Observando los diferentes proyectos de viajes al espacio de los últimos años, pareciera que la mayoría de las misiones espaciales se han concentrado en estudiar a fondo Marte, nuestro pequeño planeta vecino. Algunos científicos y empresas líderes espaciales tienen el sueño de que en apenas algunas décadas se puedan establecer colonias humanas allí. Pero para eso hay que conocer profundamente este curioso planeta. Con este objetivo durante las últimas décadas, y más intensamente durante los últimos años, se han enviado diferentes tipos de sondas y rovers (vehículos para la exploración de su superficie) al pequeño planeta rojo para su mejor estudio y comprensión. 

 Para poder enviar alguna misión espacial desde la Tierra a Marte a lo largo de una trayectoria que tenga la menor distancia de recorrido posible, y por ello sea de bajo gasto de energía y alta eficiencia, los planetas, el nuestro y Marte, necesitan estar posicionados en determinados lugares muy precisos de sus órbitas al momento del lanzamiento. Estas posiciones se dan cuando la ubicación de Marte en su órbita se aproxima en su mínima distancia a la de la Tierra, pudiendo este viaje durar apenas unos meses. Este fenómeno es conocido como ¨oposición¨. 

 

 

Las oposiciones de Marte se dan cada 26 meses, por lo que no es conveniente lanzar una misión a Marte en cualquier otro momento dentro de este lapso de tiempo. El modelo de órbitas planetarias, el cual es similar a una pista de autos, explica por qué sucede éste fenómeno: la Tierra y Marte son como dos corredores corriendo en dos pistas de distinta longitud (la órbita de Marte es más larga que la de la Tierra) y a diferente velocidad.  Cada 26 meses, la veloz Tierra alcanza a Marte, que es más lento, y luego le saca ventaja, quedando así en una situación de alineación exacta por un corto tiempo, para luego adelantarse en su ruta. 

 

Cuando una nave espacial se lanza de la Tierra hacia Marte, ambos planetas deben estar en ubicados en las posiciones indicadas por el grafico, con la Tierra algo más retrasada respecto a Marte.

Como las órbitas planetarias no son círculos exactos sino que son elípticas, no todas las oposiciones son iguales en la distancia Tierra-Marte. En 2003, Marte experimentó su máximo acercamiento a la Tierra en los últimos 50 mil años, donde llegó a estar tan solo a la distancia de 56 millones de kilómetros. Sin embargo, el 12 de octubre de este año se dio una oposición donde la distancia fue también muy corta aunque algo mayor, de apenas unos 62.069.570 kilómetros, la distancia más corta desde este momento y hasta el año 2035. El viaje en estas posiciones más cercanas entre ambos planetas puede llegar a durar tan solo unos 6 meses, mientras que si se quisiera viajar en otras posiciones planetarias el viaje pasaría a ser de varios años de duración. 

Una breve historia de la exploración marciana:

La exploración espacial de Marte comenzó durante la carrera espacial entre Estados Unidos y la Unión Soviética, iniciada en los años 50s y durante la época de la Guerra Fría entre ambas potencias.

En el año 1965, la NASA logra el primer sobrevuelo exitoso sobre Marte con la misión Mariner 4, la cual envía las primeras fotos del planeta rojo, mientras que la Zond 2 de la entonces Unión Soviética lograría, luego de varios meses, sobrevolar Marte el 6 de agosto de 1965. Más tarde, en 1969, otras misiones Mariners enviarían cientos de imágenes de la zona ecuatorial de Marte. 

En el periodo entre 1971 y 1980 se consiguen varios hitos en la historia de la conquista del espacio:

  • Mariner 9 se convierte en el primer satélite artificial de Marte el 13 de noviembre de 1971
  • La Unión Soviética se convierte en la primera potencia que logra depositar en la superficie un vehículo de exploración (astromóvil) controlado a distancia con su Mars 3.
  • La sonda Mars 5 de la Unión Soviética, se situó en órbita marciana en febrero de 1974, enviando fotografías
  • En 1976 Estados Unidos hace descender en el planeta las sondas Viking 1 y Viking 2 que consiguen transmitir fotografías de la superficie desde las planicies de Chryse y Utopía.

 En el año 2003 Europa se une a la exploración marciana con la sonda Mars Express.

Imagen: Sonda Mars Express.

 

La era de los Rovers

Descriptos por la NASA como vehículos robotizados que portan consigo diferentes instrumentos de laboratorio para estudiar diferentes aspectos de Marte,  estos vehículos son capaces de recorrer y estudiar superficies amplias, pueden ser dirigidos a zonas con particular interés científico, situarse en posiciones donde reciben luz solar (para recargar sus baterías) durante los meses de invierno y además pueden ser controlados de forma remota desde la Tierra.

A lo largo de la historia ha habido varios rovers marcianos estudiando exitosamente el planeta vecino. La primer misión que llevo un rover a Marte fue la emblemática Mars Pathfinder, de Estados Unidos, con el rover Sojourner, aunque actualmente está inactivo. Luego, siguió la misión Mars Exploration Rover con el rover Opportunity y el rover Spirit, ambos también inactivos, más tarde como parte de la misión del Mars Science Laboratory, se colocó en Marte el rover Curiosity y finalmente este año con la misión MARS 2020 se envió el rover Perseverance, que aún sigue en viaje hacia Marte .

Estos rovers sufrieron grandes cambios en su aspecto, desde el Sojouner del tamaño de un horno de microondas doméstico hasta el Perseverance, del tamaño de un auto pequeño y con varios instrumentos de alta precisión. Vamos a conocerlos más en detalle…

MISION MARS PATHFINDER: Rover Sojourner (1997) 

Sojourner fue el primer rover enviado a Marte, en diciembre de 1996 y aterrizó en julio de 1997 en una misión sin precedentes para esa época, gracias a un aterrizador en forma de cono y cubierto de bolsas de aire: la Mars Pathfinder. El rover era de muy pequeño tamaño y estaba cubierto de paneles solares que usaba para cargar su batería. Fue el primer robot con ruedas en recorrer la superficie marciana.

El rover exploró una zona de Marte cerca de su lugar de aterrizaje llamado Ares Vallis. Los científicos estaban interesados en esta área en particular ya que parecía el sitio de una antigua inundación. El agua habría movido y depositado muchas rocas y sedimentos en diferentes partes de la superficie, lo que permitía que el rover pudiera estudiar diferentes tipos de rocas sin viajar muy lejos.

 

 

Envió más de 550 fotos de Marte y también recogió información sobre los vientos marcianos y otros factores meteorológicos. 

La misión se dio por finalizada 83 días marcianos (85 terrestres) después de su llegada. 

 

PESO 10 kg
VELOCIDAD 0,5 m/min
INSTRUMENTOS 2

 

MISION MARS EXPLORATION ROVERS: 

En esta misión se enviaron dos rovers gemelos: Spirit y Opportunity. Ambos portaban los mismos instrumentos científicos. Y cada uno era aproximadamente del tamaño de un carrito de golf.

 

Se trata del rover que más tiempo estuvo sobre la superficie marciana, y el que más información ha aportado a la comunidad científica. Entre sus logros se encuentra la prueba definitiva de que hubo agua en Marte en el pasado; además, hizo importantes hallazgos geológicos en el planeta y envió a la Tierra más de doscientas mil imágenes. 

Opportunity aterrizó en el lado opuesto de Marte que su gemelo Spirit, en un área llamada Meridiani Planum. Esta región era de gran interés ya que estudios previos con un satélite demostraron que podría contener un mineral llamado hematita gris (una variedad de óxido de hierro), el cual en la Tierra, muchas veces está asociado a la presencia de agua. Este rover al aterrizar estudió distintas capas minerales en las rocas circundantes y sus resultados sugieren que su sitio de aterrizaje era, muchísimo tiempo atrás, la costa de un mar salado.

Oppy superó su expectativa de vida en más de 60 veces, pero luego de ser sacudido por una tormenta en el año 2018, quedó cubierto de polvo, por lo que sus paneles solares no pudieron recargar sus baterías y quedó inactivo durante meses. Finalmente, en febrero de 2019, la NASA dio por finalizada la misión.  

Spirit (2004 – 2011)  Spirit aterrizó en una región llamada cráter Gusev, ya que los científicos querían explorar allí el cráter porque pensaban que hace mucho tiempo atrás podría haber albergado agua en su interior.

 Tras su aterrizaje en 2004, el Spirit envió las primeras fotos en color tomadas por un rover en otro planeta. Como el Opportunity, también encontró varios signos de agua en el pasado, y comprobantes de actividad volcánica.  

No se había recibido ninguna comunicación de Spirit desde marzo de 2010, por lo que el proyecto concluyó en 2011. 

 

PESO 170 kg
VELOCIDAD 2,7 m/min
INSTRUMENTOS 5

 

Las rocas que Spirit y Opportunity estudiaron demostraron que hace mucho tiempo atrás, Marte tuvo lagos y ríos en su superficie, agua subterránea y vapor de agua en su atmósfera. Es decir, la distribución del agua en ese planeta era muy parecida a la actual en la Tierra.

MISION MARS SCIENCE LABORATORY: Rover Curiosity (2012 – actualidad) 

El rover Curiosity de la misión Mars Science Laboratory aterrizó en el cráter Gale de Marte en agosto de 2012, tiene el tamaño de un auto pequeño y está equipado con 17 cámaras y un brazo robótico que contiene un conjunto de herramientas e instrumentos especializados. 

 

El objetivo es determinar si Marte alguna vez fue habitable para la vida microbiana, es decir descubrir si alguna vez hubo en Marte agua en cantidad y los compuestos químicos necesarios para el desarrollo de la vida. 

El lugar elegido para su aterrizaje fue el cráter Gale debido a que en su centro existe una montaña formada por diferentes tipos de rocas de distintos periodos evolutivos del planeta, lo cual podría ser de gran ayuda para descubrir la historia del agua en Marte. Este rover realizó una perforación en ella para estudiar sus componentes y finalmente los científicos descubrieron que en Marte habrían estado disponibles los elementos necesarios para albergar vida. 

Actualmente, la misión se encuentra en actividad. Curiosity lleva ocho años recorriendo la superficie de Marte, y enviando imágenes a la Tierra. Es el único de los rovers que permanece operativo sobre la superficie de Marte.  

 

PESO 899 Kg
VELOCIDAD  2,4 m/min
INSTRUMENTOS  10

 

MISION MARS 2020: Perseverance (2020 – actualidad) 

El 30 de julio de 2020 la NASA lanzó su quinto rover de exploración marciana acoplado al cohete Atlas V. El rover aterrizará en Febrero del 2021 tras meses de viaje, en el cráter Jezero, un lugar donde se supone que alguna vez albergó un lago y es posible que existan allí indicios de vida microbiana de hace unos mil millones de años. 

Se trata del rover más avanzado tecnológicamente hasta el momento, y está diseñado para recorrer la superficie marciana, obtener datos sobre si pudo existir vida en el pasado, capturar audio y vídeo de alta calidad y recoger rocas y muestras de suelo para que, en una misión futura, traerlas a la Tierra para su análisis. 

“El rover Mars 2020 es el primer paso en una posible campaña de múltiples misiones para devolver a la Tierra muestras cuidadosamente seleccionadas y selladas de rocas y suelos marcianos”, dijo Geoffrey Yoder, administrador de la Dirección de Misiones Científicas de la NASA, en Washington. “Esta misión marca un hito importante en el viaje de la NASA a Marte: determinar si alguna vez ha existido vida en Marte y avanzar en nuestro objetivo de enviar humanos al Planeta Rojo”

El rover probará un método para obtener oxígeno de la atmósfera marciana, compuesta casi en su totalidad por dióxido de carbono. En el futuro, se podrían enviar instrumentos similares antes de que los astronautas lleguen, para preparar los habitáculos antes de que ellos lleguen, principalmente que haya suficiente disponibilidad de oxígeno para respirar y reservas de oxígeno líquido para propulsores de cohetes necesarios para el despegue del viaje de regreso.

Con el objetivo de reducir riesgos y ahorrar en costos, este rover se parece  mucho a su antecesor, el rover Curiosity. Sin embargo,  el actual lleva consigo una variedad de nuevos instrumentos científicos para llevar a cabo nuevas investigaciones. Por ejemplo, este rover realizará la primera investigación sobre la disponibilidad y la posibilidad de uso de los recursos marcianos, incluido el oxígeno, pensando en misiones donde se enviaran humanos a ese planeta. 

Perseverance ayudará a prepararse para futuras misiones con humanos a Marte. Uno de los grandes desafíos para los astronautas será la lista de equipaje para un viaje de ida y vuelta de dos años, esta lista deberá incluir: aire, agua y combustible. Si estos recursos pudieran obtenerse en Marte, las misiones humanas serían mucho más fáciles y ligeras. 

Además, lleva consigo a Ingenuity, un pequeño dron parecido a un helicóptero que será la primera aeronave en volar sobre otro planeta. Este helicóptero tomará imágenes del paisaje lejano y será de ayuda a la hora de decidir los sitios de exploración y los recorridos del rover.

 

 


PESO 1025 kg 
VELOCIDAD 2,4 m/min
INSTRUMENTOS 

Otras misiones 

Aunque no necesariamente con rovers, vale la pena destacar otras misiones que actualmente están explorando Marte, como la misión InSight, que aterrizó en 2018 para investigar qué hay bajo la superficie de Marte y averiguar las claves de su formación temprana; la sonda Mars Reconnaissance Orbiter, que lleva en órbita 14 años; y la sonda MAVEN, que ha logrado la creación de un mapa de corrientes eléctricas de la atmósfera marciana tras cinco años orbitando el planeta. 

 

Marte: ¿Un futuro hogar para la humanidad?

Existen muchas películas de ciencia ficción en donde se trata de colonizar Marte y llevar al menos una porción de la humanidad a instalarse en ese planeta. Corridos ya de la ciencia ficción y del cine, parece un objetivo cierto para algunas empresas espaciales y algunos grupos de científicos. ¿Qué tan cerca estamos de habitar Marte?

Primero establezcamos algunas similitudes y diferencias entre nuestro planeta vecino y la Tierra:

  • El día marciano es muy parecido al terrestre. Un día en Marte es de 24 horas 39 minutos.
  • Marte tiene una inclinación de su eje de rotación de 25,19º, comparada con los 23,44º de la Tierra. Quiere decir que Marte tiene estaciones muy parecidas a las terrestres, aunque duran casi el doble, ya que su año es de 687 días terrestres, es decir unos 1,8 años terrestres.
  • Marte tiene una atmósfera compuesta en un 95% de dióxido de carbono y el resto de nitrógeno y argón. Aunque es de muy baja densidad (cerca del 1 % de la atmósfera terrestre), proporciona algo de protección a la radiación solar y a la radiación cósmica.

Algunas diferencias importantes son:

  • La gravedad en la superficie de Marte es de 3,711 m/s², la tercera parte de la de la Tierra (por lo que los humanos allí pesaríamos mucho menos que en la Tierra). 
  • Marte es mucho más frío que la Tierra y tiene una mayor variabilidad térmica a lo largo del año marciano, con temperaturas entre -140°C y 23°C debido a que su órbita es más excéntrica.
  • La presión atmosférica en Marte es demasiado baja para que los humanos sobrevivan sin equipos especiales, con una presión media en superficie de 6,1 milibar (la presión media de la superficie de la Tierra es de 1013 milibares). 
  • La atmósfera marciana está compuesta principalmente de dióxido de carbono, con apenas un 0,12% de oxígeno. 
  • Marte no cuenta con un campo magnético como el de la Tierra para desviar el viento solar, que son haces de partículas cargadas muy nocivas para las estructuras biológicas sobre las que se construye y desarrolla la vida.

A pesar de estas diferencias que parecen extremas, las condiciones de Marte son mucho más amigables para la vida tal como la conocemos, sin las altas temperaturas extremas de Mercurio y Venus, o el frío helado de los planetas exteriores. Solo las nubes altas de Venus son parecidas en términos de habitabilidad a la Tierra como lo es Marte, pero sería más cómodo vivir en una superficie que flotando entre las nubes, ¿no les parece?

Quizás las próximas generaciones puedan materializar tal exuberante objetivo espacial. Muchos científicos creen que la única manera de garantizar la continuidad de la especie humana es colonizando otros planetas, y aunque ésta es una opinión muy discutible por cierto, parece que para el caso de Marte ya se está trabajando con varias misiones como las descriptas en este artículo, para alcanzar ese objetivo. 

 

FUENTES:

https://spaceplace.nasa.gov/

https://theconversation.com/nasas-big-move-to-search-for-life-on-mars-and-to-bring-rocks-home-142705