El rover Perseverance de la NASA está a punto de comenzar a buscar vida en Marte

Representación de un artista del aterrizaje del rover Perseverance en Marte. NASA / JPL

Los funcionarios de la NASA tienen una expresión para lo que es aterrizar un rover en Marte: siete minutos de terror. Un millón de cosas podrían salir mal cuando la nave espacial ingrese a la atmósfera marciana e intente llegar a la superficie de manera segura. El drama se vuelve aún más estresante por el retraso de 11 minutos en las comunicaciones entre los planetas. El 18 de febrero, cuando el rover Perseverance descienda hacia la superficie marciana, el control de la misión no tendrá idea de si tuvo éxito o no hasta después del hecho.

No hay garantías en este negocio, dijo el martes a los periodistas Jennifer Trosper, subdirectora de proyectos de la misión Mars Perseverance. Pero me siento genial. Ella es una experta en esta experiencia angustiosa, ya que la atravesó con los predecesores de Perseverance, Curiosity, Spirit y Opportunity.

Si tiene éxito, Perseverance explorará el cráter Jezero, un antiguo lecho de un lago marciano que puede albergar restos fosilizados de vida antigua. Pero primero tiene que pegar el rellano.

El aterrizaje

Los términos técnicos para los siete minutos de terror son entrada, descenso y aterrizaje, o EDL. Comienza cuando la nave espacial ingresa a la atmósfera superior marciana a alrededor de 20 000 kilómetros por hora (12 500 millas por hora) y enfrenta temperaturas que aumentan rápidamente. La perseverancia está protegida por un escudo térmico y una carcasa, así como por un conjunto de 28 sensores que monitorean los gases calientes y los vientos. Las temperaturas alcanzan un máximo de 1300 °C (2400 °F).

Aproximadamente cuatro minutos después de EDL, aproximadamente a 11 kilómetros (siete millas) por encima de la superficie y aún precipitándose hacia el suelo a aproximadamente 1500 km/h (940 mph), el rover despliega un paracaídas de 21 metros. La nave espacial se deshará de su escudo térmico. pronto. Debajo hay una gran cantidad de otros instrumentos de radar y cámaras que se utilizarán para colocar la nave espacial en un lugar seguro. El software llamado Terrain-Relative Navigation procesa las imágenes tomadas por las cámaras y las compara con un mapa topográfico a bordo para determinar dónde está la nave espacial y a qué posibles lugares seguros debe dirigirse.

A poco menos de seis minutos de EDL y alrededor de dos kilómetros en el aire, la cubierta exterior y el paracaídas se separan del rover, y Perseverance se dirige directamente al suelo. La etapa de descenso (adjunta en la parte superior del rover) utiliza sus propulsores para encontrar un lugar seguro dentro de los 10 a 100 metros de su ubicación de descenso actual, y reduce la velocidad a alrededor de 2,7 km/h (1,7 mph). Las cuerdas de nailon en la etapa de descenso bajan el rover al suelo desde 20 metros (66 pies) en el aire. Una vez que el rover toca el suelo, los cables se cortan y la etapa de descenso sale volando para estrellarse contra el suelo desde una distancia segura. La perseverancia está ahora en su nuevo hogar.

Una vista del cráter Jezero. A la izquierda hay un mapa espectral de depósitos minerales formados por la actividad del agua en el pasado. A la derecha hay un mapa de peligro creado para ilustrar un terreno alto y accidentado que Perservance intentará evitar al aterrizar.

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La ciencia

Spirit y Opportunity nos ayudaron a comprender mejor la historia del agua en Marte, y Curiosity encontrado evidencia de c orgánicos complejos —moléculas ricas en carbono que son la materia prima de la vida. Combinada, esta evidencia nos dijo que Marte pudo haber sido habitable en el pasado. La perseverancia va a dar el siguiente gran paso: buscando signos de vida extraterrestre antigua .

¿Por qué el cráter Jezero? Es un antiguo lecho de lago que tiene 3.800 millones de años. Un río solía llevar agua hacia él, y es en el delta del río donde los sedimentos podrían haber depositado compuestos orgánicos preservados y minerales asociados con la vida biológica.

Veintitrés cámaras en Perseverance estudiarán Marte en busca de evidencia de vida. La más importante de ellas es la cámara Mastcam-Z, que puede tomar imágenes estereoscópicas y panorámicas y tiene una capacidad de zoom extraordinariamente alta para resaltar objetivos (como patrones de suelo y formaciones de sedimentos antiguos) que merecen un estudio más detallado; SuperCam, que puede investigar la composición química y mineral de la roca y tiene un micrófono que se usará para escuchar el clima marciano; y los espectrómetros PIXL y SHERLOC, que buscarán moléculas complejas que indiquen biología. La cámara Watson de SHERLOC también generará imágenes microscópicas con una resolución de 100 micrones (apenas más grande que el ancho de un cabello humano).

Historia relacionada

Esta es la primera imagen tomada por el rover Perseverance Mars de la NASA. Ahora comienza la búsqueda de la vida.

Después de sobrevivir al descenso, el rover envió esta imagen desde la superficie marciana.

Briony Horgan, científico planetario de la Universidad de Purdue que forma parte del equipo de Mastcam-Z, dice que los científicos están más interesados ​​en encontrar materia orgánica que esté muy concentrada o que solo pueda ser el resultado de actividad biológica. como los estromatolitos (restos fosilizados creados por capas de bacterias). Si encontramos patrones particulares, podría calificar como una firma biológica que es evidencia de vida, dice ella. Incluso si no está concentrado, si lo vemos en el contexto adecuado, podría ser un signo realmente poderoso de una biofirma real.

Después de que llegue Perseverance, los ingenieros pasarán varias semanas probando y calibrando todos los instrumentos y funciones antes de que la investigación científica comience en serio. Una vez que termine, Perseverance pasará un par de meses más conduciendo a los primeros sitios de exploración en el cráter Jezero. Podríamos encontrar evidencia de vida en Marte tan pronto como este verano, si es que alguna vez estuvo allí.

Nuevo mundo, nueva tecnología

Como cualquier nueva misión de la NASA, Perseverance también es una plataforma para demostrar algunas de las tecnologías más avanzadas del sistema solar.

Uno es MOXIE, un pequeño dispositivo que busca convertir la atmósfera marciana cargada de dióxido de carbono en oxígeno utilizable a través de la electrólisis (usando una corriente eléctrica para separar los elementos). Esto se ha hecho antes en la Tierra, pero es importante probar que funciona en Marte si esperamos que los humanos puedan vivir allí algún día. La producción de oxígeno no solo podría proporcionar aire respirable a una colonia marciana; también podría usarse para generar oxígeno líquido para combustible de cohetes. MOXIE debería tener alrededor de 10 oportunidades para producir oxígeno durante los primeros dos años de Perseverance, durante diferentes estaciones y momentos del día. Funcionará durante aproximadamente una hora cada vez, produciendo de 6 a 10 gramos de oxígeno por sesión.

También está Ingenuity, un helicóptero de 1,8 kilogramos que podría realizar el primer vuelo controlado a motor jamás realizado en otro planeta. El despliegue de Ingenuity (que se guarda debajo del rover) llevará unos 10 días. Su primer vuelo será de unos tres metros en el aire, donde flotará durante unos 20 segundos. Si vuela con éxito en la atmósfera ultradelgada de Marte (1% de la densidad de la Tierra), Ingenuity tendrá muchas más posibilidades de volar a otros lugares. Dos cámaras en el helicóptero nos ayudarán a ver exactamente lo que ve. Por sí solo, Ingenuity no será fundamental para explorar Marte, pero su éxito podría allanar el camino para que los ingenieros piensen en nuevas formas de explorar otros planetas cuando un rover o un módulo de aterrizaje no sean suficientes.

Ninguna de esas demostraciones será el momento estelar de Perseverance. El punto culminante de la misión, que puede tardar 10 años en realizarse, será el regreso de muestras de suelo marciano a la Tierra. Perseverance perforará el suelo y recolectará más de 40 muestras, la mayoría de las cuales serán devueltas a la Tierra como parte de una misión conjunta de la NASA y la ESA. Los funcionarios de la NASA sugieren que esta misión podría llegar en 2026 o 2028, lo que significa que lo más pronto que pueden regresar a la Tierra es 2031.

Recolectar tales muestras no es poca cosa. La empresa de robótica Maxar construyó el ensamblaje de manejo de muestras (SHA) que controla el mecanismo de perforación que recolecta núcleos de suelo marciano del suelo. La empresa tuvo que construir algo que funcionara de forma autónoma, con hardware y electrónica que pudiera soportar cambios de temperatura de -73 °C (100 °F) por la noche a más de 20 °C (70 °F) durante el día. Y lo más importante, tenía que construir algo que pudiera lidiar con el polvo marciano.

Cuando hablas de un mecanismo de movimiento que tiene que aplicar fuerza e ir exactamente donde lo necesitas, no puedes tener una diminuta partícula de polvo que detenga todo el espectáculo, dice Lucy Condakchian, gerente general de robótica en Maxar. . SHA, ubicado debajo del propio rover, está expuesto a una tonelada de polvo levantado por las ruedas del rover o por la perforación. Varias innovaciones deberían ayudarlo a resistir este problema, incluidos nuevos lubricantes y un diseño de acordeón metálico para su movimiento hacia arriba y hacia abajo.

Sin embargo, antes de que se demuestre que cualquiera de esas cosas funciona, el rover debe llegar a Marte de una pieza.

Nunca envejece, dice Condakchian. Estoy tan nervioso como en las misiones anteriores. Pero es un buen nerviosismo, una emoción estar haciendo esto de nuevo.

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