Un nuevo estudio realizado por un equipo de investigación de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL) en Suiza muestra que se espera que extraer metales de asteroides y producir combustible para cohetes in situ proporcione una solución logística realista y factible para la futura colonización de Marte, reduciendo significativamente la dependencia de los suministros terrestres y comprimiendo los costos de la misión. Los científicos intentan responder a una pregunta que parece ciencia ficción pero que cada vez es más realista: si los humanos realmente quieren sobrevivir en Marte durante mucho tiempo, ¿pueden los asteroides en el espacio convertirse en una fuente clave de suministros?
En la cultura popular, los asteroides suelen aparecer como "amenazas". Por ejemplo, en la película de Hollywood "Armageddon", los astronautas y los trabajadores de los pozos petroleros intentan hacer estallar un asteroide del "tamaño de Texas" en el espacio. Sin embargo, desde el punto de vista de la investigación científica, el asteroide está más cerca de una "mina flotante". Su valor no reside en la destrucción, sino en su desarrollo y utilización para proporcionar recursos para "construir un mundo" en otro planeta.
Las investigaciones señalan que construir una colonia en Marte no es sólo un problema de ingeniería, sino también un grave desafío logístico. Una base verdaderamente sostenible en Marte no sólo requerirá alimentos y oxígeno, sino también una gran cantidad de metales, como acero estructural para instalaciones residenciales, aluminio para equipos y hierro para fabricar y reparar herramientas. Estas piezas inevitablemente se desgastarán, dañarán y necesitarán ser reemplazadas a largo plazo. Si todo suministro depende del lanzamiento desde la Tierra, transportar metal como "suministros" será antieconómico e insostenible a largo plazo.
Actualmente, el coste de lanzar un cohete desde la Tierra es de decenas de millones de libras por tonelada de carga, y el viaje a Marte dura entre seis y nueve meses, dependiendo de las posiciones relativas de la Tierra y Marte en sus respectivas órbitas. En tales condiciones de tiempo y costos, es casi imposible mantener un sistema de suministro estilo "Ferretería Interestelar" utilizando métodos tradicionales.
En el nuevo estudio, el equipo de EPFL estableció un modelo de cálculo complejo para simular y analizar cuantitativamente todo el proceso de "transporte de metales desde asteroides a Marte". Hay millones de asteroides en el sistema solar, incluidos los asteroides de tipo M, ricos en metales, que son esencialmente enormes "trozos de metal" hechos de hierro, níquel y otros metales preciosos, que se desplazan entre órbitas planetarias. La pregunta central de la investigación es: en las condiciones de la tecnología espacial existentes o previsibles, ¿pueden los humanos llegar a estos asteroides objetivo con energía y costo suficientemente bajos, completar la extracción de recursos y transportar metales de manera segura a Marte?
El programa de cálculo desarrollado por el equipo "buscará exhaustivamente" entre múltiples soluciones potenciales de la cadena de suministro, probando y comparando miles de combinaciones para encontrar la solución óptima. El modelo tiene en cuenta varias variables clave: incluida la energía necesaria para que una nave espacial se transfiera entre diferentes asteroides y Marte, la masa de metal que se puede extraer y transportar de manera realista, y la cantidad de propulsor necesario para la misión hacia y desde el planeta. El estudio concluyó que, bajo ciertas condiciones, es teóricamente factible construir una "cadena de suministro de metales espaciales", pero su viabilidad depende en gran medida de la selección de objetivos y la sofisticación del diseño de la misión.
La cuestión del combustible es una parte clave de todo el plan, y es también donde el estudio propone un "giro inteligente". Algunos asteroides son asteroides carbonosos ricos en carbono y hielo de agua. Si se pueden procesar recursos en estos cuerpos celestes, se podrá producir propulsor de cohetes directamente en el espacio, sin tener que transportar todo el combustible para el viaje de ida y vuelta desde la Tierra. La nueva investigación incorpora la idea de "producir combustible in situ en asteroides" en los cálculos de la cadena de suministro, lo que significa que algunas misiones de transporte pueden ser autosuficientes en el espacio, mejorando así significativamente la economía y la flexibilidad de la misión en general.
Mediante simulación y análisis de diferentes condiciones orbitales y tipos de asteroides, el equipo de investigación identificó una serie de objetivos candidatos que están dentro de las capacidades de la tecnología aeroespacial existente y tienen una accesibilidad realista. Estos asteroides objetivo logran un equilibrio relativo entre los requisitos de energía orbital y los recursos potencialmente explotables, lo que hace posible que las misiones de ida y vuelta teóricamente "recuperen" el costo; por el contrario, los asteroides mal seleccionados pueden perder más de lo que ganan en consumo de propulsor, y su consumo de combustible puede incluso superar el valor del metal transportado.
El estudio también destaca que se espera que algunos asteroides carbonosos, como Mathilde, en el número 253, se conviertan en "estaciones de servicio" y bases de materias primas para la fabricación de combustible en futuras misiones espaciales debido a su rico contenido en hielo de agua y carbono. Al mismo tiempo, los asteroides ricos en metales son más adecuados como "fuentes minerales toscamente procesadas" para proporcionar materiales básicos como acero y aleaciones para actividades de construcción en la superficie de Marte. Los dos tipos de cuerpos celestes cumplen sus propias funciones en la cadena de suministro y se complementan entre sí.
Aunque todavía queda una gran distancia técnica y de ingeniería hasta una verdadera operación minera de asteroides, la importancia de esta investigación es que demuestra que el problema es teóricamente "resoluble" desde la perspectiva de la logística y la ingeniería de sistemas, más que una fantasía. La investigación propone un camino conceptual completo: extraer metales en asteroides, fabricar combustibles in situ en el espacio y luego transportar estos recursos a Marte para proporcionar materiales clave para la construcción de colonias allí. Según esta visión, Marte necesita no sólo constructores e ingenieros, sino también un nuevo "director de logística" responsable de gestionar la cadena de suministro interestelar desde los asteroides hasta Marte, y las últimas investigaciones muestran que un sistema así es posible a nivel científico y de ingeniería.
Este trabajo se publicó en la plataforma de preimpresión arXiv con el título "Desde una perspectiva logística: uso de la minería de asteroides para apoyar la colonización de Marte" y fue firmado conjuntamente por Serena Suriano, Shamil Biktimirov, Dmitry Pritykin y Anton Ivanov. La investigación ha establecido una conexión sistemática entre la economía de los vuelos espaciales, la utilización de los recursos de asteroides y la sostenibilidad de las bases planetarias, proporcionando una base teórica importante para la planificación de misiones a largo plazo a Marte en el futuro y también nuevas ideas para la cuestión de "cómo hacer de Marte un segundo hogar".