p Há muitas coisas que a humanidade deve superar antes que qualquer viagem de retorno a Marte seja iniciada. p Os dois principais jogadores são NASA e SpaceX, que trabalham juntos intimamente em missões para a Estação Espacial Internacional, mas têm ideias concorrentes de como seria uma missão tripulada a Marte.

p Tamanho importa

p O maior desafio (ou restrição) é a massa da carga útil (espaçonave, pessoas, combustível, suprimentos, etc.) necessários para fazer a viagem.

p Ainda falamos em lançar algo ao espaço como lançar seu peso em ouro.

p A massa da carga útil é geralmente apenas uma pequena porcentagem da massa total do veículo lançador.

p Por exemplo, o foguete Saturn V que lançou a Apollo 11 para a Lua pesava 3, 000 toneladas.

p Mas ele poderia lançar apenas 140 toneladas (5% de sua massa inicial de lançamento) para a órbita baixa da Terra, e 50 toneladas (menos de 2% de sua massa inicial de lançamento) para a lua.

p A massa restringe o tamanho de uma espaçonave de Marte e o que ela pode fazer no espaço. Cada manobra custa combustível para disparar motores de foguete, e esse combustível deve ser transportado para o espaço na espaçonave.

p O plano da SpaceX é que seu veículo tripulado Starship seja reabastecido no espaço por um tanque de combustível lançado separadamente. Isso significa que muito mais combustível pode ser transportado para a órbita do que em um único lançamento.

p O tempo é importante

p Outro desafio, intimamente ligado ao combustível, é hora.

p As missões que enviam espaçonaves sem tripulação aos planetas externos costumam percorrer trajetórias complexas ao redor do sol. Eles usam o que são chamadas de manobras assistidas por gravidade para efetivamente girar em torno de planetas diferentes para ganhar impulso suficiente para atingir seu alvo.

p Isso economiza muito combustível, mas pode resultar em missões que levam anos para chegar aos seus destinos. Claramente, isso é algo que os humanos não gostariam de fazer.

p Tanto a Terra quanto Marte têm órbitas (quase) circulares e uma manobra conhecida como transferência de Hohmann é a forma mais econômica de viajar entre dois planetas. Basicamente, sem entrar em muitos detalhes, é aqui que uma espaçonave faz uma única queima em uma órbita de transferência elíptica de um planeta para o outro.

p Uma transferência Hohmann entre a Terra e Marte leva cerca de 259 dias (entre oito e nove meses) e só é possível aproximadamente a cada dois anos devido às diferentes órbitas em torno do Sol da Terra e de Marte.

p Uma espaçonave poderia chegar a Marte em um tempo mais curto (a SpaceX está reivindicando seis meses), mas - você adivinhou - custaria mais combustível para fazê-lo dessa forma.

p Aterragem segura

p Suponha que nossa espaçonave e nossa tripulação cheguem a Marte. O próximo desafio é pousar.

p Uma espaçonave entrando na Terra é capaz de usar o arrasto gerado pela interação com a atmosfera para desacelerar. Isso permite que a nave pouse com segurança na superfície da Terra (desde que possa sobreviver ao aquecimento relacionado).

p Mas a atmosfera em Marte é cerca de 100 vezes mais fina que a da Terra. Isso significa menos potencial de resistência, então não é possível pousar com segurança sem algum tipo de ajuda.

p Algumas missões pousaram em airbags (como a missão Pathfider da NASA), enquanto outras usaram propulsores (missão Phoenix da NASA). O último, Mais uma vez, requer mais combustível.

p Vida em Marte

p Um dia marciano dura 24 horas e 37 minutos, mas as semelhanças com a Terra param por aí.

p A fina atmosfera de Marte significa que ele não pode reter calor tão bem quanto a Terra, portanto, a vida em Marte é caracterizada por grandes extremos de temperatura durante o ciclo dia / noite.

p Marte tem uma temperatura máxima de 30 ℃, o que parece bastante agradável, mas sua temperatura mínima é -140 ℃, e sua temperatura média é de -63 ℃. A temperatura média do inverno no Pólo Sul da Terra é de cerca de -49 ℃.

p Portanto, precisamos ser muito seletivos sobre onde escolhemos viver em Marte e como gerenciamos a temperatura durante a noite.

p A gravidade em Marte é de 38% da da Terra (então você se sentiria mais leve), mas o ar é principalmente dióxido de carbono (CO₂) com vários por cento de nitrogênio, então é completamente irrespirável. Precisaríamos construir um local climatizado apenas para morar lá.

p A SpaceX planeja lançar vários voos de carga, incluindo infraestrutura crítica, como estufas, painéis solares e - você adivinhou - uma instalação de produção de combustível para missões de retorno à Terra.

p A vida em Marte seria possível e vários testes de simulação já foram feitos na Terra para ver como as pessoas lidariam com tal existência.

p Voltar para a Terra

p O desafio final é a viagem de volta e levar as pessoas em segurança de volta à Terra.

p A Apollo 11 entrou na atmosfera da Terra por volta dos 40 anos, 000km / h, que está logo abaixo da velocidade necessária para escapar da órbita da Terra.

p A espaçonave retornando de Marte terá velocidades de reentrada de 47, 000km / h a 54, 000km / h, dependendo da órbita que usam para chegar à Terra.

p Eles podem diminuir a velocidade para uma órbita baixa em torno da Terra para cerca de 28, 800 km / h antes de entrar em nossa atmosfera, mas - você adivinhou - eles precisariam de combustível extra para fazer isso.

p Se eles simplesmente voarem para a atmosfera, fará toda a desaceleração para eles. Só precisamos ter certeza de não matar os astronautas com forças G ou queimá-los devido ao excesso de aquecimento.

p Esses são apenas alguns dos desafios enfrentados por uma missão de Marte e todos os blocos de construção tecnológicos para alcançá-los estão lá. Só precisamos gastar tempo e dinheiro e juntar tudo. p Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.