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Los vuelos espaciales tripulados tienen una historia notablemente breve. Yuri Gagarin se convirtió en el primer ser humano en el espacio a bordo del Vostok 1 en 1961, seguido del primer EVA de Aleksey Leonov en 1965, y el primer cambio orbital realizado por GusGrissom y JohnYoung a bordo del Gemini 3 ese mismo año. Las misiones Apolo, comenzando con el Apolo 8 en 1968, nos llevaron más allá de la órbita terrestre baja hasta la Luna, y en 1969 Armstrong y Aldrin caminaron sobre su superficie. Hoy, el programa Artemis de la NASA tiene como objetivo devolver astronautas a la Luna para 2026 y lanzar misiones tripuladas a Marte en la década de 2030. El próximo objetivo planetario después de Marte es Júpiter, aunque no se prevé un vuelo tripulado hasta la década de 2070. Si se intentara realizar una misión de este tipo, ¿cuánto duraría el viaje y qué ruta se requeriría?
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En su punto más cercano, Júpiter se encuentra a más de 1.500 veces más lejos de la Tierra que la Luna, aproximadamente a 365 millones de millas de distancia. Viajar a la velocidad más rápida jamás alcanzada por un vehículo fabricado por el hombre (40.000 km/h) cubriría esa distancia en unos 613 días, pero los viajes espaciales son mucho más complejos. La Tierra y Júpiter están en constante movimiento, por lo que el lanzamiento debe programarse con precisión para que la nave espacial llegue cuando Júpiter esté en posición. Además, un vehículo no puede simplemente viajar en línea recta; permanece ligado a la gravedad del Sol y debe navegar por una trayectoria orbital.
Las limitaciones de combustible complican aún más las cosas. En el espacio, cada unidad de propulsor utilizada para acelerar debe utilizarse posteriormente para desacelerar. Por tanto, los planificadores de misiones buscan trayectorias que minimicen el consumo de propulsor. El concepto de órbita de transferencia Hohmann de Walter Hohmann de 1925 proporciona la ruta más eficiente en términos de propulsor entre dos órbitas circulares.
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La órbita de transferencia de Hohmann calcula la trayectoria más corta con eficiencia de propulsor desde la Tierra a Júpiter. El tiempo de transferencia es aproximadamente la mitad de la suma de los períodos orbitales de los dos planetas. Con el período orbital de Júpiter de 4333 días y el de la Tierra de 365 días, el viaje de ida dura aproximadamente 1174 días, poco más de tres años.
Debido a que la transferencia requiere una alineación planetaria específica, una ventana de lanzamiento adecuada se repite cada 398,88 días (aproximadamente 13 meses). El tramo de regreso necesitaría una ventana comparable, por lo que la duración total de la misión debe tener en cuenta estos períodos de espera.
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Aunque los humanos aún no han puesto un pie en Júpiter, 11 misiones robóticas (seis sobrevuelos y cinco orbitadores) han visitado el sistema joviano. El sobrevuelo más rápido, NewHorizons, llegó a Júpiter en sólo 405 días. Los orbitadores, como Galileo y Juno, utilizaron asistencia gravitatoria y trayectorias más largas, y tardaron unos seis años en llegar. Las misiones robóticas favorecen trayectorias extendidas para conservar el propulsor para la inserción orbital, mientras que una misión tripulada necesitaría un enfoque más corto y rápido para reducir las demandas de soporte vital.
