logísticos, sino también fisiológicos y psicológicos. Con el fin de tener una idea más clara de cómo será vivir en Marte, desde hace décadas se llevan a cabo investigaciones en ambientes denominados análogos, que replican uno o más aspectos de otros lugares del sistema solar, permitiendo a investigadores adentrarse en la vida en el espacio. En el año 2019, una tripulación colombiana, representando a la Universidad Nacional, participó en una misión análoga en el complejo del Mars Desert Research Station (mdrs), ubicada en Utah, Estados Unidos; esta estación pertenece a The Mars Society, y en ella se simulan condiciones físicas, geológicas y de comportamiento humano que se podrían presentar en una misión tripulada a este planeta.

La estación consta de una serie de estructuras habitables, observatorio solar, observatorio astronómico remoto, invernadero, domo científico, laboratorio de manufactura y reparación, y un hábitat principal equipado con habitaciones, cocina y baño. Estas estructuras se encuentran acompañadas de sistemas de agua con un tanque de almacenamiento de 1500 litros, un sistema de energía solar y una planta diésel. La estación se encuentra ubicada en un desierto con geología sedimentaria de tonalidades rojizas, que permite crear un excelente modelo análogo de las planicies y cañones de Marte. 

Dado que la población más cercana dista 45 minutos por tierra, cada tripulación está sometida a condiciones de confinamiento y aislamiento durante el periodo de tiempo que dure la misión de prueba, que por lo general es de dos semanas. Las tripulaciones suelen estar conformadas por grupos de  cinco a siete tripulantes, con roles definidos así: comandante, oficial ejecutivo, ingeniero, geólogo, astrónomo, oficial del invernadero, oficial de salud y seguridad. 

La rutina en la estación es demandante, debido a sus condiciones de operación. Su mantenimiento consume una porción significativa del tiempo en labores como cocinar, regar las plantas, monitorear los sistemas y preparar informes. Esta rutina es mediada por restricciones que buscan simular las condiciones a las que se someterán los astronautas en Marte. Por ejemplo, se limita la cantidad de agua que se puede consumir, priorizando la hidratación y el aseo personal. La dieta consiste en alimentos deshidratados y no perecederos, tales como galletas, huevos en polvo, granos, chocolate, entre otros, que pueden ser complementados con algunos alimentos frescos que se cultivan en el invernadero de la estación, como brotes de lechuga y espinaca. La alimentación debe ser racionada para todo el periodo de rotación, y la creatividad juega un papel importante para mantener el ánimo alto con diversos platos. El acceso a internet y comunicaciones es altamente limitado: no se puede acceder a redes sociales y hay un límite de 500 MB de transferencia de datos diarios para toda la tripulación. 

En esta rutina resulta fácil olvidar el objetivo principal de esta experiencia, que es realizar investigación. Las condiciones de la estación permiten hacer una gran variedad de experimentos en disciplinas como astrobiología, cultivos espaciales, ciencias planetarias, robótica y factores humanos, áreas que fueron exploradas por la tripulación 203 en sus diferentes proyectos. Estas investigaciones tienen lugar tanto en el interior de la estación como durante las llamadas actividades extravehiculares, en las que los participantes exploran el entorno desértico haciendo uso de vehículos y de simuladores de trajes espaciales que ponen limitaciones a su movimiento. 

La tripulación 203 estuvo conformada Óscar Ojeda (ingeniero mecánico) en el cargo de comandante, David Mateus (ingeniero mecatrónico) como oficial ejecutivo, Yael Méndez (microbióloga) en el rol de científica, Liza Forero (geóloga) en el cargo de geóloga, Hermes Bolívar (biólogo) como oficial de invernadero y Fredy Castañeda (ingeniero mecatrónico) en el rol de ingeniero de la misión.

Proyectos de geología: fotogrametría y geobiología

Se desarrollaron dos proyectos en la disciplina de geología. El primero se basó en el establecimiento de parámetros fotogramétricos de algunas muestras de roca de la región, así como en la identificación de dimensiones y el posicionamiento de objetos en el espacio por medio de la toma, compilación e intersección de varias fotografías de alta resolución ubicadas en tiempo real en un software especializado. El objeto de esta actividad es crear un modelo en 3D del terreno y evaluar los diferentes factores externos que pueden afectar la toma de datos durante un viaje real a Marte. 

El otro proyecto consistió en el análisis y establecimiento de parámetros físicos y químicos de varias muestras de roca que tuvieran potencial geobiológico en la región de mdrs, con el fin de realizar un análisis a partir de la comparación del regolito y el material arcilloso y arcillo-limoso encontrado, para determinar su interacción con la vida y el ambiente fisico-químico del área, con el propósito de hacer una extrapolación de estas posibles interacciones en el planeta Marte. 

Proyectos de microbiología y sistemas de soporte de vida: microbiota de las superficies y cultivos en invernadero

Se realizó un proyecto exploratorio con el fin de determinar la microbiota presente en diferentes superficies de la estación, tales como los dormitorios de las camas y zonas comunes. Esto permitió tener una idea de los microorganismos que se mantienen presentes en la estación y los efectos que podrían generar sobre los tripulantes, la vegetación del invernadero y los materiales con los que está fabricada la estación. En cuanto a los cultivos, se realizaron mediciones de concentraciones de oxígeno atmosférico y se realizó un protocolo estricto de riego y de control de temperatura para recuperar cultivos en malas condiciones y hacer siembras nuevas, con el fin de garantizar la alimentación de las siguientes tripulaciones.  

Administración de recursos 

Uno de los retos más importantes en una misión espacial tripulada es la administración de recursos, ya que existe una limitación de espacio en lo que se puede transportar en un viaje a otro planeta. En la estación se contaba con un metro cúbico de agua, que debía ser distribuida en todas las actividades que implican consumo de los seis tripulantes durante quince días. Para las actividades de riego se contó con un tanque de almacenamiento de agua independiente. De igual manera, se realizó un inventario de la comida disponible y se distribuyó en cada uno de los días, teniendo en cuenta una dieta balanceada y nutricionalmente adecuada, basada en proteínas, granos y azúcares. 

Factores humanos: convivencia, aislamiento, confinamiento

Este tipo de investigaciones permite observar el impacto que tienen sobre las personas, en aspectos tales como el aislamiento, racionamiento de alimentos, trabajo bajo presión, distribución de la carga de trabajo, y cómo trabajar en equipo con profesionales de diferentes disciplinas, e incluso de diferentes países. 

Los resultados obtenidos por cada tripulación son cruciales para entender cómo llevar a cabo futuras misiones tripuladas a Marte y así continuar investigando los factores que deben mejorarse en el desarrollo de misiones. Quizá este sea el primer paso que da Colombia para participar y contribuir a superar los retos que supone la exploración espacial.

Autores

Liza Forero, geóloga.
Yael Méndez, investigadora de la Universidad Nacional de Colombia.
Óscar Ojeda, estudiante de maestría en Ingeniería Aeroespacial de la Universidad de Purdue.
Hermes Bolívar, estudiante de maestría en Ciencias Biológicas de la Universidad Nacional de Colombia.

Foto por: Oscar Iván Ojeda

*Este artículo fue publicado originalmente en la primera edición de la revista Cometa. Puede consultarla completa aquí.

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