De vuelta a Marte con el nuevo explorador de la NASA, Perseverance

El programa de exploración del planeta rojo, MARS 2020, da inicio con la siguiente generación de robots exploradores de la NASA, esta vez, el rover nombrado Perseverance, conserva ciertas características de sus predecesores, pero a su vez, implementa otras no vistas anteriormente. La misión de dos años de este rover, sitúa acciones para el futuro, más que buscar vestigios de vida en Marte, se pretende recolectar la información necesaria para que la humanidad sea capaz de vivir aquí en las próximas décadas.  

El jueves 30 de julio, el rover encapsulado, estuvo a bordo del cohete ULA Atlas V y despegó desde la estación de Cabo Cañaveral en Florida. Su llegada está prevista para el 18 de febrero del 2021 y su destino ha sido estudiado meticulosamente. En un lugar del planeta se ha identificado una concentración de un mineral que, en la Tierra, es capaz de preservar vida fosilizada, este carbonato es producto del contacto entre CO2 y H2O. La ubicación se denomina como Jezero, para ser más precisos, el cráter Jezero; este es un delta fluvial y se piensa que hace millones de años era la desembocadura de un río, donde se depositarían varios sedimentos. El análisis de las muestras que recogería el rover podrían llevar a los científicos a descubrir cuándo y por qué Marte ahora es tan seco.

La misión principal se clasifica en el área de la astrobiología, el rover analizará varias muestras del cráter y sus alrededores en busca de vida microbiana o vida antigua en el planeta rojo, inclusive la información de la entrada, descenso y aterrizaje del rover se registrarán como base e información para futuras misiones a Marte. Mira la versión simulada de cómo Perseverance tomará las muestras aquí. Además de explorar la geología con el rover, MARS 2020 tomará estas muestras que serán analizadas a más profundidad en la Tierra con misiones futuras de la NASA.

A pesar de ser un vehículo autónomo, su transporte sigue siendo vigilado y monitoreada desde la Tierra. Durante estos siete meses, los ingenieros de la NASA continuarán controlando la ruta del crucero, calibrando sistemas y corrigiendo ciertos grados del trayecto, ya que la alineación de la antena a la Tierra es crucial, así como los paneles solares al Sol para almacenar la energía. Este viaje se ha programado para maniobras energéticamente eficiente, determinando la mejor aproximación entre nuestro planeta y Marte, además de utilizarla para ingresar a la atmósfera marciana y poder aterrizar la maquinaria dentro del cráter Jézero. Puedes seguir el vuelo de la nave espacial aquí.

Hardware del Rover

El cuerpo del Perseverance tiene las mismas dimensiones que el Curiosity, 3 metros de largo, 2.7 metros de ancho y 2.2 de alto; pesa aproximadamente 1025 kilogramos, 136kg más que su predecesor, más o menos el peso de un cocodrilo.

  • Mastcam-Z. El avanzado sistema de la cámara y los ojos de la NASA. Posee capacidades de enfoque, zoom o acercamientos, capturar imágenes 3D y video de alta velocidad.
  • SuperCam. Además de proporcionar imágenes, es un instrumento para el análisis de composición química y mineralogía a distancia.
  • PIXL (Planetary Instrument for X-ray Lithochemestry). Mapeará a alta resolución la composición elemental de los materiales superficiales. Es un espectrómetro fluorescencia de rayos X.
  • SHERLOC (Scanning Habitable Environments with Raman & Luminescence for Organics and Chemicals). Como su nombre lo indica, escanea entornos habitables para productos orgánicos y químicos. Detecta en una muy fina escala, moléculas orgánicas potenciales.
  • MOXIE (Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment). Tecnología demostrativa para producir oxígeno en la atmósfera marciana.
  • MEDA (Mars Environmental Dynamics Analyzer). Conlleva casi toda la información de entrada que tendrá el robot, temperatura ambiente, presión, humedad, polvo, etc.
  • RIMFAX (Radar Imager for Mars’ Subsurface Experiment). Sus ondas de radar sondearán el suelo por el que pasará el rover, además constatará sus características geológicas.

Ingenuity

Un acompañante robótico se suma a la misión, se trata del primer helicóptero automático que se desplegará en la superficie de Marte con el Perseverance. Aunque ambos equipos viajen en el mismo cohete, tienen objetivos independientes. Este pequeño dron, Ingenuity, será utilizado únicamente como tecnología demostrativa, es decir, que realizará pruebas de vuelo en el actual ambiente de Marte, un paso para experimen tar el vuelo en una atmósfera marciana como esta. ¿Por qué haría falta este tipo de ensayos de vuelo? La explicación se debe a la atmósfera del planeta, siendo más delgada que la de la Tierra, dificulta una adecuada elevación.

Los ingenieros del JPL (Jet Propulsion Laboratory) a cargo de su construcción, han trabajado en el Ingenuity desde el año 2014, es lo suficientemente liviano (1.8 kg), consta de dos rotores que giran en direcciones opuestas a 2400 revoluciones por minuto, lo que representa una velocidad mucho mayor a la que giran las aspas del rotor principal de los helicópteros convencionales. El programa para el control automatizado del vuelo se basa en software de Linux con un procesador Snapdragon de Intrinsyc, esto con el apoyo de varios sensores y una cámara

A pesar de tener fines relativamente diferentes, ambos exploradores se pueden comunicar mediante un enlace de radio Zigbee, Ingenuity lo hará cada vez que aterrice. El helicóptero probará un total de cinco vuelos en 31 días, cada uno alcanzará una altura diferente hasta llegar a los 10 metros. Para su trabajo este rango de días, se han acoplado celdas solares para la carga autónoma de su batería.

“The ingenuity and brilliance of people working hard to overcome the challenges of interplanetary travel are what allow us all to experience the wonders of space exploration”

MOXIE (Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment)

Como se mencionó en un inicio, MARS 2020 ha fijado sus metas a futuros asentamientos humanos en el planeta rojo de nuestro sistema solar, esto se lo demuestra con otra de sus tecnologías demostrativas. La transformación del aire a oxígeno es un concepto que se conoce, el hito aquí es que la NASA está invirtiendo por esta tecnología para desarrollar potenciales exploraciones con “recursos in situ”. Incorporada como instrumento en el Perseverance, el MOXIE producirá hasta 10 gramos por hora en experimentos intermitentes. La producción de oxígeno puede verse afectada por variables externas como la variación de presión, sin embargo, todos los posibles cambios se han considerado en los diseños.

Los 7 minutos de terror y otras adversidades

“Los 7 minutos de terror”, así es conocido el periodo de tiempo en el que el rover encapsulado tarda en alcanzar la superficie del planeta desde el tope de su atmósfera, un momento en el que, debido al retardo en el que llega la información del estado del rover, no puede haber intervención humana. Este proceso puede incluir vehículos de aterrizaje, bolsas de aire (airbags), cascarones protectores que albergan el rover y lo protege al impactar con el suelo marciano. Perseverance utilizará la misma técnica de aterrizaje ejecutada por el Curiosity, una complicada secuencia de aterrizaje que se programa en el rover para ejecutar acciones de forma autónoma como el despliegue del paracaídas, la expulsión de la cubierta inferior de la cápsula y el tiempo exacto en el que la máquina se despliega de esta cápsula y ejecuta los propulsores para aterrizar correctamente y no dañar todos sus mecanismos.  

Todo el equipamiento adjunto al explorador tiene que enfrentar aún muchos desafíos una vez comience sus tareas. La primera es sobrevivir al lanzamiento, aterrizaje y despliegue del rover desde su cubierta de seguridad. Debido a las altas temperaturas de la noche marciana, que pueden descender a menos 90°C, debe mantener el calor adecuado; por otro lado, debe cargarse automáticamente.

¡Buen viaje Perseverance!

Muchas cosas pueden presentarse en el año marciano que durarán las tareas de exploración, lo que son 687 días en la Tierra; aún así, los ingenieros, científicos y todo el personal de la NASA involucrado en este gran proyecto, muestran su optimismo sobre la misión. Si todos los objetivos tienen éxito, marcaría la base para la exploración planetaria de personas de una forma totalmente nueva, por ejemplo, si el MOXIE cumple lo establecido, en lugar de llevar tanques de oxígeno para los astronautas (lo que viene con millones de dólares de inversión) el recurso podría obtenerse directamente al llegar a Marte, por su parte, el oxígeno y las pruebas de vuelo del INGENUITY podrían proporcionar vuelos de reconocimiento en el planeta totalmente renovados.

NASA , «MARS 2020 MISSION PERSEVERANCE ROVER,» [En línea]. Available: https://mars.nasa.gov/mars2020/

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