El resurgimiento del interés espacial entre el gran público podría atraer talento y fondos hacia la próxima gran aventura humana: la colonización de otros planetas… o la creación de mundos artificiales.

La atención se centra ahora en un viaje tripulado a Marte a medio plazo, que tanto la NASA como otras agencias espaciales e incluso emprendedores como Elon Musk (Tesla, SpaceX), atraídos por el potencial de la hazaña.

Marte, rico en minerales, con una atmósfera estable y reservas de agua, podría albergar bases autosuficientes, ya que la presencia de agua garantizaría la producción autónoma de oxígeno.

Sobre financiar proyectos a largo plazo

Es una nueva etapa de la aventura humana pero algo, no obstante, no ha cambiado desde la época de Colón, cuando Portugal y España competían por abrir una ruta comercial viable hacia la India y relativizar así el control otomano en el Mediterráneo Oriental: explorar en el siguiente nivel es tan caro que sólo el patrocinio público haría viables los primeros pasos.

The Long Now Foundation, organización creada por Stewart Brand para contribuir al diálogo sosegado y a largo plazo sobre las cuestiones que realmente interesan a la humanidad y al planeta, acogió la charla de Mariana Mazzucato sobre emprendeduría y el sector público.

(Imagen: diseño de estación espacial concebido por Wernher von Braun en 1952)

Según Mazzucato, un gobierno atento a las necesidades a largo plazo se convierte en un inversor de capital riesgo paciente y radical.

Los primeros inversores de capital riesgo

Tan paciente y radical como la Corona Española al apoyar una expedición arriesgada y lunática como el viaje hacia las Indias navegando hacia el poniente, algo sólo sostenido entonces por los aventureros más al corriente de las teorías científicas y geográficas del Renacimiento.

Pero el viaje hacia Oriente navegando hacia Occidente del arribista Cristóbal Colón no era una mera misión suicida e imposible, que debía combatir los prejuicios de una tripulación supersticiosa y los recelos de la Iglesia.

El “descubrimiento” de América (con permiso de Erik el Rojo y de su hijo Leif Eriksson) fue posible con la conquista previa de las Islas Canarias, desde cuyas costas se podían tomar los vientos alisios, corriente favorable que atravesaba el Atlántico hasta el Mar del Caribe.

Bases intermedias en la era de los descubrimientos

Una base intermedia y un viento favorable. Sin Canarias y sin los alisios, América habría esperado un tiempo más, o la colonización se habría iniciado (como debería haber sido desde los tiempos de Leif Eriksson) por el norte europeo; eso sí, con permiso de la dureza climática (no hay que subestimar el condicionante de la Pequeña Edad de Hielo).

Por tanto, de locura, nada: la misión de Colón se aprobó siguiendo el modelo portugués de establecer puestos comerciales defendidos cada vez más alejados de bases intermedias consolidadas: de Portugal a Madeira, de Madeira a Cabo Verde y de Cabo Verde a Santo Tomé y Príncipe, avanzando desde allí más allá del Golfo de Guinea y, finalmente, ascendiendo hacia el Índico.

La estrategia de la estación intermedia para garantizar seguridad y vituallas proliferó en la era de los descubrimientos y culminó, ya en el ocaso del poder marítimo de Iberia y el dominio de Francia y finalmente el Reino Unido, en la colonización europea del resto del planeta.

El viejo oficio de los asentamientos utópicos

Todavía gestionamos las consecuencias, culturales y geopolíticas, de la humilde estrategia portuguesa de avanzar a lo desconocido apoyándose en bases intermedias. Las poderosas China e India no lo habían logrado:

• debido al papel jugado en el primer caso por el confucianismo (autarquía filosófica y comercial);
• y en el segundo caso por la tradicional atomización social y territorial de la rica y caótica India.

Lo que funcionó para Europa desde la era de los descubrimientos (más allá de las injusticias y desigualdades ocasionadas durante los siglos venideros, aunque también experimentos exitosos como la constitución estadounidense) es, a juicio de los expertos en exploración espacial, lo que deberá hacer la humanidad tarde o temprano, si el objetivo es establecer bases permanentes y autosuficientes más allá de la atmósfera terrestre.

Viajes desde la Tierra o desde bases intermedias

La viabilidad de una colonia permanente en Marte o en sus dos satélites naturales (Fobos y Deimos, sobre cuya riqueza minera la cultura humana, tan dependiente de recursos, especula), dependerá del éxito de una base intermedia que permita encontrar el equivalente en el viaje espacial a lo que significaron las Canarias y los vientos alisios en el descubrimiento de América.

La futurología y la ciencia ficción, siempre de la mano y retroalimentándose, mirando de reojo los avances en física para así apuntar las teorías espaciales hacia direcciones plausibles, no se conforman ni mucho menos con la Estación Espacial Internacional, satélite artificial terrestre tripulado en toda regla; ni siquiera una base permanente en la luna sabe a mucho.

(Imagen: toro de Stanford, diseño propuesto por el físico Gerard K. O’Neill en 1974)

Quizá la falta de interés público por agrandar la Estación Espacial Internacional o establecer una base habitada en la luna se deba a la antigua e inacabable fascinación de la humanidad por Marte. La novela y secuela cinematográfica (octubre de 2015) de The Martian son la última prueba de ello.

Interés científico (y comercial) por la colonización espacial

Elon Musk, consejero delegado de Tesla y la empresa espacial SpaceX, parece inspirarse en la estrategia de las misiones ligeras y frugales que las nuevas tecnologías de navegación y el control otomano del Mediterráneo Oriental facilitaron entre los países europeos. 

Otros emprendedores y teóricos de la colonización espacial (Dennis Tito, Bas Lansdorp), creen que establecer colonias más allá de la Tierra no sólo garantizaría la supervivencia a largo plazo de la humanidad, sino que facilitaría materiales raros cada vez más escasos en el suelo terrestre.

Los fines son también comerciales; de nuevo, el paralelismo con la era de los Descubrimientos.

No es casual que las primeras potencias en abrir nuevas rutas hacia Oriente, pivotando desde el Mediterráneo hacia el Atlántico, fueran los relativamente marginales y prósperos reinos ibéricos, que continuaban así con el esfuerzo público y bélico que los había vertebrado durante la Reconquista.

(Imagen: conceptualización de un toro de Stanford en proceso de construcción)

Primer paso: transporte de viajeros y mercancías a la órbita terrestre

Las misiones comerciales de estos países se armaban con ligereza e improvisación y se servían del interés y la experiencia de muchos aventureros italianos y levantinos de olvidar el ascenso turco en el Mediterráneo explorando nuevas rutas.

SpaceX intenta, según Elon Musk, hacer los viajes espaciales más ligeros, económicos y fáciles de armar y mantener, para que la entrada y salida de la Tierra se abarate dramáticamente. 

De momento, los intentos de SpaceX de reusar cohetes mediante su aterrizaje en bases espaciales en el mar no han funcionado, pero ha habido avances y Musk está dispuesto -de momento- a perfeccionar su tecnología de lanzaderas y transbordadores con la táctica del ensayo error… siempre y cuando SpaceX encuentre clientes solventes para sus apuestas, el gobierno estadounidense entre ellos.

Siguiendo la idea de Mariana Mazzucato sobre los gobiernos como inversores de capital riesgo radicales y pacientes, SpaceX colabora de momento con la Administración de Estados Unidos en misiones espaciales de transportes de astronautas y mercancías.

El primer viaje tripulado a Marte

Pero SpaceX es consciente de que no habrá un equivalente espacial a Pedro Álvares Cabral, Cristóbal Colón, Fernando de Magallanes o, más adelante, James Cook, sin un plan maestro hacia Marte usando bases intermedias de apoyo logístico.

Elon Musk planea una primera misión tripulada de bajo coste a Marte, a partir de la cápsula conceptual Dragon, que usaría cohetes convencionales (Falcon Heavy) para abandonar la atmósfera terrestre, pero la idea no agradó a la NASA, que la descartó para su misión tripulada propuesta bajo el programa Discovery para… 2021.

(Infografía: por Karl Tate)

Al ritmo actual, difícilmente sucederá… A no ser que Estados Unidos observe la competencia de alguna otra potencia espacial. A medio plazo, no se descarta ni siquiera la India como competidor en Marte, pero una misión tripulada es mucho más compleja que situar un satélite en la órbita de Marte por un precio irrisorio. India demuestra que se puede llegar lejos gastando poco.

Nuevas potencias espaciales vs. empresas privadas

Los escépticos acerca del ascenso de India, China o Brasil en la carrera espacial, o incluso de los programas espaciales de los competidores tradicionales (Rusia, Unión Europea, Japón, Canadá), argumentan que ambos países ni siquiera compiten con éxito en el comercio automovilístico o aeronáutico mundial, por lo que las agencias tradicionales parten con ventaja… aunque ello sea en detrimento de la celeridad de la misión.

La idea de Elon Musk es olvidar la mentalidad tradicional de las grandes misiones públicas de la Guerra Fría y acumular con rapidez conocimiento privado sobre el negocio espacial (controlando primero el negocio de los satélites comerciales y transbordadores), para luego arriesgarse a establecer colonias permanentes en otros planetas.

Musk es consciente de que una misión desde la Tierra llevaría quizá a un puñado de personas a Marte, pero una colonia viable y permanente  (de miles o cientos de miles de personas), requeriría el conocimiento y la tecnología sólo posibles estableciendo puestos permanentes previos en el espacio.

Vivir en el espacio: astros vs. satélites artificiales (estaciones espaciales)

No sólo SpaceX sueña con colonias permanentes y autosuficientes en el espacio. Autores de ciencia ficción, industria cinematográfica y futurólogos colaboran con la NASA y otras agencias imaginando las tecnologías, dimensiones y características de las primeras colonias con tripulación permanente fuera de la atmósfera terrestre: el siguiente paso a la expansión actual de la Estación Espacial Internacional.

Un prolífico subgénero de la ciencia ficción se ha especializado en colonización espacial,

• tanto en astros (hábitats de superficie: satélites naturales como la luna, Marte, la luna de Júpiter Europa, o incluso asteroides);
• como en satélites artificiales (hábitats espaciales): las versiones a gran escala de la Estación Espacial Internacional, unas más realistas que otras.

El arte de rescatarnos de nosotros mismos

Cuando el periodista William E. Burrows y el bioquímico Robert Shapiro fundaron la Alianza para Rescatar la Civilización, la idea recibió más pitorreo que alabanzas; al fin y al cabo, se trataba de establecer una colonia de repuesto más allá de la Tierra, en un momento en que la Guerra Fría, la carrera nuclear y una nueva Guerra Mundial cedían a la realidad de un mundo multipolar enfrascado en la lucha contra el extremismo religioso y tribal.

La idea de Shapiro y Burrows se hace eco de los temores sobre el futuro de la humanidad expuestos ya por Albert Einstein después de la II Guerra Mundial: “no sé con qué armas se luchará la Tercera Guerra Mundial, pero la Cuarta Guerra Mundial se luchará con palos y piedras”.

(Imagen: interior hipotético de una esfera de Bernal)

La carrera nuclear queda atrás y los ecos de Hiroshima y Nagasaki, 70 años después, son cada vez más lejanos, pero el interés por colonizar el espacio renace debido, entre otros factores, a la preocupación por la salud del Planeta.

Entre “Elysium” y “The Martian”

De momento, hay más literatura y cine (Elysium, Gravity, The Martian, Interstellar, entre las últimas historias para el gran público que exploran las dificultades de los primeros estadios de desarrollo de una colonia humana espacial) que intenciones reales.

Las próximas misiones a Marte continuarán situando satélites y tomando muestras del terreno con vehículos autónomos, pero hay pocos avances en las misiones de asentamientos humanos (“Mars to Stay“). 

La diatriba del astronauta de las misiones Apollo Buzz Aldrin (en 2013 aseguraba: “Olvidemos la luna: ¡vayamos hacia Marte!”) suena bien sobre el papel, pero su idea de “asentarse en Marte para convertirnos en una especie de dos planetas” parece ahora tan alejada del futuro como lo estaba la novela De la tierra a la luna (Julio Verne, 1865) del alunizaje de 1969.

Primeros pasos

El viaje tripulado a Marte llegaría antes o en paralelo a los primeros grandes asentamientos permanentes en el espacio (seguramente en estaciones espaciales), pero: ¿nos encontramos a un par de décadas de distancia, o habrá que esperar más? Expertos como el propio Buzz Aldrin, el físico y divulgador científico Paul Davies o el mismo Elon Musk creen que, con el debido interés público e inversiones, la humanidad debería tener pronto bases estables flotando en el espacio o sobre otros astros antes de que acabe el siglo.

Estos expertos, asimismo, desaconsejan empezar por una base lunar debido a las condiciones más favorables en el Planeta Rojo para sostener un asentamiento robusto y autosuficiente. Sus planes emulan en cierto modo los primeros asentamientos europeos en territorios remotos (vikingos en Groenlandia, españoles en el Caribe, ingleses en Massachusetts, etc.).

(Imagen: interior hipotético de un cilindro de O’Neill)

Del mismo modo, hábitats aislados en la tierra (submarinos nucleares, estaciones en la Antártida y el Polo Norte, etc.) recrean artificialmente las condiciones de confinamiento, condiciones extremas y escasez de recursos que afrontarían los pioneros de los primeros asentamientos permanentes en el espacio.

Viaje de ida

El propio Paul Davies escribía un artículo en 2004 en The New York Times, “Vida (y muerte) en Marte”, que el primer viaje tripulado a Marte podría consistir en un asentamiento, o viaje sin vuelta planeada.

Bajo su plan, el asentamiento inicial consistiría en 4 astronautas equipados con un pequeño reactor nuclear y un par de vehículos, así como con tecnología para producir su propio oxígeno, cultivar alimentos y usar materiales locales para las primeras edificaciones no importadas.

La dureza y aislamiento de este asentamiento quizá no sea muy distinto de los afrontados por el grupo de vikingos establecidos en Groenlandia durante la Alta Edad Media; las Sagas de Vinlandia explican sus hazañas (entre ellas, la llegada a América medio milenio antes que los españoles).

Primeras bases intermedias: EEI y módulos de Bigelow Aerospace

Si bien SpaceX se lleva el interés de la prensa, de momento sólo una empresa privada, Bigelow Aerospace, ha confirmado e iniciado sus planes para establecer lo más parecido a una colonia permanente en el espacio: la firma con sede en Las Vegas, ha lanzado dos módulos experimentales a la órbita terrestre, Génesis I y Génesis II, a los que se unirá el “hábitat espacial” BA 330 en el futuro (la fecha prevista: 2017).

El BA 330 es un módulo inflable con 330 metros cúbicos de espacio interior, que se convertiría en un laboratorio con gravedad cero para llevar a cabo misiones científicas y experimentales, incluyendo la adaptación humana a la vida en el espacio.

Por ejemplo, se continuará con las pruebas con las realizadas en la Estación Espacial Internacional acerca de los efectos a largo plazo de la radiación (cósmica y solar) y la gravedad cero sobre la musculatura y el sistema inmunitario humanos.

El precio de enviar cosas al espacio

Sea como fuere, la estación espacial de Bigelow Aerospace no podría alojar a decenas de astronautas de manera permanente, sino a lo sumo mantener rotaciones de un número reducido de astronautas, siguiendo el modelo de la Estación Espacial Internacional.

El principal escollo de un asentamiento numeroso permanente en una estación espacial en la órbita terrestre o lunar no es tan tecnológico como económico: enviar al espacio 1 libra (453 gramos) de peso cuesta hoy 2.500 dólares (2.270 euros), según cálculos de SpaceX.

Estas primeras estaciones espaciales flotando en la órbita de la tierra o la luna podrían obtener su energía con paneles solares y reactores; en cuanto al autoabastecimiento alimentario, el menú de la Estación Espacial Internacional incluía recientemente por primera vez una lechuga cultivada en gravedad cero en la propia estación.

Dame agua y crearé el resto

En cuanto al reto de producir oxígeno en el espacio, los métodos ya probados en la EEI demuestran que sólo se requeriría agua para proporcionar oxígeno a largo plazo (gracias al proceso de electrólisis). Las estaciones en el espacio dependerían, por tanto, de vituallas de agua u oxígeno presurizado para garantizar la vida a largo plazo.

Ello no ocurriría en una base sobre la superficie de un astro con reservas de agua; de ahí el atractivo de Marte e incluso la luna, si se confirmaran los hallazgos de los últimos años.

Mundos artificiales en órbita o viajando por el espacio

La mayoría de diseños de estaciones espaciales se inspiran en leyes físicas existentes y tecnología plausible en el futuro, aunque se toman importantes licencias en cuanto a escala.

Las estaciones espaciales más representadas en futurología y ciencia ficción no presentan el mismo diseño modular con el que nos hemos familiarizado al observar la Estación Espacial Internacional (a su vez inspirada en los planes de la NASA en los 80 para ensamblar Space Station Freedom).

El diseño de ciencia ficción más conocido se inspira en la rueda giratoria, que lograría una pseudo-gravedad gracias a la inercia creada por la fuerza centrífuga del giro sobre sí misma.

Core77 compila algunos de los diseños de estaciones espaciales más populares.

Odisea espacial: ruedas en movimiento

La idea fue propuesta primero por Konstantin Tsiolkovsky a inicios del siglo XX, actualizada por Herman Potočnik al imaginar una rueda de 30 metros de diámetro girando en el espacio y emplazada en una órbita geoestacionaria.

Wernher von Braun (ingeniero aeroespacial sobre cuyas teorías y cohetes-lanzadera se apoyan todavía los programas espaciales actuales) y Willy Ley ampliaron en los años 50 el diámetro del mismo concepto a 76 metros, tres niveles distintos y capacidad para albergar a 80 astronautas. La Universidad de Stanford colaboró en 1975 con la NASA para concebir una versión gigantesca del concepto, Stanford torus.

El toro de Stanford es una estación espacial en forma de anillo (toroide) con 1.790 metros de diámetro, que gira una vez por minuto para crear así el equivalente a 0,9g y 1g de gravedad artificial debido a la fuerza centrífuga.

La estación tendría capacidad para entre 10.000 y 140.000 residentes permanentes y su diseño recuerda a Elysium, el hábitat espacial en forma de rueda giratoria que aparece en la película distópica de Neill Blomkamp.

Hábitats esféricos

Los anillos girando sobre sí mismos para lograr el equivalente gravitatorio a la Tierra compiten en popularidad en la ciencia ficción con los mundos artificiales en forma de esfera de Dyson.

Las esferas de Dyson se comportarían como un coraza en torno a una estrella estable y con radiación moderada como el sol, para aprovechar al máximo su energía lumínica y lumínica, y tratando de evitar a la vez los efectos de su radiación.

En físico y matemático Freeman Dyson, autor de la idea en un artículo para Science en los 60, apuesta por un tipo de vida extraterrestre inteligente capaz de concebir un mundo artificial en torno a una estrella como el expuesto en su teoría.

Otro físico, John Desmond Bernal había propuesto en 1929 otro tipo de esfera como hábitat espacial. La esfera de Bernal estaría compuesta por una coraza esférica hueca con 16 kilómetros de diámetro y capacidad para albergar a entre 20.000 y 30.000 personas.

Una primera isla en el espacio

Island One es una esfera de Bernal modificada por un estudio de Stanford en 1975 y 1976 con un diámetro de 500 metros, 1,9 rotaciones por minuto y gravedad equivalente a la Tierra, con un hábitat en el interior de la esfera equivalente a un valle terrestre. Fue propuesta por Gerard O’Neill, diseñador del toro de Stanford.

Además de ruedas/anillos y esferas, la futurología ha propuesto un tercer diseño de hábitat en estaciones espaciales: los cilindros masivos. El cilindro de O’Neill (Island Three), por ejemplo, consiste en dos mecanismos cilíndricos rotando sobre sí mismos con 3,2 kilómetros de diámetro y 32 kilómetros de longitud, capaces de acoger hasta a 10 millones de personas.

Sueños cilíndricos con nanotubos de carbono

El cilindro de McKendree, propuesto en 2000 por un ingeniero de la NASA, usaría nanotubos de carbono en lugar de acero para posibilitar una versión gigantesca de cilindro de O’Neill, con un radio de 460 kilómetros, una longitud de 4.600 kilómetros y capacidad para albergar hasta a… 100.000 millones de personas.

Los cilindros de McKendree son coherentes con los límites de la fortaleza estructural de los nanotubos de carbono: su tamaño máximo tendría un radio de 1.000 kilómetros, una longitud de 10.000 kilómetros y un espacio habitable de 63 millones de kilómetros cuadrados, mayor que la superficie de Eurasia.