El estado de la misión tripulada china a Marte

Sabemos que los planes del programa espacial tripulado de China pasan por poner dos seres humanos en la superficie lunar en 2030 y, posteriormente, establecer una o varias bases lunares tripuladas en la próxima década (por algún motivo, este último objetivo se suele omitir en los medios de comunicación occidentales, dando la falsa impresión que China solo planea llevar a cabo un par de misiones a la Luna puntuales de tipo Apolo). Pero, ¿y más allá? En los últimos cinco años varios altos cargos de CASC, el contratista principal del programa espacial chino, así como otras personalidades relacionadas con el esfuerzo espacial del país asiático han declarado que China planea mandar seres humanos al planeta rojo a medio plazo. La confirmación oficial de estos planes tuvo lugar en enero de 2024, cuando en una presentación de los planes de futuro de la Agencia Espacial China (CNSA) para la Oficina de Naciones Unidas para Asuntos del Espacio Exterior (UNOOSA) se habló por primera vez de forma explícita de misiones tripuladas a Marte a partir de 2040. Por tanto, y aunque no ha habido ninguna otra declaración oficial, a estas alturas es obvio que se están llevando estudios de viabilidad de un viaje de este tipo.

En esta línea, recientemente ha tenido bastante repercusión un paper titulado Space Transportation Systems to Deep Space publicado en el Journal of Space Science and Experiment donde se detalla una posible arquitectura tripulada china a Marte. El artículo es interesante sobre todo porque los autores trabajan para CALT, un conglomerado dentro de CASC a cargo de la mayoría de lanzadores de la familia Larga Marcha. Es decir, no se trata de un artículo cualquiera, sino que está escrito por gente directamente relacionada con el esfuerzo espacial del país a nivel gubernamental. No obstante, y como suele ocurrir con el programa espacial chino, nada de esto es nuevo. Y es que los lectores de Eureka recordarán que ya comentamos por aquí en 2021 exactamente estos mismos planes.

La misión tripulada china a Marte del artículo es, efectivamente, la misma que vimos en 2021. La diferencia es que ahora también se mencionan otras arquitecturas para misiones cislunares o para visitar asteroides cercanos. Recordemos que la misión china presentada combina la arquitectura DRA 5.0 (Design Reference Architecture) de la NASA de 2009 —posteriormente refinada en 2014—, con elementos del Mars Base Camp de Lockheed Martin, la misión marciana de Boeing o el transbordador nuclear Nuklón ruso, entre otros. De hecho, algunas de las imágenes usadas tanto en 2021 como ahora para representar los vehículos espaciales han sido sacadas directamente de estos proyectos estadounidenses. Por otro lado, también se han usado imágenes de versiones ya obsoletas de algunos lanzadores, como el CZ-9 y el CZ-10, y tampoco se incluye la nueva versión de la nave tripulada Mengzhou, por ejemplo. O lo que es lo mismo, que nadie busque muchos detalles técnicos en este artículo.

La misión tripulada china a Marte requeriría ocho lanzamientos en total: siete lanzamientos de un cohete pesado tipo CZ-9 más uno del CZ-10 o equivalente. El primer lanzamiento pondría en órbita baja (LEO) un remolcador nuclear NEP con propulsión eléctrica (motores iónicos o de plasma), con una masa de 50 a 100 toneladas (sin los propelentes). Los siguientes tres lanzamientos del CZ-9 pondrían en LEO los elementos de la nave de carga, de 328 toneladas y que usaría propulsión nuclear térmica (NTP). Una vez ensamblada la nave de carga, el remolcador orbital NEP la llevaría a una órbita elevada alrededor de la Tierra (HEO), desde donde partiría a Marte. Esta nave de carga dejaría en la superficie marciana un hábitat y material para la tripulación. Luego, el quinto CZ-9 lanzaría propelentes —gases nobles— para recargar el remolcador NEP en LEO. Los últimos dos lanzamientos del CZ-9 servirían para ensamblar la nave de transferencia tripulada en LEO, de 246 toneladas, que luego sería transportada a HEO por el remolcador NEP.

Por último, un CZ-10 lanzaría una nave tripulada tipo Mengzhou a HEO y, una vez acoplada a la nave de transferencia, viajaría a la órbita de Marte. En la órbita del planeta rojo se acoplarían a la nave alada reutilizable MDAV capaz de bajar a la superficie marciana y regresar. Los astronautas pasarían unos 500 días en la superficie de Marte viviendo en el hábitat previamente desplegado hasta que la posición de Marte y la Tierra fuese la adecuada (algo que depende de la ventana de lanzamiento). Luego usarían la nave reutilizable MDAV para volver a la nave de transferencia y regresarían a la Tierra, donde aterrizarían usando la cápsula de tipo Mengzhou. La nave MDAV es similar al MADV (Mars Ascent/Descent Vehicle) de la propuesta Moon Camp de Lockheed Martin y es de suponer que se requerirían al menos otros dos lanzamientos del CZ-9 para ensamblarla en LEO y uno adicional de este cohete para cargar el remolcador NEP con propelentes. No obstante, estos lanzamientos no aparecen en el esquema del paper ni en la presentación de 2021, de ahí que el número de lanzamientos del CZ-9 para la arquitectura marciana no esté claro, aunque se citen siete CZ-9.

Como comentábamos, los tres tipos de naves —nave de carga, nave de transferencia tripulada y MDAV — usarían propulsión nuclear térmica. En concreto, tres motores NTP de 100 kilonewton de empuje cada uno. Los reactores de fisión de estos motores se usarían también para generar energía eléctrica (como comparación, las naves de la arquitectura DRA 5.0 de la NASA usaban dos motores NTP en vez de tres). Por otro lado, el artículo también muestra propuestas de arquitecturas cislunares o a asteroides cercanos que hacen uso de una estación espacial en LEO y otra en el punto de Lagrange L1 del sistema Tierra-Luna, además de dos naves tripuladas, el CRV (Crew Reentry Vehicle), para viajar a LEO y volver, y la CTV (Crew Transfer Vehicle), para ir de la estación de LEO a la de L1 y viceversa. Para la arquitectura lunar sería necesario, obviamente, un módulo lunar reutilizable. Con el fin de viajar a asteroides cercanos se usaría un hábitat de espacio profundo DSH (Deep Space Habitat) en vez de un módulo lunar.

En definitiva, el hecho de que esta arquitectura tripulada marciana aparezca en un artículo oficial y no en una presentación online es síntoma de que estos estudios de una misión tripulada a Marte continúan. No obstante, todavía quedan muchos detalles de la arquitectura en el aire que serán necesarios concretar antes siquiera de plantearse una misión de este tipo en serio. Según el calendario presentado a la UNOOSA, China no planea acometer una misión de este tipo hasta más allá de 2040, pero es de suponer que no se tomará ninguna decisión en firme hasta que no veamos dos ciudadanos chinos caminando por la Luna y al cohete pesado CZ-9 en vuelo.

Referencias:

• http://www.journalofsse.com/EN/10.19963/j.cnki.2097-4302.2024.03.004

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