Si todo va según lo planeado, el próximo mes SpaceX lanzará el mayor cohete de la historia de la humanidad. La nave espacial Starship, con una altura de unos 120 metros, está diseñada para llevar a los astronautas de la NASA a la Luna. Pero el CEO de SpaceX, Elon Musk, tiene ambiciones aún más grandes: quiere usarlo para llevar a personas a colonizar Marte.

Ya se ha hablado mucho de las capacidades de los vuelos espaciales tripulados de Starship. Pero este cohete también podría revolucionar lo que sabemos sobre nuestros planetas vecinos y sus lunas. "Starship cambiaría totalmente la forma en la que exploramos el sistema solar. La ciencia planetaria simplemente crecerá de golpe", asegura la científica planetaria de la Universidad de Purdue (EE. UU.) Ali Bramson.

Si Starship logra estar a la altura de las expectativas, los científicos ya están pensando en enviar misiones a Neptuno y su luna, la mayor del sistema solar exterior, en traer de vuelta enormes cantidades de roca espacial de la Luna y de Marte, e incluso en desarrollar formas innovadoras de proteger a la Tierra de posibles impactos de asteroide.

Starship, que se está construyendo en un sitio de Texas (EE. UU.) llamado "Starbase", es una nave espacial gigante instalada sobre un gran propulsor, conocido como Super Heavy. Ambos son capaces de volver a aterrizar en la Tierra después de su lanzamiento para poder reutilizarlos y reducir los costes. Todo el vehículo tiene la capacidad de transportar al espacio 100 toneladas métricas de carga y a personas en misiones regulares de bajo coste. El espacio utilizable dentro de Starship es nada menos que 1.000 metros cúbicos, suficiente para llevar la Torre Eiffel desmontada. 

Estas capacidades están ilusionando a los investigadores. "Starship es espectacular", opina el científico planetario de la Universidad de Brown (EE. UU.) James Head.

A mediados de noviembre, Musk habló sobre el potencial científico del proyecto en una reunión virtual  pública sobre Starship organizada por las Academias Nacionales de Ciencias, Ingeniería y Medicina de EE. UU. "Es extremadamente importante intentar convertirnos en una especie multiplaneta lo antes posible. A lo largo del camino, aprenderemos mucho sobre la naturaleza del universo".

Afirmó que Starship podría llevar "gran cantidad de instrumentos científicos" en sus vuelos, bastante más de lo que es posible actualmente, y añadió: "Aprenderíamos muchísimo en comparación con tener que enviar vehículos pequeños con limitados instrumentos científicos, que es lo que hacemos en la actualidad. Se podría llevar un objeto de 100 toneladas hasta la superficie de Europa".

Barato y reutilizable

El elemento clave de muchas de estas ideas es que Starship no solo está diseñado para ser grande, sino económico en cuanto los lanzamientos. Mientras que las agencias como la NASA y la ESA deben elegir cuidadosamente unas pocas misiones para financiarlas, con costes de lanzamiento de decenas o cientos de millones de euros, la asequibilidad de Starship podría abrir la puerta a muchas más.

Ante la posibilidad de que haya vuelos a precios probablemente tan bajos como 1,78 millones de euros por lanzamiento, el profesor de física de la Universidad de California en Berkeley (EE. UU.) Andrew Westphal afirma: "El bajo coste del acceso tiene el potencial de cambiar la situación de la investigación científica. Podemos imaginar misiones de financiación privada y grupos de ciudadanos que se unen para enviar cosas al espacio".

Además, Starship tiene una ventaja clave sobre otros cohetes de carga pesada en desarrollo, como el muy retrasado Sistema de Lanzamiento Espacial de la NASA y el cohete New Glenn de Blue Origin. La mitad superior del cohete está diseñada para ereabastecerse en la órbita terrestre por otras naves Starship, por lo que una mayor parte de su capacidad de propulsión puede destinarse a llevar equipos científicos en vez de combustible. Llevar a personas a la Luna, por ejemplo, podría requerir ocho lanzamientos separados, con cada "Starship cisterna" llevando combustible de forma consecutiva a la "Starship lunar", que luego se dirigiría a la Luna con el equipo científico y la tripulación.

Los científicos ya han empezado a soñar con lo que podrían hacer gracias a Starship. A principios de este año, un artículo publicado por la investigadora del Centro de Investigación Ames de la NASA Jennifer Heldmann exploró algunas de las oportunidades científicas que Starship podría abrir para las misiones a la Luna y a Marte. Un gran beneficio es que Starship podría transportar equipos a tamaño real desde la Tierra, sin necesidad miniaturizarlos para que quepan en un vehículo más pequeño, como pasó en las misiones Apolo a la Luna.

Heldlmann explica: "Podría llevar una plataforma de perforación. Se podría perforar a un kilómetro de profundidad, igual que en la Tierra". Eso permitiría un acceso sin precedentes al interior de la Luna y Marte, donde se cree que hay hielo y otros recursos útiles. Antes, esa idea era "un poco loca", admite Heldmann, pero, con Starship, afirma: "Será posible hacerlo y que aún sobre espacio. ¿Qué más se quiere enviar?"

Como Starship puede volver a aterrizar de nuevo en la Tierra, también, teóricamente, podrá traer grandes cantidades de muestras desde ubicaciones diferentes, algo que daría a los científicos en la Tierra un acceso sin precedentes a material extraterrestre. Eso arrojaría luz sobre una miríada de misterios, como la historia volcánica de la Luna o "la cuestión de la vida y la astrobiología" en Marte, señala Heldmann.

Además, Starship podría permitir misiones más extravagantes a otros lugares, ya sea mediante un lanzamiento directo desde la Tierra o quizás utilizando la Luna y Marte como estaciones de repostaje, en un futuro ambicioso imaginado por Musk.

Vamos a Neptuno

Una idea, propuesta por el grupo internacional de científicos Conex (Conceptual Exploration Research), es una nave espacial denominada Arcanum, que haría uso de las capacidades de carga pesada de Starship para explorar Neptuno y su mayor luna, Tritón. El planeta solo se ha visitado una vez, pero fue una visita aérea de la nave espacial Voyager 2 de la NASA en 1989, y hay muchas cosas que aún no sabemos sobre él. "Nadie está pensando en este próximo nivel que Starship podría permitir. Arcanum está diseñado para demostrar eso", destaca el investigador de la Universidad de Viena (Austria) y codirector de Conex James McKevitt.

Con un peso de aproximadamente 21 toneladas métricas, esta nave espacial sería cuatro veces más pesada que la sonda espacial más grande hasta la fecha: la misión Cassini-Huygens de la NASA y la ESA, que exploró Saturno desde 2004 hasta 2017. Ningún cohete existente podría lanzar una nave de este tipo actualmente, salvo Starship. Arcanum tendría numerosos componentes, incluido un orbitador para estudiar Neptuno, un módulo de aterrizaje para estudiar Tritón y un penetrador para la superficie de Tritón con el fin de "realizar un experimento sísmico" para comprender su geología y su estructura, detalla McKevitt. La misión también podría estar equipada con un telescopio, lo que permitiría realizar estudios sobre el sistema solar exterior y ayudaría en la búsqueda de exoplanetas.

Otras ideas son más especulativas. El físico de la Universidad de California en Santa Bárbara (EE. UU.) Philip Lubin calculó que un cohete suficientemente grande como Starship se podría usar para evitar que un asteroide chocara contra la Tierra. Tal misión podría llevar suficientes explosivos para destrozar un asteroide tan grande como la roca de 10 kilómetros de ancho que acabó con los dinosaurios. Sus fragmentos se quemarían en la atmósfera, sin ningún peligro, antes de que tuvieran la posibilidad de llegar a nuestro planeta.

Starship también podría ofrecer una mejor manera de lanzar telescopios espaciales gigantes para observar el universo. Actualmente, los equipos como el próximo telescopio espacial James Webb de la NASA y la ESA se tienen que lanzar plegados, un procedimiento costoso, complejo, delicado y propenso a errores. La NASA ha sugerido que el supertelescopio propuesto denominado LUVOIR, diseñado para obtener imágenes de planetas similares a la Tierra alrededor de otras estrellas, se podría lanzar en Starship, mientras que Musk afirma que SpaceX ya está trabajando en "un proyecto interesante, que es tener un telescopio realmente grande, tomando una lente destinada a un telescopio terrestre y usarla para crear un telescopio espacial". Aún no se han revelado más detalles al respecto.

Saludar a nuestros vecinos

En otros lugares, algunos científicos sueñan con usar Starship para prepararse para visitar otras estrellas. El astrofísico del Instituto Max Planck para la investigación del sistema solar en Alemania René Heller y sus colegas creen que Starship podría ofrecer una forma económica de probar tecnologías para una nave espacial capaz de viajar varios años luz a los sistemas estelares vecinos. Starship podría lanzar una nave espacial impulsada por velas solares en un viaje a Marte, que usaría un láser a bordo para empujar una vela muy ligera y alcanzar velocidades increíbles, lo que permitiría realizar una demostración más allá de la órbita de la Tierra.

Heller señala: "Si SpaceX tuviera la amabilidad de llevar una de nuestras velas a bordo y soltarla a mitad de camino en su viaje a Marte, deberíamos ser capaces de seguir durante unos días su aceleración y trayectoria a través del sistema solar y casi hasta la órbita de Júpiter".

Otras ideas incluyen el uso de Starship para enviar una sonda a la órbita de la luna volcánica de Júpiter, Ío, una tarea difícil cuando no se tiene una capacidad de elevación sustancial. "Es un enorme desafío porque al entrar en órbita se tiene que proteger de la fuerte radiación de Júpiter. Pero la masa ayuda en estos casos. Se podría tener suficiente combustible y protección contra la radiación", resalta el geólogo planetario de la Universidad de Arizona (EE. UU.) Alfred McEwen.

Musk ha sugerido que SpaceX podría lanzar hasta una docena de vuelos de prueba de Starship en 2022, con misiones a la Luna y Marte en el horizonte, y que hay mucho potencial científico. La antigua ingeniera principal de desarrollo para Marte en SpaceX Margarita Marinova añade: "Una vez que Starship comience a volar, el desarrollo será muy rápido. Habrá muchas más posibilidades de enviar algo al espacio".

Podrían ser vuelos de todo tipo, desde misiones independientes que usarían Starship, hasta misiones de viaje añadido en vuelos ya planeados. Marinova añade: "Con una capacidad de carga de 100 toneladas, agregar hardware científico es bastante fácil. Si alguien quiere comprar espacio de carga, puede hacerlo. Será un cambio realmente drástico en cómo hacemos ciencia".

Pero existen muy buenas razones para ser cautelosos. Aunque Starship ha realizado vuelos de prueba sin el propulsor Super Heavy, aún no hemos visto el lanzamiento del cohete completo. Se trata de una máquina extremadamente masiva y compleja que aún podría experimentar problemas. SpaceX y Musk también han sido notoriamente irrespetuosos (para decirlo cortésmente) con los plazos y los objetivos (se suponía que la misión propuesta a Marte, Red Dragon, se tenía que haber lanzado en 2018). Además, el método propuesto por Starship para llegar a la Luna y a Marte, que depende de varias misiones de reabastecimiento de combustible en la órbita de la Tierra, sigue siendo complejo y no ha sido demostrado.

Sin embargo, también hay muchos motivos para el entusiasmo sobre lo que Starship podría conseguir si tiene éxito. Desde el sistema solar interior al exterior, y posiblemente más allá, Starship puede abrir una era completamente nueva de la ciencia espacial. El científico espacial de la Universidad de California en Berkeley Abhishek Tripathi concluye: "Estoy seguro de que algunas personas muy inteligentes están empezando a pensar en enviar misiones científicas a bordo de Starship".

O, como dijo Musk, "podría ser cualquier cosa que uno se pueda imaginar".