Una saga de rovers marcianos

La fascinante historia de los rovers marcianos comenz¨® el a?o 1997, cuando un peque?o cochecito de seis ruedas y del tama?o de un microondas avanz¨® por la superficie roja de Marte por primera vez. Este veh¨ªculo conducido a distancia desde la Tierra se llamaba Sojourner, pesaba 11 kilos, estaba alimentado por paneles solares, portaba tres c¨¢maras y ten¨ªa un solo instrumento cient¨ªfico para analizar los materiales del suelo.

En realidad, Sojourner era poco m¨¢s que un test, un intento de demostrar que, efectivamente, pod¨ªamos conducir un rover sobre Marte y hacer ciencia con ¨¦l. Porque no es trivial manejar un robot sobre la superficie de otro mundo, a temperaturas de congelaci¨®n y sin conocer el terreno de antemano. Sojourner funcion¨® tres meses, recorri¨® 100 metros y pas¨® a la historia como el primer veh¨ªculo que se desplaz¨® sobre la superficie de otro planeta, superando el test con alt¨ªsima nota. Tanto es as¨ª, que la NASA procedi¨® inmediatamente a terminar de preparar sus primeros dos rovers aut¨¦nticos: los gemelos id¨¦nticos Spirit y Opportunity.

Spirit y Opportunity, del programa Rovers de Exploraci¨®n Marciana (MER, por sus siglas en ingl¨¦s) eran mucho m¨¢s voluminosos: 185 kilos y un poco m¨¢s grandes que un carrito de supermercado. Salieron de la Tierra en 2003, equipados cada uno con una memoria de 256 megabits y seis c¨¢maras de hasta un megap¨ªxel: suena anticuado porque lo es, pero recordemos que eran calidades muy aceptables hace 20 a?os. Aterrizaron en Marte en enero de 2004, en regiones ecuatoriales y antipodales del planeta: Spirit en el cr¨¢ter Gusev, posible lecho de un antiguo lago; y Opportunity en las planicies de Meridiani, donde datos de orbitadores hab¨ªan sugerido la posible presencia de agua en el pasado.

Los MER demostraron que Marte fue un mundo habitable hace miles de millones de a?os, con agua l¨ªquida estable sobre su superficie

Los rovers iban equipados con cinco instrumentos cient¨ªficos para analizar las rocas, el suelo y la atm¨®sfera de Marte. Con ellos, Spirit encontr¨® los restos de antiguos manantiales hidrotermales, y Opportunity descubri¨® vastas planicies que se anegaban epis¨®dicamente con lagunas de extensi¨®n variable hace m¨¢s de 3.500 millones de a?os. El agua era ¨¢cida y posiblemente salada, un entorno ideal para ciertos microorganismos de la Tierra. Los MER demostraron que Marte fue un mundo habitable hace miles de millones de a?os, con agua l¨ªquida estable sobre su superficie. ?Pudo este planeta habitable estar efectivamente habitado? Los MER no estaban equipados para responder a esta pregunta, a menos que hubieran conseguido fotografiar un trilobites f¨®sil. Y, por supuesto, no sucedi¨® tal evento.

Los MER se construyeron para durar 90 d¨ªas y recorrer 600 metros, aunque la NASA albergaba la secreta esperanza de cumplir un a?o sobre Marte. Duraron much¨ªsimo m¨¢s. Spirit qued¨® atrapado en un banco de arena en mayo de 2009, con su od¨®metro marcando casi ocho kil¨®metros, y dej¨® de comunicarse con la Tierra en marzo de 2010. Opportunity termin¨® su aventura en junio de 2018, envuelto en la tormenta de polvo m¨¢s duradera y activa de las ¨²ltimas d¨¦cadas en Marte. Su od¨®metro sobrepasaba ligeramente los 45 kil¨®metros, lo que le otorga la medalla de oro a la distancia m¨¢s larga recorrida hasta la fecha sobre una superficie extraterrestre, incluidos los rovers lunares. Opportunity estableci¨® el est¨¢ndar con el que todas las misiones deber¨¢n medirse a partir de ahora. Y dej¨® el list¨®n muy alto.

En agosto de 2012, poco despu¨¦s de que Spirit dejara de funcionar, y con Opportunity a¨²n en buena forma, lleg¨® a Marte el rover Curiosity, un veh¨ªculo de nueva generaci¨®n, mucho m¨¢s grande y complejo. Curiosity tiene el tama?o de un coche mediano, una masa de 900 kilos, y est¨¢ alimentado por un generador de radiois¨®topos en lugar de paneles solares como sus predecesores. Sus 17 c¨¢maras tienen una resoluci¨®n hasta cuatro veces superior a las de los MER, y carga nueve instrumentos cient¨ªficos, algunos extremadamente complejos, aut¨¦nticos laboratorios miniaturizados.

¡®Curiosity¡¯ ha descubierto en Gale las huellas de antiguos r¨ªos y deltas, ha determinado c¨®mo era la atm¨®sfera primitiva del planeta y su composici¨®n actual, ha realizado las primeras perforaciones en la superficie de otro mundo y ha descubierto la presencia de compuestos org¨¢nicos en Marte por primera vez

Curiosity aterriz¨® en el interior del cr¨¢ter Gale, que alberg¨® un lago hace miles de millones de a?os. Ha descubierto all¨ª las huellas de antiguos r¨ªos y deltas, ha determinado c¨®mo era la atm¨®sfera primitiva del planeta y su composici¨®n actual, ha realizado las primeras perforaciones en la superficie de otro mundo y ha descubierto la presencia de compuestos org¨¢nicos en Marte por primera vez. En este momento se encuentra en plena escalada del monte central de Gale, estudiando sedimentos ricos en arcillas y otros minerales que confirman la presencia de agua l¨ªquida abundante en el pasado. Lleva recorridos m¨¢s de 23 kil¨®metros, buena parte de ellos de forma aut¨®noma, y esperamos que siga funcionando varios a?os m¨¢s.

Si todo va bien, el quinto rover en llegar al suelo de Marte ser¨¢ Perseverance, que comparte chasis con Curiosity pero que porta 23 c¨¢maras y siete instrumentos cient¨ªficos mucho m¨¢s modernos. Perseverance aterrizar¨¢ en los sedimentos de un antiguo lago en el cr¨¢ter Jezero, cerca de los restos de un delta fluvial rico en arcillas y carbonatos. Estas caracter¨ªsticas fueron las que se tuvieron en cuenta para la selecci¨®n de Jezero como lugar de aterrizaje: en la Tierra, los deltas de los r¨ªos que desembocan en lagos son lugares donde la materia org¨¢nica se acumula preferentemente, y los minerales identificados en Jezero son perfectos candidatos para preservar materia org¨¢nica. La cuesti¨®n es si el agua l¨ªquida estuvo presente en Jezero el tiempo suficiente como para permitir la emergencia de procesos biol¨®gicos.

Y ese es el cometido principal de Perseverance: buscar evidencias de vida en Marte. Perseverance es realmente el primer rover astrobiol¨®gico que va a rodar sobre la superficie marciana. Como hemos repasado aqu¨ª, los rovers anteriores ten¨ªan la misi¨®n de estudiar la geolog¨ªa del planeta e informar de si Marte pudo o no ser habitable. Gracias a estas misiones previas sabemos que, efectivamente, Marte fue habitable, y Perseverance s¨ª est¨¢ equipado para buscar trazas de vida marciana, m¨¢s all¨¢ de hacerle una foto a un f¨®sil de trilobites.

El sexto rover marciano ser¨¢ el primero ajeno a la NASA: lo lanz¨® China el 23 de julio de este a?o, como parte de una misi¨®n que incluye un orbitador, un aterrizador y un rover, y que conjuntamente llevar¨¢n 13 instrumentos cient¨ªficos a Marte. El rover, Tianwen-1, estar¨¢ alimentado por paneles solares y aterrizar¨¢ en la regi¨®n de Utopia Planitia. En realidad, ser¨ªa un hito hist¨®rico que Tianwen-1 lograra simplemente rodar un d¨ªa sobre la superficie marciana: hasta la fecha, dos tercios de los robots dirigidos a la superficie de Marte han fallado, y solo la NASA ha conseguido aterrizar naves sobre la superficie marciana y que funcionen m¨¢s de cinco minutos.

El s¨¦ptimo rover marciano ya est¨¢ construido y listo para el viaje: la misi¨®n de la ESA ExoMars, que tiene actualmente en ¨®rbita marciana la sonda TGO desde 2018, y que mantiene el objetivo de posar sobre la superficie marciana el m¨®dulo de aterrizaje Kazachok y el rover Rosalind Franklin. Como es conocido, esta misi¨®n ten¨ªa previsto utilizar la misma ventana de lanzamiento de este verano, pero Kazachok y Rosalind han pospuesto su viaje a Marte un par de a?os. En lugar de despegar este verano, lo har¨¢n en 2022, para llegar a Marte en la primavera de 2023, porque la integraci¨®n perfecta de todos los componentes de la misi¨®n no se ha conseguido a tiempo.

Rosalind tiene una masa de 300 kilos y un volumen intermedio entre los MER y Perseverance. Porta un taladro capaz de extraer muestras de hasta dos metros de profundidad, lo que supondr¨ªa un ¨¦xito sin precedentes en la exploraci¨®n planetaria, y podr¨¢ analizarlas in situ con sus nueve instrumentos cient¨ªficos de ¨²ltima generaci¨®n. Su objetivo principal es buscar compuestos org¨¢nicos y cualquier evidencia de vida en el pasado de Marte.

Y el octavo rover, a¨²n en fase de planificaci¨®n en este momento, es parte de una ambiciosa estrategia para traer muestras marcianas a la Tierra. Como es imposible miniaturizar en un rover toda la complejidad de un laboratorio de an¨¢lisis geol¨®gico y biol¨®gico, necesitamos traer materiales de la superficie marciana a la Tierra para poder estudiarlas con precisi¨®n. Con este fin, Perseverance tomar¨¢ muestras de la superficie y la subsuperficie, y llenar¨¢ hasta 30 peque?os tubos con estos materiales. Una segunda misi¨®n conjunta de la NASA y la ESA debe partir hacia Marte en 2026, llegando en 2028 a la ¨®rbita marciana. Desde un orbitador, el octavo rover aterrizar¨¢ en Jezero y recoger¨¢ las muestras tomadas por Perseverance. Este rover llevar¨¢ los tubos hasta un veh¨ªculo de ascenso que habr¨¢ aterrizado junto con el octavo rover, y este veh¨ªculo despegar¨¢ de la superficie marciana hasta ponerse en ¨®rbita. Una vez all¨ª, ser¨¢ recogido por otra sonda que lo traer¨¢ de vuelta a la Tierra en 2031. Todo este proceso implicar¨¢ tener ¨¦xito en pasos individuales que se har¨ªan por primera vez: poner en contacto dos rovers sobre Marte, hacer un despegue desde Marte (el eslab¨®n m¨¢s complejo y caro), transferir cargamento en ¨®rbita de otro planeta, y traer muestras a la Tierra desde otro mundo. La ambici¨®n de la misi¨®n de Perseverance solo es superada por su posible continuaci¨®n durante la pr¨®xima d¨¦cada. Estamos viviendo la ¨¦poca m¨¢s excitante de la exploraci¨®n marciana.

Alberto Gonz¨¢lez Fair¨¦n es investigador en el Centro de Astrobiolog¨ªa (CSIC-INTA) en Madrid, y en el Departamento de Astronom¨ªa de la Universidad Cornell en Nueva York. Es miembro de los equipos cient¨ªficos de los rovers Opportunity, Curiosity, Perseverance y Rosalind Franklin

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