Terreformacion de Marte



                                                      TERREFORMACIÓN DE MARTE.

Con el amartizaje en noviembre de 2018 de la nave robótica IN SIGTH, se inicia un nuevo capítulo en la ingeniería cosmográfica ; el anterior  comenzó con el sobrevuelo, orbitación y amartizaje de naves no tripuladas(robóticas) entre 1964 y 2020, de Mariner 4  a MARS 2020. El cúmulo de observaciones  fotográficas, videografías  y termográficas recolectadas con estas naves en sobrevuelo y/u orbitación  a un distancia promedio de 2000 km  de la superficie de Ares constituyen el conocimiento inicial de la areografía, Ciencia  que es para Marte, lo que la geografía es para nuestro planeta- El mejor acopio de información científica empezó con proyect MRO (2005) orbitando Ares a 270Km,  analizó clima y Areología-continuó con las zondas y los vehículos exploradores que amartizáron, pues en contacto con el suelo e inmersos en la atmosfera marciana, analizaron   la composición química de ambos medios, a más de la variación climática, presiones barométricas a diferentes  alturas,  índices de radiación ,dirección, frecuencia e intensidad de los vientos, las recurrentes tormentas de polvo y además las áreas de distribución de sus campos magnéticos y su intensidad, vestigios de vulcanismo  y frecuentes seísmos de hasta 7.2 grados Richter, con sondeos muy superficiales-por su parte la sonda Phoenix (2008) tomó muestras de agua(fragmentos de hielo atrapados en el gelisuelo). Todas estas acciones fueron aplicadas a las manifestaciones exógenas del planeta el; Exomarte, más ahora con el IN SIGTH*1 tiene capacidad para revelarnos la totalidad de su estructura interna, el Endomarte. Todos estos empeños científicos hazañas de la ingeniería espacial tienen como Leit Motiv, la COLONIZACIÓN de MARTE.


 A diferencia de los planes para el establecimiento de una colonia en la Luna,( que dista 1.27 seg luz- 384000km-) y puede recibir desde nuestro planeta suministros vitales e implementos ,con regularidad hasta mensual  debido a que la distancia  de la Tierra se mantiene prácticamente constante, en cambio para el planeta rojo la variación posicional es extremosa-345 millones de Km- entre el punto  proximal al distal, en Marte si bien como en la luna necesitarían los habitáculos de  protección térmica, lumínica y radiante del subsuelo lunar, en Marte la enorme variancia posicional(3 a 22 min luz) 55Mkm-402Mkm,  obliga a emprender los viajes al planeta vecino en máximo acercamiento- secuencia bianual -lo que dificulta de sobremanera el suministro de insumos vitales. Otra diferencia con la estancia lunar es el hecho de que la marciana debe incluir instalaciones para la rehabilitación inmediata de las tripulaciones, después del prolongado viaje de aproximadamente 6 meses ,que cobra factura al cuerpo Humano en densidad ósea y muscular y en la fisiológia renal y pulmonar a más de trastornos neuro-visuales y neuro-conductuales, dicho en otras palabras  recién desembarcada la tripulación deberá ingresar al habitáculo hospital,mientras que,  la estancia  humana en la Luna tendría duraciones similares a la de la Estación Espacial Internacional(EEI) ya que la gravedad lunar- Gl=1/6Gt- aunque débil retrasaría el deterioro corporal y permitiría estancias más  prolongadas de científicos y hasta  del frívolo turismo .


                       En el caso de Marte ,la duración mínima será aproximadamente  de 3 años, 1año para viaje y tornaviaje y 26 meses  de estancia forzada por la condición posicional Tierra-Marte, que permitiría a más de las operaciones de evaluación y control del entorno, la instalación y desarrollo de nichos ecológicos domésticos- aislados de la atmosfera marciana- para el cultivo de vegetales, habida cuenta que el suelo marciano ligeramente alcalino-PH7.7- contiene nutrientes ( Mg ,Na, Cl ,K) suelo que una vez librado del exceso de percloratos y con una gravedad  Gm= 1/3 Gt   más el agua contenida  en  masas de hielo alojadas  en cráteres de volcanes inactivos. Esta agua y la atrapada en el gelisuelo procesándola con electrolisis simple, proporcionaría el energético H2 y el muy vital O2. El cultivo  hidropónico , o en suelo, de vegetales desde microalgas a cactáceas de 18 metros de alto, podría ser sustentable  con un fin trivalente 1. Alimentación  2. Respiración y ambiente 3. Protección contra la radiación cósmica y solar. Sería el embrión de la TERREFORMACIÓN de MARTE.

                                                       LA CONQUISTA DE MARTE

                         Desde que Giovanni  Schiapareli (1835-1910) observó  en 1887 cuencas  de origen erosivo en la superficie de Marte , luego de publicitarse las imágenes   se inició en el medio científico la discusión  de las causas de este efecto(eólicas ,hídricas o de flujos piroplasticos) concluyendo que la mayoría eran cauces de agua corriente hoy desaparecida, pero en el público se difundió con rapidez las noticias sensacionalistas  y especulaciones de la prensa, de que en realidad los   “canalli” eran obras hidráulicas planeadas y ejecutadas por seres inteligentes. Esta opinión la sustentó en 1908 el astrónomo Percival Lowell (1865-1916) en su libro”The Abode of Life. A partir de esto la especulación popular se precipitó en cascada alimentada por periodistas y escritores de ciencia-ficción -como G H WELLS (1866-1946)- y los caricaturistas mostraron –las más de las veces con humor-una extensa gama de figuras humanoides, aduciendo que eran marcianos inteligentes. En la segunda década  del  Síglo XX  con la exhibición cinematográfica de” METROPOLIS” dirigida por Fritz Lang(1927) se dinamizó la Ciencia-ficción especulando ya con planes de conquista de otro mundo. El afán conquistador y la tendencia a fabular, es inherente a la condición Humana. En la actualidad se ha desatado de nuevo  la especulación popular- insuflada por la actividad aeroespacial del empresario Élon Musk, quien ha realizado viajes suborbitales con naves por el construidas, planeando para el mediano plazo turismo espacial y  a plazo largo la muy dramática emigración humana a Marte.

                            El agresivo entorno marciano no permitirá  fácilmente la conservación de la vida humana sin la consecución de etapas sucesivas de acondicionamiento*2-vivimos actualmente la robótica. (ejem Curiosity e In Sight, ingenuity y perseverance) esta etapa concluirá no solo con vehículos robótizados ,si no,  también con brazos robóticos para ensamblaje de laboratorios y habitáculos, además de robohumanoides para el mantenimiento y conservación de las instalaciones de la futura  colonia humana.   Simultáneamente planear la resolúción a esta problemática:


 1.Carencia de escudo magnético contra el viento solar y radiación cósmica. 2. Atmosfera irrespirable, con alto contenido en CO2 (inorgánico 95.3%)N2 (2.7 %) Ar(1.6%), el 2% restante es  O2, H, He y NO2. 3. Clima, temperaturas  gélidas -15°c prom. Extrema sequedad ( solo 0.21% de vapor de agua ), vientos y tormentas de hasta 6 meses de duración y 150Km/hora, irregularidad en las estaciones climáticas debido a la acusada exentricidad de su  orbitacion al Sol-dura 1.9 años terrestres-   4.-Prolongado tiempo de vuelo(Tv) para arribar al planeta ,de los 4 problemas enunciados, el menos complejo es el ultimo,ya que el progreso de la termodinámica de cohetes espaciales continúa  alcanzando mayores velocidades, con la correspondiente reducción del Tiempo de vuelo.Para facilitar la regularidad del viaje bianual a Marte con naves mas veloces y con mayor capacidad de carga, se habilitaría un cosmódromo  orbitador lunar (COL)* para el ensablaje final y reposte de combustible, este ultimo obtenido del hielo de los crateres lunares. En 1969 el Mariner 7 logró un Tv record de 128 días impulsado a 57000Km/h. Para establecer la necesaria regularidad en los viajes a fin de mantener constancia operativa en la estación marciana ,se necesita producir combustible para  impulsar los cohetes del tornaviaje y también para repostar naves y zondas con destino al resto de Planetas, sintetizando metano(CH4) del muy abundante CO2 atmosférico y H2 agregado , así CO2 + 4H2=2H2O+CH4.   

                        Las problemáticas 2 y 3 están concatenadas a una resolútica , propiciar condiciones a fin de establecer, el vital Efecto Invernadero que retendría el calor solar, atemperando el extremo gélido(-182°C) después de esto, el resto de las soluciones climático-atmosféricas vendrían por añadidura, hasta conseguir el ecosistema propicio para implantar vida terrestre. La prioridad es atacar el problema toral, la falta de protección magnética globalizada, de antaño en la Era Noeica*3 (-4500 a -3000)años, Marte poseyó escudo magnético planetario que  protegía su atmosfera e hidrosfera-evidencia de esto son los vestigios magnéticos débiles y fragmentados(5 microteslas).Hará unos 4000 años se inertó su núcleo, apagándose el efecto magneto, productor  de las líneas de fuerza que desviaban el viento solar(areomagnetismo) este viento, evaporó los océanos, lagos y ríos-las cuencas que ocuparon son testimonio de que existieron-además de que barrió con el 90% de la atmosfera, adelgazándola de tal manera que no pudo retener los gases ligeros H2 y He, y reduciendo su presión  a ínfimos 6.1 milibares Pa°m=1/20 Pa°t , actualmente pierde 9 toneladas- día de atmosfera , esta delgadez atmosférica dificulta el arribo balístico de las naves; además, no permite la contención de agua a cielo abierto;solo existe en estado sólido confinada en el gelisuelo. El acopio del agua que obtengan los laboratorios instalados en la colonia marciana, tiene que ser almacenado en tanques y cisternas. Sin un campo magnético protector- como el terráqueo cinturón de Van Allen- los cosmonautas estarían expuestos a la letal radiación cósmica y solar, los esfuerzos de terreformación serían nugatorios, las posibles soluciones son:a.-se dota al planeta de un sistema magnético artificial, a base de un enjambre de satélites areoestacionarios equipando a los vehículos orbitales con magnetos dipolares  b.-Se reactiva la ancestral función dinamo de su núcleo, mediante el impacto de asteroides del vecino cinturón entre Marte y Júpiter. Esta propuesta  tiene variantes, a saber : b.1 Si las ondas percusívas de los impactos, no consiguen activar el núcleo y la actividad volcánica, cuando menos la masa del planeta aumentaría  por la suma de masas impactadas y en consecuencia también su gravedad y la capacidad de retener mayor volumen atmosférico. B.2 En el desvió de asteroides de su órbita a un curso de colisión con el planeta rojo, se presentaría la oportunidad de proteger al planeta  Tierra de posibles colisiones, comenzando  por el bombardeo con los cuerpos siderales potencialmente peligrosos, por  ejemplo: Apophis,Bennu,Didymoon , Eros, etc.


 La eliminación de este asteroide con 33 kilómetros de largo y 13km de ancho y 5600Km3 de volumen , pesando 67 billones de ton. , sería un respiro para nuestra Tierra.  
                                            
                   Varias agencias espaciales ESA, NASA, MARS SOCIETY, ROSCOSMOS etc. Posen la tecnología y la experiencia para interceptar y posarse en asteroides y cometas ejemplo; La misión Near –Shoemaker a Eros (1999) o la sorprendente Azaña  (2004 con ROSETA) de la ESA, que se posó en un Cometa, utilizando esta experiencia la ingeniería cosmográfica debe ampliar su dominio técnico al desvió de cuerpos siderales, ya sea para evitar una colisión o provocarla.

                 TÉCNICAS DE DESVIO DE ASTEROIDES 
  •  *POR IMPACTO CINÉTICO (choque) el más económico, pero impreciso y peligroso  Sobre todo  Tratándose de enfrentar  un cuerpo sideral en curso  de Colisión con la Tierra.


  • *DEFLECCIÓN (sin contacto, acción solo proximal) empuje vectorial del propulsor de chorro, de uno de los cohetes de la nave interceptora mientras el otro Empuja en sentido opuesto con la misma intensidad -3°ley de Newton-


  •  *TRACCIÓN GRAVITATORIA (sin contacto, acción solo proximal) el vehículo tractor será  Armado   y  Lastrado en fracciones, con un material   de alta densidad (Pb, Fe, Hg)Ensamblado en  órbita acoplado a la EEI , una vez completo navegará muy próximo al asteroide donde cambiará su curso,  por interacción  gravitatoria de sus masas.


  • *EMPUJE VECTORIAL a.-(aterrizaje y anclaje )una vez estable sobre el cuerpo sideral la nave dispondrá la dirección de sus cohetes para un vector  de empuje adecuado a la ruta de desvÍo  b.-(contacto y empuje)completadas las maniobras para un contacto continuo ,la nave empujara al meteorito en la  dirección adecuada al curso de colisión.

                                                                         
                  
                                                                                        
                                                                                        
               Marte como la tierra y la Luna experimentaron un bombardeo meteórico intenso, que junto con la emisión magmática de sus mantos, modelaron sus cortezas*4completando sus litosferas , los impactos de  cometas, contribuyeron a la formación de sus atmosferas e hidrosferas, esta última en Marte ya desaparecida ,durante el bombardeo de cuerpos siderales se continuaría con la etapa robótica, la humana tendría que esperar. Si  con el bombardeo meteórico se consigue reactivar el escudo magnético , se procedería enseguida a la captura de cometas para colisionarlos en el planeta y aprovechar su contenido en hielo y gases, para enriquecer su atmosfera y crear un Ecosistema apto pare la presencia humana y recrear la vida. Esta recreación debe empezar ya en esta etapa robótica, con el cultivo de microalgas, estas y algunos cultivos hidropónicos (lechugas y lirios acuáticos)que pueden ser instalados y operados por brazos robóticos.

                 A partir de la presencia humana, el cultivo de vegetales se diversificaría más que con   fines de alimentación con fines  ambientales y protectivos de las radiaciones cósmica y solar, cucurbitáceas, gramíneas*5 , cactáceas y solanáceas, son las adecuadas para cultivar en invernaderos  y  los habitáculos tendrían revestimiento  de cactáceas  en los muros- el grosor de sus tallos y hojas  suculentas-  como los saguaros(C. gigantea ) y los nopales( G. opuntia) son una protección eficaz a la radiación cósmica, también para esto serían las cucurbitáceas, que como el Chayótl (Sachium Edule)  se encumbra hasta formar un dosel, revistiendo interiormente la cúpula del habitáculo, protegiéndolo como un jaula de FARADAY vegetal.

                  La fuente lumínica necesaria para la fotosíntesis vegetal ,tiene que ser abastecida con Energía Segura y constante- también para la colonia-  en el caso de Marte la captación de energía solar por medio de celdas fotovoltaicas –principal fuente energética- no es constante, debido a las tormentas  de polvo y arena que duran hasta 6 meses y sus densas nubes bloquean la luz solar y la duración del bloqueo rebasa la capacidad de acumulación de las baterías-este es posiblemente el motivo de la desactivación del ROVER CURIOSITY- EL sistema fotovoltaico tiene que ser asistido por un generador termonuclear, como principal fuente secundaria de Energía. La terciaria sería la Eolica.



             La gravedad Marciana, un tercio de la Terrestre-Gm=1/3Gt-  que hace que un tripulante de 90 k pese en Ares 34k no basta para reponer el deterioro corporal, en los 26 meses de presencia Humana forzada por la posición Tierra-Marte, de los viajeros que experimentaron un Tv=6meses,Por lo que previo a la ocupación humana y con construcción robótica, se habilitarán dormitorios con rotación para usar la fuerza centrífuga, como elemento Fisioterapeuta.




 *1   IN SIGTH. Tiene capacidades para auscultar la corteza, manto y núcleo marciano es decir la   Areología del planeta ,el equivalente a la Geología terráquea , de ahí su nombre, visión al interior.

 *2  La complejidad del  problema no permite ser trivializado, con planes alegres de turismo espacial.

*3 Periodos Areológicos de Marte. Noeico( de -4500 a -3500 Ma) Hespérico(de -3500 a -2900Ma)
     Amazonico(de -2900Ma a la actualidad).

 *4 Tanto Marte como la Tierra experimentaron, bombardeo meteórico masivo y bombardeo                  Meteórico tardío , que modelaron sus Cortezas.

*El cultivo de gramíneas, permitiría la obtención de glúcidos y del tratamiento edafológico del
      Suelo, sales oxisales, de estas el abundante 2CLO4k +C6 H12O6 daría 6H2O +2CLK+6CO2                                                                                                                   

CRONOLOGÍA DE EVENTOS EN LA CONQUISTA DE MARTE.

PERIODO DE LA ASTROLOGÍA
*(SIGLOS –III a X)

Desde tiempos prehistóricos  la humanidad identifico al Sol, Luna , Venus y Marte. De antaño las primeras Civilizaciones identificaron a los planetas proximales a Gea /Terra- para la cultura Grecorromana- Venus y Marte y a este último, el Planeta rojo llamaronle   Ares/Marte, en honor al Dios de la guerra, chinos, caldeos, egipcios indostanos , persas, mayas e incas,   emplearon el conocimiento  astral en apoyo de las labores agrícolas (ver imagen siguiente)



*SIGLOS XI A XVI    INICIA LA ASTRONOMÍA
Circa del Año 1080 se publicita el sistema geocéntrico  tolemaico, mostrando a Marte Orbitando a la Tierra, Claudio Ptolomeo(85-160) lo muestra en su obra el ALMAGESTO.
El primer  catálogo de  Astrología-Astronomía de la historia. 
                                                               
1579. Tycho Brahe(1546-1601) establece con bastante precisión la órbita de Marte.                                No usó telescopio pues aún no se inventaba, solo observación e intuición es considerado
 El primer Astrónomo de la Historia                                                                                                                                                                                                
* SIGLO XVII
1609.  Galileo Galilei (1564-1642) inicia la observación astral con un telescopio inventado y     Fabricado por el mismo .En este mismo año Johannes Kepler publicó Astronomía   Nova. Que establecía las órbitas elípticas(no circulares) de los Planetas.

1609  Johannes Kepler(1571-1630) describió las orbitas elípticas de los planetas entonces                   Conocidos, de Mercurio a Saturno y en el caso de Marte la peculiaridad de sus “lazos”  del movimiento retrógrado.

1666. Giovanni Cassini.(1625-1712) Calculó en 24hrs 40min el periodo de rotación de marte Con una precisión del 96.8% .   En su honor se nombró CASSINI, la misión (1997-2017)  De exploración a las lunas de Júpiter.     


SIGLO XIX.
1887 Giovanni  Schiapareli Astrónomo Italiano, Director del Observatorio Brera de Milán,             Dio a conocer a la comunidad científica pruebas  documentales de telescopía óptica observacional que muestra cuencas de erosión hídrica en la superficie del planeta. 

SIGLO XX

1964 Inicia el programa “MARINER”  de la NASA. Con Mariner 4 primera nave espacial en  sobrevuelo  (SV)sobre el planeta. Tv=228 días.

 1969. Mariner 6 segunda nave en sobre vuelo. Tv=155 días Mariner 7. Tv=128, 3er SV

1971. Mars2(CCCP)Tv=168 días, esta nave soviética contaba con 2 modulos, el orbitador y  
  el de descenso, el primero completó con éxito 362 vueltas  siendo el primer vehiculo    en   orbitar Marte, el segundo se estrelló en la superficie, quedando como el  primer  vestigio  Antropológico cultural en posarse en Marte.

1971. Mars 3(CCCP)como Mars 2, tenía  modulos  para orbitar y para descender.   Lo hizo con éxito  logrando el primer amartizaje de la historia, el desenbarque del Vehiculo robótico llamado Astromovil y la primera transmisión radial  a la Tierra.

 1975. Víking I Tv=304 días, segundo vehículo espacial en amartizar.

1996. Mars Global Suveyor. Tv=308 días, exploración a 378 km de altura orbital

1997. Mars Pathfinder. Tv=212 días, misión JPL-NASA, puso en la superficie ariana al  
  Pequeño pero eficiente Sojourmer, el primer “ROVER”

                                                                                    
SIGLO XXI.

2001. Mars Odyssey. Tv 200 días, vehiculo  de exploración orbital.

2003. Mars Express Orbiter. Tv 201 días, zonda espacial para estudios Y mapeo areográfico de la superficie marciana.


2005. Mars Reconnaissance Orbiter, Tv=210 días, zonda para identificar y registrar las areas de Suelo marciano Propicias para futuros amartizajes  
                                                             
2008. Sonda Phoenix, amartizó en un paraje proximo al polo norte marciano, con su Brazo robótico, encontró agua solida bajo el gelisuelo. 

2011. Mars Sciencie Laboratory. Tv=254 días, este Proyecto de la NASA con carro robótico ”Curiosity”, que realiza estudios atmosféricos, areológicos y de niveles de radiación.

2011.  MARS MAVEN Vehiculo orbitador para estudiar como evolucionó, la atmosfera y la hidrosfera de Ares.

2013. MANGALYAAN.(India)con el Mars Orbiter missión la India, se sitúa en el   Cuarto puesto de la exploración ariana, su zonda orbital analiza la morfología cortezal y la composición atmosférica.Se mantiene operativa(2018)
        
2018. IN SIGTH. Tv=152 días, robot areofisico para el estudio del Endomarte, nucleo   
Manto y corteza. El proyecto más avanzado en la exploración marciana.

2020. MARS 2020 NASA. Incluye helicoptero explorador ingenuity, para guiar al rover perseverance, a localizar accesos a crateres volcánicos.

2020. ROSALIN FRANKLIN 2020 ESA-ROSCOSMOS. Buscará evidencias de vidas pasadas o actales.

 2020. MISION HOPE 2020 EAU.

2020. TIANWUEN 2020 CHINA. Como las misiones sovieticas de los 70s,consiste de : vehículo orbitador y modulo de desenso, que amartizará un vehículo explorador.


EXPLORACIÓN DE MARTE    RESUMEN DE PROYECTOS

DÉCADA
n° de PROYECTOS   
ALCANZADOS
  FALLIDOS
CANCELADOS
  EFICIENCIA

61-70
14
3
9
2
21%
71-80
17
11
6
0
64%
81-90
2
0
2
0
0%
91-2000
9
2
5
2
22%
001-010
11
8
1
2
72%
011-020
           20
17
3
0
85%
SUMA
73
41
26
6
56%


TABLA COMPARATIVA DE  DIMENSIONES Y MAGNITUDES      
TIERRA
MARTE
1.1   LONGITUDES

1.1.1 DISTANCIA del SOL                                   
498”Luz-1.49x108Km
780”Luz-2.3x108Km
1.1.2              de la Tierra
0
180"a 1320”Luz-(5.4x107 a 3.9 x108)Km  
1.1.3 Longitud Ecuatorial
40080 Km                
21300 Km          
1.1.4 Diámetro Esferal
12742 Km               
6780 Km
1.1.5 Long. Radial
6371 Km                 
3390 Km
1.1.6 Radio del Núcleo
3500 Km                  
1700 Km
1.1.7 Grosor del Manto
2900 Km                 
1640 Km
1.1.8       de la Corteza                           
30 Km                 
50 Km
1.1.9      de la Atmosfera                         
40 Km                 
6 Km

1.2   SUPERFICIES.
Esfera                                      
5.09x108 Km2                         
1.44x108Km2  M/T=28%              
Litosfera
1.47x108 Km2                      
IDEM
Hidrosfera
3.61x108 Km2                      
0

1.4 MAGNITUDES.
1.4.1 Densidad.
5.51grm/cm3                
3.93grm/cm3     
M/T=71%
1.4.2 Magnitudes  Másicas
5.97x1027grm
6.42x1026grm     
M/T=10%
1.4.3 Peso
5977 trillones de toneladas     
639 trillones de Ton   
M/T=10%
1.4.4 Magnitudes  Térmicas         
-88°c a 58°c   Prom. 14°c        
/-182°c a 30°c      
Prom.-15°c
1.4.5   Campos  Magnéticos   
Global, Inverso, intensidad(25 a 65 uT)
Fragmentado, Directo,(5uT)
 M/T = 11%
1.4.6 Presiones Atmosféricas      
1013mb
6,1mb                              
M/T=0.6%

ARTICULO PARA LA CÁTREDA EN LINEA”ING. FEDERICO SOLORZANO BARRETO” del sitio Web sec7mixta.info
AUTOR MC. ALFREDO CHAVARRIA VELASCO
  • ING. CIVIL  UDG . (1961-1966)  
  • Diplom.(1975) “ La Ingenieria en Caso de Desastres"
  • Diplom.(1997)”Desarollo Sustentable"
  • Diplom.(1999) " Ciencias Forenses"

MAESTRO EN CIENCIAS. Orientación Planeación Educativa. Se ha ocupado en: Dirección y gestión Educativa  Diseños Curriculares.  Investigación educativa. Difusión de la Ciencia y Ciencias de la Tierra y el Espacio.