El camino a Marte no es fácil, pero nosotros elegimos las estrellas y el mar
El 23 de julio, en el sitio de lanzamiento espacial de Wenchang en Hainan, la sonda "Tianwen-1" voló a Marte en un cohete Gran Marcha 5. Entre los ocho planetas del sistema solar, Marte y la Tierra son adyacentes. Los dos planetas tienen muchas similitudes. La duración del día y la noche es casi la misma y los cambios estacionales son similares. La gravedad en Marte es 2/5 de la de la Tierra. La atmósfera es delgada, el 95% es dióxido de carbono y también hay una pequeña cantidad de oxígeno y vapor de agua. Los humanos pueden modificar el medio ambiente y vivir de él.
Los antiguos llamaban a Marte "Yinghuo", que presagiaba guerra y desastre. Hay un modismo llamado "Yinghuo Shouxin", que a menudo se registra en libros antiguos y se refiere a un fenómeno astronómico poco común. Cuando se ven desde la Tierra, Marte y la Tierra giran a diferentes velocidades angulares. , Marte se mueve cerca de la constelación de Escorpio. A veces va retrógrado y otras veces directo. Los antiguos creían que se trataba de un signo siniestro que presagiaba la muerte del emperador y la dimisión del primer ministro. Hay una frase en "Registros históricos: Las crónicas del primer emperador de Qin": "Durante treinta y seis años, mantuve la calma y protegí mi corazón". Antes de la muerte del Primer Emperador, hubo un fenómeno astronómico de "Yinghuo Shouxin".
¿Por qué Marte despierta la curiosidad humana por la exploración? Giovanni Virginio Schiaparelli, un astrónomo italiano, pasó su vida observando varios cuerpos celestes del sistema solar. En 1877, descubrió a través del telescopio que había muchos "surcos lineales" en la superficie de Marte. Estos surcos probablemente eran canales construidos por los marcianos para irrigar tierras de cultivo. Cómo verificar la suposición, confiar en un telescopio no es suficiente. Lanzar un detector y observar de cerca es lo más creíble.
El método de detección de Marte es similar al de la Luna. Se divide en cinco pasos. El primer paso es orbitar alrededor de Marte y tomar fotografías. El segundo paso es el aterrizaje. El tercer paso es la inspección, el rover aterriza y mira a su alrededor. El cuarto y el quinto son más difíciles. Primero, necesitamos conseguir algunas rocas y tierra de Marte para estudiarlas y, finalmente, tripular el aterrizaje. Durante el proceso de exploración lunar, se utilizaron los cinco métodos y todos tuvieron éxito. Pero Marte está demasiado lejos de nosotros. Se necesitarán seis meses para que una sonda sea lanzada desde la Tierra y llegue a Marte. Si se quiere volver a volar, no hay suficiente combustible y es demasiado difícil, actualmente ningún país puede hacerlo.
"Tianwen-1" completará la órbita, el aterrizaje y el patrullaje de una sola vez, lo cual es la primera vez en la historia de los vuelos espaciales. Esta es una iniciativa china y hay muchos desafíos que superar. En primer lugar, el combustible que transporta la sonda es limitado y la trayectoria de vuelo debe diseñarse con precisión. En segundo lugar, después de acercarse a Marte, es muy difícil ser capturado por Marte y entrar en la órbita predeterminada. De lo contrario, simplemente pasará de largo. El mayor desafío de la misión de detección es el aterrizaje. Se necesitan siete minutos para que la velocidad del detector baje de 4,8 kilómetros por segundo a 0. Durante este período, hay un retraso en la transmisión de comandos de radio y no se puede controlar con precisión. Además, el clima también afectará el aterrizaje. Si se encuentra con una tormenta marciana, la misión podría fracasar. Tras superar estas dificultades, "Tianwen-1" emprenderá un viaje para patrullar Marte. Los instrumentos científicos a bordo detectarán la topografía, la composición del suelo, etc. de Marte.
En 1960, la Unión Soviética fue la primera en lanzar una sonda a Marte. A finales de junio de este año, el número total de actividades de detección realizadas por todos los países era 44. Pocas tuvieron éxito y la mayoría fracasaron. Durante la Guerra Fría entre Estados Unidos y la Unión Soviética tuvo lugar una feroz "carrera hacia Marte". En mayo de 1971, en sólo treinta días, los dos bandos se lanzaron cinco veces seguidas. El "Mariner 9" de la NASA llegó primero, convirtiéndose en el primer orbitador de la humanidad a Marte. Tenga en cuenta que es el primer "orbitador". En 1964, el "Mariner 4" estadounidense también llegó a Marte, pero pasó por allí. No orbitó Marte, por lo que no cuenta como órbita. Como se mencionó anteriormente, la Unión Soviética fue la primera en lanzar un detector. ¿Cómo es que Estados Unidos se convirtió en el primero? El lanzamiento no significa éxito A lo largo de la década de 1960, las misiones de la Unión Soviética a Marte fracasaron.
Pero esto no significa que la tecnología soviética no sea buena. Venus, el vecino más cercano a la Tierra, tiene una temperatura superficial de 500°C, una presión atmosférica 90 veces mayor que la de la Tierra y, a menudo, llueve ácido sulfúrico del cielo, lo que lo convierte en un verdadero purgatorio de la Tierra. Estados Unidos, Europa y Japón solo se atreven a dar vueltas y detectar. Una vez que aterrizan, el entorno de alta presión aplanará instantáneamente los detectores. Con la excepción de un país, la Unión Soviética. En 1970, el "Venera 7" aterrizó con éxito y continuó funcionando durante 23 minutos en un ambiente de alta temperatura y alta presión. La "Venus 8" que aterrizó más tarde no sólo probó el suelo, sino que también transmitió la luz del sol y las nubes sobre la superficie de Venus.
Actualmente son 8 las sondas que han aterrizado con éxito en Marte: Viking 1, Viking 2, Pathfinder, Opportunity, Spirit, Phoenix, Curiosity e InSight, todas ellas fabricadas en Estados Unidos. Tanto Rusia como la Unión Europea han intentado aterrizar, pero han fracasado. La transmisión de la señal de ida y vuelta entre Marte y la Tierra tarda al menos 6 minutos. El retraso es demasiado largo y las instrucciones no se pueden enviar a tiempo. Alguien ha alejado tu cristal y todavía estás jugando en la naturaleza. Además, cuando la sonda aterrizó, accidentalmente cayó en caída libre. ¿Qué debo hacer para aterrizar con seguridad? Las tres armas mágicas son los cohetes de retroceso, las bolsas de aire y las grúas aéreas.
La primera forma es la más sencilla. En 1976, la NASA lanzó los Viking 1 y 2 utilizando cohetes de retroceso. Después de que la sonda voló en la órbita de Marte durante un período de tiempo, entró en la atmósfera marciana, abrió su paracaídas y, cuando estaba a punto de aterrizar, puso en marcha su cohete de retroceso y aterrizó de manera constante. ¿Cómo iniciar sesión en "Airbag"? Envuelve al rover y se infla a decenas de metros del suelo. Cuando aterriza, rebota repetidamente para lograr amortiguación. La tecnología más oscura es la "grúa aérea". El avión cohete levanta el detector, aterriza de forma segura, corta la eslinga y se va volando.
En 2012, la NASA utilizó por primera vez este método para enviar el rover Curiosity de más de 900 kilogramos a la superficie de Marte.
¿Qué es lo más crítico de lanzar una sonda a Marte? Motor cohete de alto empuje. El motor de cohete V-2 de Alemania es el creador de la tecnología aeroespacial entre Estados Unidos y la Unión Soviética. Sin él, Gagarin no habría podido ir al espacio y Armstrong no habría podido aterrizar en la luna. Antes de que terminara la Segunda Guerra Mundial, Estados Unidos y la Unión Soviética comenzaron a formular planes sobre cómo apoderarse de la tecnología y los expertos en cohetes alemanes lo antes posible. Los astutos estadounidenses inmediatamente coleccionaron dibujos técnicos y científicos tan pronto como invadieron Alemania, dejando sólo piezas de cohetes para los soviéticos.
Para restaurar el cohete V-2 lo antes posible, a los soviéticos se les ocurrió una idea ingeniosa: "pan por tecnología". Aunque Estados Unidos se ha llevado a importantes diseñadores de cohetes, los trabajadores de la fábrica de cohetes todavía están allí y tienen una rica experiencia en fabricación. Justo después de la guerra, hubo escasez de alimentos. Distribuimos alimentos a estas personas y los reclutamos para que regresaran a la fábrica para ayudar a restaurar el motor del cohete V-2. Más tarde, el motor F-1 del Saturn V estadounidense y el motor RD-170 de la Unión Soviética Energia eran ambos descendientes del V-2.
Durante la Guerra Fría, Estados Unidos y la Unión Soviética compitieron por la hegemonía tecnológica, y la tecnología aeroespacial avanzó a pasos agigantados. Estimulados por la ideología, los pueblos de los dos países apoyan al gobierno para que invierta fuertemente en investigación y desarrollo de cohetes y naves espaciales. En 1966, el presupuesto de la NASA llegaba a representar incluso el 5% del presupuesto total del gobierno federal, lo que era muy elevado. En ese momento, la nave espacial Apolo y el cohete Saturno V ya estaban muy maduros. Si Estados Unidos hubiera seguido invirtiendo sin importar el costo, realmente sería posible completar un aterrizaje tripulado en Marte en la década de 1970. Desafortunadamente, después de que Nixon llegó al poder, enfrentó enormes déficits gubernamentales y no tuvo más remedio que recortar el presupuesto aeroespacial. Para demostrar la superioridad del sistema estadounidense sobre los soviéticos, deberían apretarse el cinturón y dedicarse al sector aeroespacial. Ahora que se ha logrado el objetivo de aterrizar en la luna, no hay necesidad de halagar a los demás.
El presupuesto de la NASA se ha reducido, pero su gasto en financiación sigue ocupando el primer lugar en el mundo. En 2020, Trump asignó 21.000 millones de dólares, más que los presupuestos espaciales combinados de otros países. El presupuesto de China es sólo una décima parte del de Estados Unidos. Algunas personas todavía piensan que "desperdicia gente y dinero, y aterrizar en la luna es inútil". La tecnología aeroespacial ha penetrado en todos los aspectos de la vida y se utilizan ampliamente el GPS, los aviones de pasajeros y las tecnologías de prospección por teledetección. En la década de 1950, China comenzó su exploración espacial. En ese momento, las industrias nacionales de materias primas, semiconductores e instrumentación estaban casi en blanco. Los proyectos espaciales promovieron el desarrollo de estas industrias. La Corporación de Ciencia y Tecnología Aeroespacial de China tiene estadísticas de que el 80% de los más de 1.000 nuevos materiales desarrollados en el país se desarrollaron en proyectos de exploración espacial. Casi 2.000 logros de tecnología espacial se han aplicado a diversos sectores de la economía nacional. ¿Cómo obtuvo Estados Unidos la supremacía tecnológica? Un ejemplo simple es comercializar GPS, brindar servicios de posicionamiento al mundo, obtener ganancias y luego apoyar la investigación y el desarrollo de tecnología. Este es un ciclo perfecto. Es imprescindible que China desarrolle vigorosamente la exploración aeroespacial.
Desde la Unión Soviética, hasta Estados Unidos y Europa, es el turno de China de emprender el viaje a Marte. En más de 50 años de exploración, Marte sólo ha escuchado saludos en inglés, y todos eran de Estados Unidos. Pero en 2021 dará la bienvenida a un nuevo socio de habla china, Tianwen-1. Aunque la experiencia de nuestros predecesores nos dice que este camino no es fácil de recorrer, el objetivo del pueblo chino son las estrellas y el mar.