Exploración espacial tripulada (no no tripulada): ¿Qué se puede lograr de manera realista con la tecnología actual?

Por “realistamente posible” supondré que quiere decir “alcanzable sin gastar montones de dinero o miles de años, y sin inventar nuevas tecnologías”. La respuesta es…. Bueno, dependiendo de lo que consideres montones de dinero, no mucho.

Llevar a un ser humano a Marte y regresar podría hacerse con el cohete Falcon Heavy, desarrollado por SpaceX. No se está haciendo nada realmente nuevo, no se están inventando tecnologías geniales; La principal dificultad es lograr la precisión de ingeniería para hacer que el cohete sea eficiente sin hacerlo frágil. El cohete Saturn V podía hacer el trabajo hace 50 años, era menos eficiente y más costoso.

Llevar humanos a otros lugares del sistema solar simplemente requeriría cohetes más grandes y no más avanzados. Hay rendimientos decrecientes a medida que aumenta el tamaño, porque el combustible se convierte en peso que luego requiere más combustible para levantar. Pero los motores de empuje muy alto, como los propulsores de iones, proporcionan un impulso específico extremadamente alto y necesitan menos combustible para un determinado nivel de aceleración. Ya hemos usado esta tecnología muchas veces para satélites y pruebas. Estos propulsores tardan mucho tiempo en acelerarse, por lo que tenemos que llevarlos al espacio antes de que funcionen (lo que significa que todavía necesitamos cohetes).

Usando el impulso de iones con un suministro de combustible muy grande, la tecnología existente sería capaz de viajar interestelar. Por supuesto, tomaría miles de años, por lo que para una misión tripulada necesitaría un barco de generación, que sería muy costoso (billones de dólares), pero no es la tecnología lo que falta. Solo el efectivo, el tiempo y los voluntarios.

Cualquier parte del sistema solar está al alcance humano en horizontes de tiempo de aproximadamente 5 a 7 años, dado el financiamiento del orden de $ 5 mil millones en el extremo superior. El viaje a, digamos, Plutón, sería demasiado largo para que fuera saludable para los astronautas; La exposición a la radiación aumentaría en gran medida las probabilidades de cáncer, y la degeneración muscular sería un hecho, pero podría hacerse.

Pero, ¿cuál sería el propósito de tal viaje? La única razón real para que los humanos abandonen la Tierra es colonizar otros mundos, lo que aún podría hacerse con la tecnología existente, pero es mucho más costoso. ¿Solo para ir a visitar? Los robots pueden aprender cualquier cosa que quisiéramos saber. ¿Por qué gastar el dinero extra para enviar un humano?

Creo que algunas personas subestiman enormemente la tecnología actual. Si en un tiempo necesitáramos construir un cohete propulsado por fisión en órbita, probablemente podríamos hacerlo y eso nos llevaría a la mayoría de los lugares del sistema solar a los que podríamos querer ir. Ya hemos construido (trabajando y probado) jets nucleares y ramjets nucleares y, en principio, reemplaza la entrada de aire con algunos tanques de reacción de masa y tiene su cohete. ¿Por qué resurgir la memoria del Proyecto Pluio aquí? (arma aterradora, loca, búscalo.) Bueno, porque un cohete nuclear nos da un presupuesto de masas un poco más tolerante que un cohete químico y reunir más masa de reacción generalmente consiste en tirar de un asteroide de hielo y romper las palas.

Creo que incluso hay algunos diseños de cohetes nucleares que utilizan en gran medida componentes estándar (1960 y 70) y ciertamente podríamos mejorar con la tecnología de materiales moderna.

La limitación real sería cuánta protección contra la radiación podría transportar un cohete de este tipo y las limitaciones de nuestros sistemas de soporte vital actuales para proporcionar una atmósfera respirable y agua limpia.

También vale la pena señalar que incluso con cohetes químicos, el Saturno V tenía Delta V más que suficiente para llegar a Marte y regresar.

A decir verdad, no mucho más de lo que ya hemos hecho. El problema no es lo que podemos hacer ahora, sino lo que podremos hacer en el futuro cercano, dada la voluntad y los fondos para hacerlo. Al igual que el alunizaje propuesto a principios de la década de 1960, no se podía lograr con su tecnología actual, pero tenían la confianza de que con el enfoque y el dinero detrás de él, podrían desarrollar la tecnología rápidamente y hacerlo a fines de la década. . Y lo hicimos.

Podríamos tener una base lunar y posiblemente alguna presencia en Marte. Las misiones temporales a otros lugares como el asteroide también son posibles.

Las colonias autosuficientes probablemente están fuera, lo cual es malo. Desearía que hubiera nuevos mundos accesibles mediante la tecnología del siglo XV, pero no los hay.

Dentro de 15 a 20 años, creo que podemos comenzar a enviar humanos para explorar partes de nuestro sistema solar. Luego, de 20 a 40 años a partir de ahora, comienza a explorar otro sistema solar, luego de otros 40 a 60 años, comenzamos a explorar los viajes intergalácticos.