La conquista del planeta rojo
¿Por qué Marte despierta tanto interés? Desde hace décadas, Marte, el cuarto planeta en proximidad al Sol, constituye un objetivo que despierta un gran interés tanto para las agencias espaciales internacionales como para la comunidad científica.
El planeta rojo es, actualmente, uno de los pocos cuerpos del Sistema Solar que se cree que albergó condiciones ambientales que pudieran haber sido adecuadas para la existencia de vida.
Pero la búsqueda de vida no es el único elemento importante en todas las misiones realizadas, hasta ahora, a Marte. Obtener un mayor conocimiento sobre sus características y evolución, y comprender su morfología son algunas de las cuestiones que suscitan mayor interés en la comunidad científica internacional. Además, es un destino preferente para las misiones tripuladas de la próxima década.
Las investigaciones llevadas a cabo deducen que, en algún momento, pudo tener una atmósfera más densa, lo que facilitó el flujo de agua líquida en una parte de su superficie.
Este planeta, cuyo diámetro es la mitad del de la Tierra, tiene un clima frío y seco y un terreno irregular. En su superficie se encuentran lechos fluviales de gran tamaño, llanuras, vestigios de lagos, valles y numerosos cráteres. En concreto, el sistema de cañones denominado Valles Marineris es, aproximadamente, cinco veces más profundo que el Gran Cañón del Colorado.
Existencia de agua
En los últimos años han sido numerosas las exploraciones realizadas por las sondas espaciales para constatar la existencia de agua. Así, en 2004 la sonda Mars Express de la ESA detectó la presencia de agua y, cuatro años después, el vehículo explorador Phoenix de la NASA confirmó, oficialmente, la existencia de esta sustancia en el subsuelo.
Intensa colaboración espacial con la NASA
En el marco de la misión Apolo, España colabora con la NASA desde la década de los años 60. La colaboración entre la NASA y el CDTI se formalizó en 1992 con un acuerdo que ha servido de marco para las posteriores colaboraciones.
En 2011, la Administración española y la americana firmaron un acuerdo de colaboración específico para la misión Mars Science Laboratory, y en 2015 el CDTI, el INTA y la NASA suscribieron la ampliación de este acuerdo que ha posibilitado a nuestro país participar en otras nuevas misiones a Marte.
De hecho, la calidad de los instrumentos aportados por España a la misión de 2011 fue reconocida por la agencia norteamericana y motivó que la NASA solicitara la ampliación de esta colaboración bilateral para las misiones Mars Insight (2018) y Mars2020 (2020).
En todas ellas, España ha demostrado su amplia experiencia y capacitación para el diseño y desarrollo de tecnologías críticas para la exploración espacial como son las antenas, los sensores y la electrónica.
En el caso de la misión Mars Science Laboratory (MSL), el rover Curiosity, a bordo del cual se alojan la antena de alta ganancia de comunicación HGAS y el equipo de sensórica ambiental REMS, continúa con éxito la exploración de la superficie del planeta rojo.
La antena de alta ganancia HGAS fue financiada por el CDTI y fabricada por Airbus Defence and Space España y SENER Aeroespacial, mientras que la estación medioambiental REMS contó con la cofinanciación del CDTI, MINECO y del Centro de Astrobiología CAB y ha sido desarrollada por el propio CAB y CRISA.
Insight
La sonda Insight (Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport) aterrizó en 2018 en la superficie de Marte para investigar la estructura interna del planeta. Al contrario que Curiosity, diseñado para la investigación en movilidad, Insight permanece estática en el punto de aterrizaje para llevar a cabo su recolección de datos sobre mediciones sísmicas (SEIS), flujos de calor (HP3) y variación del eje de rotación de Marte (RISE). El instrumento SEIS, el más importante de la misión, es extremadamente sensible a las vibraciones por lo que requiere que se midan con precisión las variaciones atmosféricas dado que el viento podría distorsionar las mediciones sísmicas.
Para medir y calibrar estos efectos, España aportó a la misión la suite de instrumentos TWINS que está basada en el diseño del anterior REMS y que, además, aprovecha los equipos redundantes fabricados para la misión MSL anterior.
TWINS no solo permite que los sismómetros realicen mediciones de precisión sino también obtener otra serie histórica de datos meteorológicos complementaria a la de REMS, aspecto de gran interés para comprender el comportamiento de la atmósfera marciana.
Este instrumento medioambiental ha sido cofinanciado por el CDTI, el Plan Nacional de I+D+I y el Centro de Astrobiología CAB y en su desarrollo han participado este organismo y CRISA.
Con el aterrizaje de Insight en Marte, España mantiene dos estaciones medioambientales (TWINS y REMS) operando de forma simultánea en este planeta.
Objetivo de la NASA
El objetivo, a medio plazo, de la NASA en cuanto a la medición de valores en distintas ubicaciones es comprender mejor la variación espacial y temporal del clima en Marte por el efecto que tendrá en una eventual exploración humana del planeta en el futuro, a la vez que ayudará a calibrar las observaciones que ya están siendo realizadas desde los orbitadores marcianos.
Mars 2020
El pasado 30 de julio despegó la nave espacial Mars 2020 desde Cabo Cañaveral (Florida) con destino a Marte y que aterrizará el próximo 18 de febrero. Mars 2020 forma parte del Programa de Exploración de Marte (MEP) de la NASA entre cuyos objetivos está determinar si hubo alguna vez vida en Marte, caracterizar su clima y geología y obtener mayores conocimientos para una futura exploración humana.
Un nuevo reto
La misión Mars 2020 constituye un nuevo desafío científico y tecnológico en el ámbito espacial que podría dar respuesta al interrogante si existió algún rastro que confirme que, en algún momento, hubo vida en Marte.
Esta misión permitirá analizar la habitabilidad de Marte; buscar signos de vida microbiana pasada y recolectar muestras de la superficie del planeta rojo. Todo esto permitirá obtener una valiosa información para conocer, con más precisión, este planeta rocoso.
Además, esta misión también hará demostraciones tecnológicas para la futura exploración de Marte como es el caso de la producción de oxígeno aprovechando la atmósfera marciana y la demostración del vuelo del Mars Helicopter Ingenuity.
Un elemento esencial en esta misión es el rover Perseverance, uno de los vehículos más grandes que se ha enviado a la superficie de Marte. En su misión tendrá que superar las dificultades que se pueden plantar en las fases de descenso y aterrizaje y también los numerosos obstáculos que puedan surgir en la exploración de este planeta durante el periodo en el que permanezca activa esta misión, que será de, al menos, un año marciano, aproximadamente, 687 días terrestres.
Para llevar a cabo estas acciones tan complejas, el diseño del rover Perseverance se basa, en gran medida, en el diseño de ingeniería desarrollada para el rover Mars Curiosity de la NASA que se lanzó en la misión Mars Science Laboratory.
Por otra parte, su sistema de movilidad de largo alcance le permitirá recorrer una distancia aproximada de 20 kilómetros sobre la superficie marciana y detectar y evitar terrenos que pudieran resultar peligrosos.
Contribución española
En 2019, el CAB (CSIC-INTA), con la financiación del Ministerio de Ciencia e Innovación, del CDTI y del INTA, entregó al Jet Propulsion Laboratory (JPL) los elementos de vuelo del instrumento MEDA para integrarlos en el rover Perseverance. Este instrumento, liderado por el Centro español de Astrobiología, analizará la caracterización ambiental y el polvo de la superficie de Marte.
Consta de siete sensores para medir la dirección y velocidad del viento, la humedad relativa, la presión atmosférica, la radiación solar ultravioleta, infrarrojo y visible incidentes, las propiedades del polvo en suspensión, la temperatura del suelo y del aire, y, también, una cámara para tomar imágenes del cielo marciano.
En su desarrollo participan diversas entidades españolas entre las que cabe destacar las empresas Crisa y AVS y otras instituciones internacionales.
El CDTI ha aportado 9 millones de euros, a través de la contribución española a la ESA, una parte importante de MEDA. El CDTI es el responsable de la gestión de la representación española en diferentes programas internacionales y mantiene acuerdos de colaboración, a largo plazo, con diversas agencias espaciales, entre ellas la NASA.
Una vez en Marte, se sumará a las estaciones medioambientales REMS y TWINS, para tener una visión más completa de la atmósfera marciana.
Además de participar en el instrumento MEDA, la NASA solicitó a España desarrollar otra antena de alta ganancia High-Gain Antenna System (HGAS) como la del Curiosity y que permitirá la comunicación directa del rover con la Tierra.
Con la misión Mars 2020, la HGAS es la segunda antena perteneciente al CDTI que estará funcionando en Marte, junto a la que ya está operativa en el rover Curiosity desde hace ocho años.
Misiones con la ESA
Además de las misiones en colaboración con la NASA, España ha participado en las misiones de la ESA a Marte como son Mars Express (2003) y ExoMars 2016 y 2022.
En cuanto a la participación española en Mars Express, la antena de alta ganancia con la que se envían a la Tierra los datos obtenidos ha sido construida por la compañía española EADS-CASA ESPACIO, que también ayudó a adaptar el lanzador ruso Soyuz para el lanzamiento de Mars Express. Además, ALCATEL ESPACIO y CRISA han aportado varios componentes electrónicos de los instrumentos de navegación. Por otra parte, un equipo de la compañía GMV trabajó en el control de la misión en momentos críticos de la inyección de la nave en órbita de Marte.
ExoMars 2016
En ExoMars 2016 España aportó elementos importantes de la estructura, al igual que sistemas de comunicaciones y sistemas de guiado.
Exomars 2020
Por otra parte, en Exomars 2020 ha contribuido en elementos importantes como son los mecanismos, electrónica, sistemas de guiado, unidad de instrumento de taladro, control térmico y comunicación.
EL CDTI
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