Crónicas marcianas: hoy una misión verdaderamente global

Durante siglos el planeta rojo ha estado presente en nuestra imaginación, nos sentimos atraídos por Marte y es indudable. Prácticamente centra nuestro continuo esfuerzo por explorar el universo y entender nuestro lugar en él. El mayor objetivo en la exploración del planeta rojo es que algún día los seres humanos lleguen hasta allí. Tras fracasos en diversas misiones, otras sí en cambio han permitido lograr éxitos durante la última década y en las que instrumentos como el Rover “Curiosity” y la cámara con láser “ChemCam”, fabricada por Thales Alenia Space, han facilitado numerosas pruebas de que Marte fue habitable en su día. Forman parte del programa conjunto de la ESA y Roscosmos, ExoMars, que busca pruebas de vida, pasada o presente. El siguiente paso en la hoja de ruta prevé la llegada de una nueva misión al planeta rojo en 2021, para que finalmente entre 2030 y 2040 puedan hacerlo la primera tripulada por personas. Sólo viable desde una estrategia global de colaboración entre agencias espaciales.

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Después de décadas de misiones espaciales en Marte, la media histórica apunta que la mitad de ellas fracasan en el intento.

En junio del 2003 la ESA intentó poner sobre su superficie a la “Beagle 2” después de lanzarla desde la nave Mars Express, pero un fallo en los paneles solares que no se desplegaron inutilizaron las comunicaciones con el resultado catastrófico de perdida de la nave. Antes de eso, la NASA perdió tres misiones a lo largo de varios años. Pero para felicidad de todos los implicados, las cosas fueron diferentes años después.

El rover “Curiosity”

El 6 de agosto de 2012, una nave espacial valorada en 2500 millones de dólares penetró en la atmósfera de Marte a 20.900 km por hora.

Empleando un protector térmico, un paracaídas especialmente construido y una plataforma estabilizadora equipada con retro-cohetes, el rover explorador “Curiosity”, tenía que desacelerar y volar hasta la superficie de forma autónoma atravesando condiciones climáticas totalmente adversas.

Una de las personas que estaba presenciando todo aquello desde el centro JPL (Jet Propulsion Laboratory) de la NASA en el estado de Pasadena, EEUU, era Vincenzo Giorgio, vicepresidente de Thales Alenia Space para la ciencia y la exploración.

Él mejor que nadie, sabe que nunca se puede minimizar un aterrizaje en Marte. Las terribles tormentas existentes son signo de que la densidad de la atmósfera es cambiante, lo que hace que resulte esencial que tanto los paracaídas como los retrocohetes funcionen a la perfección. Los primeros sirven para reducir la velocidad, mientras que los segundos propulsan en la justa medida para compensar.

La nave Curiosity consiguió tocar suelo y desde entonces lleva explorando la superficie marciana.

Durante más de 500 días marcianos (conocidos como soles), y empleando los instrumentos a bordo, Curiosity ha demostrado sin lugar a dudas que Marte fue en su día un planeta habitable y que el agua fluía en algunas zonas de su superficie.

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ChemCam

Uno de los principales instrumentos, y la razón de la presencia de Giorgio en el aterrizaje, es la ChemCam. Fabricada por Thales, el objetivo científico de este instrumento es analizar rápidamente rocas sin necesidad de tener que pasar por encima.

ChemCam es el resultado de una colaboración entre Francia y Estados Unidos llevada a cabo por el instituto de investigación de planetas y astrofísica IRAP (Universidad OMP-CNRS/Toulouse III – Paul Sabatier) y el laboratorio nacional de Los Álamos (Estados Unidos) y es uno de los principales instrumentos del rover “Curiosity”.

Para ello, el rover apunta y dispara un pulso de energía láser desde la ChemCam que calienta una pequeña fracción de la roca a más de 8000 ºC, entonces un pequeño telescopio integrado observa la forma en que la roca rociada emite luz y determina la composición química mediante la técnica de espectroscopía de la que está compuesta la roca estudiada.

Esta siguiente imagen del Mars Hand Lens Imager (MAHLI) en el Mars Rover Curiosity de la NASA muestra detalles de la textura y el color de la roca en un área donde la Herramienta de Remoción de Polvo (DRT) del rover eliminó el polvo que estaba en la roca. Este blanco de roca, “Wernecke”, fue cepillado en el 169º día marciano, o sol, de la misión de Curiosity en Marte (26 de enero de 2013). Esta imagen fue grabada en el Sol 173 (30 de enero de 2013).

Y muestra nueve pozos pequeños creados por el láser de Química y Cámara (ChemCam) del rover durante su análisis del objetivo, uno de los cuatro objetivos de perforación potenciales considerados. Finalmente, este sitio no fue elegido para la primera perforación del rover. El resto de las características son naturales a la roca, e incluyen fracturas, venas blancas, nódulos grises y blancos, fosas y pequeños granos oscuros. También se pueden ver los restos de aglomeraciones y motas de polvo. La barra de escala en la parte inferior izquierda es de 0,12 pulgadas (3 milímetros).

Thales Alenia Space fabricó el láser del instrumento como contratista de la agencia espacial francesa CNES, que supervisó su contribución a la misión del Curiosity.

Foto: NASA/JPL-Caltech/MSSS/Honeybee Robotics/LANL/CNES .
Foto: NASA/JPL-Caltech/MSSS/Honeybee Robotics/LANL/CNES .

¿Hay vida en Marte?

La exploración de Marte es importante, no solo en sí misma, sino por las cosas que podría enseñarnos sobre nuestro propio mundo. El origen de la vida en la Tierra es el misterio más enigmático.

Nadie conoce las condiciones en las que nuestro planeta pasó de no estar habitado a estarlo.

Todavía no ha habido ni un solo experimento en laboratorio que haya combinado unos cuantos químicos en una probeta y haya creado vida.

Tampoco son de ayuda la mayoría de las antiguas rocas de la Tierra que estuvieron presentes cuando se estaba creando la vida, ya que han sido destruidas por la inquieta naturaleza cambiante de la superficie de nuestro planeta. Las placas tectónicas que provocan los terremotos y los volcanes reciclan las rocas más antiguas, eliminando así el registro fósil y químico de esa época primigenia. Marte es diferente. Al ser más pequeño que la Tierra, ya no genera suficiente calor interno para impulsar el sistema de placas tectónicas. Las rocas antiguas sobreviven y en ellas podría haber restos de la vida que en su día pobló Marte.

Esta idea no es una fantasía. La nave Curiosity y las misiones anteriores han facilitado numerosas pruebas de que Marte fue habitable en su día, y que contaba con ríos e, incluso, cuerpos de agua estancada. Sin embargo, Curiosity no disponía de los instrumentos necesarios para buscar pruebas de actividad biológica.

ExoMars

Según afirmaba Vincenso Giorgio, “Entonces teníamos que pasar al siguiente nivel y buscar pruebas de vida, pasada o presente”, para ello, la ESA (Agencia Espacial Europea) y Thales Alenia Space como su contratista fundamental, pusieron en marcha las misiones Exo Mars.

La primera misión de ExoMars se lanzó el 14 de marzo de 2016 con el ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO) y un módulo de aterrizaje llamado Schiaparelli EDM.

No había forma de probar completamente este dispositivo en la Tierra, ya que el planeta rojo tiene una atracción gravitatoria diferente de nuestro mundo y la densidad de la atmósfera de la Tierra es muy diferente, así que los ingenieros tuvieron que encomendarse a su fe en las simulaciones mediante software. Trabajaron arduamente en los sistemas de guía, navegación y control, esenciales para lograr que esta misión llegase con seguridad a la superficie.

Ilustración del módulo Schiaparelli separándose del TGO (ESA/ATG medialab).
Ilustración del módulo Schiaparelli separándose del TGO (ESA/ATG medialab).

 

Pero a finales de octubre de 2016, el módulo de aterrizaje “Schiaparelli” se estrelló contra la superficie marciana y la primera misión se fue al traste. El accidente se pudo confirmar gracias a una imagen tomada por la sonda orbital de la Nasa MRO en la que se apreciaban los restos del módulo en la superficie.

La siguiente misión del programa, la ExoMars2018 estaba destinada a ser lanzada como su nombre indica en el 2018, pero complicaciones y retrasos en el desarrollo del rover construido en Europa y de una plataforma de aterrizaje estacionaria rusa, junto con la entrega tardía de instrumentos científicos, no dejaron ninguna posibilidad de que la misión pudiera cumplir con su fecha objetivo de lanzamiento en mayo de 2018. Y se estableció una nueva ventana de lanzamiento en julio de 2020, la siguiente fecha en la que Marte y la Tierra están correctamente posicionadas en sus órbitas para permitir un viaje directo entre los dos planetas, estando prevista la llegada al planeta rojo entre enero de 2021 y abril del mismo año, si no surgen nuevos retrasos y todo va de acuerdo a los planes.

Rover de la misión ExoMars 2020 (ESA).
Rover de la misión ExoMars 2020 (ESA).

 

Hay que destacar que en mismo año 2020, la NASA quiere lanzar igualmente un rover propio de exploración marciana, además de la Sonda Hope de los Emiratos Árabes Unidos, por lo que será un año particularmente activo para Marte.

International Mars Exploration Working Group (IMEWG)

Giorgio considera las misiones ExoMars como el siguiente paso de la hoja de ruta de la exploración de Marte que algún día conducirá a que los seres humanos lleguen al planeta rojo. Forma parte del Comité de Exploración Espacial Internacional y participó en la Conferencia de Exploración Espacial IAA de Washington DC en enero de 2014.

El Grupo de Trabajo para la Exploración de Marte (IMEWG, por sus siglas en inglés) se formó en mayo de 1993 en Alemania estando formado por representantes de todas las agencias espaciales y las principales instituciones que participan en la exploración espacial. Tiene como objetivo formular una estrategia internacional para la exploración de Marte, ayudar a coordinar las misiones de Marte y examinar las posibilidades de los próximos pasos más allá de las misiones establecidas actualmente.

Hoy en día, casi todas las agencias espaciales están trabajando en esta hoja de ruta, lo que ayuda a evitar cualquier costosa duplicación de esfuerzos y misiones, y significa que la exploración de Marte es una misión verdaderamente global. Solo China se sitúa al margen de la corriente, emprendiendo su propio camino, por cierto, con gran éxito.

El acuerdo común es que el próximo gran paso después del programa ExoMars, será una misión de recogida de muestras y regreso. Esto permitiría traer a la Tierra rocas de Marte para su análisis, pero también haría posible el desarrollo de un vehículo capaz de hacer lanzamientos desde Marte. Es exactamente lo que necesitaríamos para que los astronautas regresaran a casa tras la finalización de la misión en Marte.

Sin embargo, una misión de recogida de muestras y regreso sería cara, ya que costaría alrededor de 5 mil millones de euros, según estimaciones de 2014. Las misiones tripuladas por personas serían todavía más caras y eso presenta la cuestión de que buena parte de ese dinero tiene que dedicarse al mantenimiento de la vida. ¿No sería mejor desarrollar sencillamente naves exploradoras cada vez más complejas?

“Algunas personas tienden a hacer de esta cuestión una lucha entre la exploración robótica y la exploración humana, pero en ningún caso estos dos tipos entran en conflicto. Algunas tareas se pueden hacer totalmente empleando robots, mientras que otras no. Para mí, ambos caminos son paralelos”, afirma Giorgio.

Se estima que las primeras misiones tripuladas por personas se producirían entre 2030 y 2040. Por ahora, podemos disfrutar del éxito de la misión ExoMars, aunque ello suponga añadir 7 minutos de pánico en el aterrizaje.

Este texto está basado en el artículo “Martian Chronicles“ de Dr Stuart Clark, publicado en la revista Innovations#2 del Grupo Thales