Lanzamiento de los Mars Exploration Rovers.pdf

ADMINISTRACION NACIONAL DE AERONÁUTICA Y DEL ESPACIO (NASA)

Lanzamiento de losMars Exploration Rover

Informe de PrensaJunio 2003

Informe de prensa de los Mars Exploration Rovers Astroenlazador.com

Mars Exploration Rover Launches Press Kit NASA/JPL

Contactos para la prensa

Donald Savage Responsable del programa 202/358-1547 Oficinas Generales de la NASA [email protected] Washington, D.C. Guy Webster Misión Mars Exploration Rover 818/354-5011 Jet Propulsion Laboratory [email protected] Pasadena, Calif. David Brand Carga de Pago 607/255-3651 Cornell University [email protected] Ithaca, Nueva York. George Diller Lanzamiento 321/867-2468 Centro Espacial Kennedy [email protected]

Contenidos Noticia General …………………………………………….................................. 3 Información para los servicios de prensa ................…......................................... 5 Datos fundamentales …….........…………………................................………... 6 Marte de un vistazo …..………………………………….................................… 7 Misiones marcianas históricas ..………..………………….................................. 8 Marte: el rastro de agua ……………….………………………………................ 9 Dónde hemos estado y hacia dónde vamos ......……………………………......... 14 Investigaciones científicas ..................................................................................... 16 Puntos de aterrizaje ................................................................................................ 21 Resumen de la misión ....………………………………….................................... 22 Sonda espacial ........................................................................................................ 38 Dirección del proyecto y del programa .................................................................. 44



La NASA prepara dos rovers robóticos para la exploración marciana El proyecto de los Mars Exploration Rovers se pone en marcha mediante el lanzamiento del primero de los dos únicos geólogos robóticos en principio desde el día 8 de junio. Los dos rovers idénticos son capaces de ver más nítidamente y explorar más lejos que cualquier sonda que hubiese aterrizado en Marte anteriormente. La segunda misión del rover, destinada a posarse en un punto diferente de la superficie marciana, será lanzada en principio el 25 de junio. “El instrumental a bordo de los rovers, combinado con su gran movilidad geológica, nos ofrecerá una nueva visión de Marte, incluyendo el estudio microscópico de las rocas por primera vez,” según el Dr. Ed Weiler, Administrador Asociado para la Ciencia Espacial de las Oficinas Generales de la NASA en Washington. “No obstante, las misiones a Marte han demostrado ser más arriesgadas que las misiones hacia otros planetas. Históricamente, de cada tres misiones destinadas a aterrizar en la superficie marciana, dos acababan en fracaso. Hemos hecho todo lo posible para asegurarnos de que los rovers tengan las mayores probabilidades de éxito y hoy he dado la orden para proceder con el lanzamiento,” según Weiler. El primer rover llegará a la superficie marciana el 4 de enero de 2004 y el segundo el 25 del mismo mes. Los planes realizados contemplan trabajar con cada uno de ellos al menos durante tres meses. Estas misiones continúan el esfuerzo de la NASA para entender el papel que ha jugado el agua en el planeta Marte. “Usaremos los rovers para hallar rocas y suelos que muestren pruebas de la presencia de medios húmedos en el pasado marciano,” según la Dra. Cathy Weitz, científico de programa Mars Exploration Rover en las Oficinas Generales de la NASA. “Analizaremos las pistas para descubrir si estos medios han sido favorables para la aparición de vida.” Pero primero los rovers han de llegar con seguridad a Marte. “Los rovers emplean sistemas innovadores que servirán de ayuda para realizar aterrizajes seguros, pero los riesgos aún permanecen,” según Peter Theisinger, responsable del proyecto de los Mars Exploration Rovers en el Jet Propulsión Laboratory, en Pasadena, California. Los rovers aterrizarán mediante airbag en puntos que ofrecen condiciones favorables para realizar un aterrizaje y llevar a cabo estudios científicos interesantes. El punto de aterrizaje propuesto para la primera misión es el cráter Gusev. El segundo rover irá a un lugar llamado Meridiani Planum. “Gusev y Meridiani nos ofrecen dos tipos de evidencias diferentes sobre la historia del agua líquida en la historia de Marte,” según el Dr. Joy Crisp, científico del proyecto Mars Exploration Rover en el JPL. “Gusev parece haber sido un lago situado en un cráter. El canal de un antiguo lecho fluvial indica que el agua ha fluido en él. Meridiani tiene un gran depósito de hematites grises, minerales que suelen formarse en ambientes húmedos”. Los rovers, que trabajarán como geólogos de campo robóticos, examinarán los puntos de aterrizaje para encontrar pistas sobre qué ha sucedido allí. “Las pistas se hallan en las rocas, pero es imposible mirar en cada una de ellas, por lo que se hace necesario dividir el trabajo en dos”, señala el D. Steve Squyres de la Universidad de Cornell, Nueva York e investigador principal del conjunto de instrumentos de los rovers.



Primero, una cámara panorámica situada a la altura de los ojos humanos y un espectrómetro de emisión termal en miniatura con visión infrarroja, ayudará a los científicos a identificar las rocas más interesantes. Los rovers pueden hallar rasgos interesantes en su camino y maniobrar en torno a ellos. Cada robot de seis ruedas cuenta con una cubierta de paneles solares del tamaño aproximado de una mesa de cocina, para obtener energía. Los rovers se dirigirán a las rocas y extenderán un brazo con herramientas en el extremo de éstas. Acto seguido, un sistema de imagen microscópico similar a una lupa de mano de un geólogo obtendrá una imagen cercana de la textura de las rocas y los espectrómetros identificarán la composición de ésta. La cuarta herramienta, un sistema de abrasión, sustituirá al martillo de geólogo y servirá para exponer el interior fresco de la roca produciendo abrasión en la superficie meteorizada de la misma. Ambos rovers despegarán desde la Estación de la Fuerza Aerea de Cabo Cañaveral (Florida) en sendos cohetes de lanzamiento Delta II. Las ventanas de lanzamiento se abren para la primera misión el domingo día 8 de junio y el miércoles 25 del mismo mes para la segunda, repitiéndose éstas en dos ocasiones cada día, durante un intervalo de tiempo de 21 días para cada misión. “Creemos que estos dos rovers gemelos son las piedras angulares para la exploración marciana que se realizará el resto de la década y los 10 años siguientes y que servirán para obtener el conocimiento necesario de cara a la futura exploración humana,” según Orlando Figueroa, director del Programa de Exploración Marciana en las Oficinas Generales de la NASA. El JPL, una división del Instituto de Tecnología de California en Pasadena, dirige el proyecto de los Mars Exploration Rovers para la Oficina de Ciencias Expaciales de la NASA, en Washington. Más información sobre los Mars Exploration Rovers en su página web: http://mars.jpl.nasa.gov/mer La NASA ofrecerá los lanzamientos en directo en internet en: http://www.jpl.nasa.gov/webcast/mer La página web de la Universidad de Cornell relativa a la carga de pago científica se halla en: http://athena.cornell.edu



Información para los servicios de prensa

Transmisión de la Televisión de la NASA La televisión de la NASA se transmite por el satélite AMC-2, transpondedor 9C, banda C, 85° de longitud oeste, frecuencia 3880.0 MHz, polarización vertical y audio a 6.8 MHz. El horario de las transmisiones de la llegada a Marte se puede consultar desde el Jet Propulsión Laboratory (Pasadena, California, EEUU) y desde las oficinas generales de la NASA (Washington, EEUU). Credenciales de Prensa para el Lanzamiento Los representantes de prensa que deseen informar sobre el lanzamiento en persona deben estar acreditados por el centro de noticias del Centro Espacial Kennedy de la NASA. Los periodistas pueden contactar con éste en el teléfono 321/867-2468. Informes Un extensa programación de noticias e información adicional será emitida por el JPL durante el periodo de lanzamiento, con informes posteriores conjuntos del JPL y NASA. Un horario de estos informes está disponible en Internet en la página dedicada a la exploración de Marte de la NASA (abajo). Información en Internet La información del proyecto Mars Exploration Rover, incluyendo una copia electrónica del informe de prensa, noticias, datos fundamentales, informes sobre la misión e imágenes está a disposición de los interesados en la página web dedicada al Mars Exploration Rover, en el Jet Propulsión Laboratory: http://www.jpl.nasa.gov/mer. El proyecto Mars Exploration Rover tiene su página web en: http://mars.jpl.nasa.gov/mer. La página de la Universidad de Cornell referida a su carga de pago científica se halla en: http://athena.cornell.edu.



Datos fundamentales Vehículo espacial Dimensiones del vehículo de crucero: 2.65 metros diámetro, 1.6 metros altura Dimensiones del rover: 1.5 meter de alto por 2.3 metros de ancho por 1.6 metros de largo. Peso: 1,062 kilogramos en el lanzamiento, consistente en un rover de 174 Kg, un vehículo de aterrizaje de 365 Kg y una cubierta y paracaídas de 198 Kg., un escudo térmico de 90 Kg, una etapa de crucero de 183 Kg, más 52 Kg de propelente. Energía: Paneles solares de baterías de litio que proporcionan 140 watios en la superficie marciana. Instrumentos científicos: cámaras panorámicas, espectrómetro de emisión termal en miniatura, espectrómetro Mössbauer, espectrómetro de rayos X de partículas alfa, sistema de imagen microscópico, herramienta de abrasión de rocas, dispositivos magnéticos. Misión del Rover A Vehículo de lanzamiento: Delta II 7925 Periodo de lanzamiento: Junio 8-24, 2003 Distancia Tierra-Marte en el lanzamiento: 105 millones de Km Aterrizaje en Marte: Enero 4, 2004. Punto de aterrizaje: cráter Gusev, posible lago en un cráter de impacto gigante. Distancia Tierra-Marte el día del aterrizaje: 170.2 millones de Km. Tiempo de recorrido por la luz entre la Tierra y Marte el día del aterrizaje: 9.46 minutos Distancia total recorrida entre la Tierra y Marte: 500 millones Km Temperatura atmosférica cercana a la superficie el día del aterrizaje: -100°C a 0°C Misión principal: 90 días marcianos o sols (equivalente en total a 92 días terrestres) Rover B Mission Vehículo de lanzamiento: Delta II 7925H (cohetes de combustible sólido mayores que en 7925) Periodo de lanzamiento: Junio 25-Julio 15, 2003 Distancia Tierra-Marte en el lanzamiento: 89 millones de Km Aterrizaje en Marte: Enero 25, 2004. Punto de aterrizaje: Meridiani Planum, con depósitos minerales que sugieren un pasado húmedo. Distancia Tierra-Marte el día del aterrizaje: 198.7 millones de Km. Tiempo de recorrido por la luz entre la Tierra y Marte el día del aterrizaje: 11 minutos Distancia total recorrida entre la Tierra y Marte: 491 millones Km Temperatura atmosférica cercana a la superficie el día del aterrizaje: -100°C a 0°C Misión principal: 90 días marcianos o sols (equivalente a 92 día terrestres) Programa Coste: aproximadamente 800 millones de dólares en total, consistente en 625 millones de dólares en el desarrollo de la nave de la misión e instrumental científico, 100 millones en el lanzamiento y 75 millones en las operaciones de la misión y procesamiento de datos científicos.



Marte de un vistazo General q Uno de los cinco planetas conocidos en la antigüedad; Marte era el dios romano de la guerra, agricultura y del estado. q Color amarillento marrón a rojizo; ocasionalmente el tercer objeto más brillante en el cielo después de la Luna y Venus. Características Físicas q Diámetro medio de 6780 Km; cerca de la mitad del tamaño de la Tierra, pero el doble del de la Luna. q Presenta el mismo área que la Tierra y recuerda a un desierto pedregoso. q 1/10 de la masa terrestre y una gravedad de un 38% la de nuestro planeta. q Densidad 3.9 veces la del agua (en comparación, la de la Tierra es 5.5 veces). q No presenta un campo magnético global; sólo se han localizado campos remanentes en varias regiones. Órbita q El cuatro planeta desde el Sol, el siguiente tras la Tierra. q Aproximadamente 1.5 veces más lejos del Sol de lo que se encuentra la Tierra. q Órbita elíptica; la distancia al Sol varía en un mínimo de 206.7 millones de Km hasta un máximo de 249.2 millones de Km; la distancia media al Sol es de 222.7 millones de Km. q Da una vuelta completa al Sol en 687 días terrestres. q El periodo de rotación (longitud del día) es de 24 horas, 39 minutos y 35 segundos (1,027 días terrestres). q El eje polar se halla inclinado 25°, creando estaciones similares a las de la Tierra. Medio ambiente q Atmósfera compuesta principalmente de dióxido de carbono (93.5%), nitrógeno (2.7%) y argón (1.6%). q Presión atmosférica superficial menor de 1/100 de la presión media terrestre. q Vientos superficiales de hasta 40 metros/segundo. q Tormentas de polvo locales, regionales y globales; también remolinos denominados dust devils. q La temperatura superficial media es de –53°C y varía desde –128°C durante la noche polar hasta 27°C en el ecuador durante el mediodía en el punto más cercano de su órbita al Sol. Rasgos superficiales q El punto más alto del planeta es el Monte Olimpo, un gran escudo volcánico de 26 Km de altura y 600 Km de diámetro, con el mismo área que el estado de Arizona (EEUU). q El sistema de cañones del Valle Marineris es el más grande y profundo conocido en el Sistema Solar, el cual se extiende hasta los 4000 Km y tiene entre 5 y 10 Km de altura desde su base hasta la parte superior de las llanuras circundantes. q Los “canales” observados por Giovanni Schiaparelli y Percival Lowell hace 100 años fueron puras ilusiones visuales en las que áreas oscuras aparecían conectadas entre sí por líneas. Las misiones de las sondas Mariner 9 y Viking en los años ’70, descubrieron que Marte sí tiene canales posiblemente formados por antiguos ríos. Lunas q Dos satélites de forma irregular, cada una de pocos kilómetros de diámetro. q La mayor de las dos lunas se llama Fobos (“miedo”); la más pequeña, Deimos (“terror”), cuyos nombre proceden de los atributos dados al dios de la guerra en la mitología griega.



Misiones marcianas históricas Misión, País, Fecha de lanzamiento, Propósito, Resultados [Sin denominación], URSS, 10/10/60, Sobrevuelo a Marte, no alcanzó la órbita terrestre. [Sin denominación], URSS, 14/10/60, Sobrevuelo a Marte, no alcanzó la órbita terrestre. [Sin denominación], URSS, 24/10/62, Sobrevuelo a Marte, sólo llegó a la órbita terrestre. Mars 1, URSS, 1/11/62, Sobrevuelo a Marte, falló el contacto por radio a 106 millones de Km. [Sin denominación], URSS, 4/11/62, Sobrevuelo a Marte, sólo llegó el a la órbita terrestre. Mariner 3, EEUU, 5/11/64, Sobrevuelo a Marte, fracasó al no desplegarse. Mariner 4, EEUU 28/11/64, Primer sobrevuelo a Marte con éxito (14/7/65), retornó 21 fotos. Zond 2, URSS, 30/11/64, Sobrevuelo a Marte; pasó cerca de Marte, pero no retornó datos. Mariner 6, EEUU, 24/2/69, Sobrevuelo a Marte 31/7/69, retornó 75 fotos. Mariner 7, EEUU, 27/3/69, Sobrevuelo a Marte 5/8/69, retornó126 fotos. Mariner 8, EEUU, 8/5/71, Orbitador marciano, fracasó en el lanzamiento. Cosmos 419, URSS, 10/5/71, Vehículo de aterrizaje, sólo llegó a la órbita terrestre. Mars 2, URSS, 18/5/71, Orbitador marciano / vehículo de aterrizaje llegó el 27/11/71, no se obtuvieron datos; la sonda se destruyó. Mars 3, URSS, 28/5/71, Orbitador marciano / vehículo de aterrizaje, llegó el 3/12/71, se obtuvieron algunos datos y unas pocas fotos. Mariner 9, EEUU, 30/5/71, Orbitador marciano, en órbita 13/11/71 a 27/10/72, retornó 7329 fotos. Mars 4, URSS, 21/7/73, Orbitador marciano, se aproximó a Marte el 10/2/74; fracasó. Mars 5, URSS, 25/7/73, Orbitador marciano, llegó el 12/2/74, sobrevivió pocos días. Mars 6, URSS, 5/8/73, Orbitador marciano / vehículo de aterrizaje, llegó el 12/3/74, bajo retorno de datos. Mars 7, URSS, 9/8/73, Orbitador marciano / vehículo de aterrizaje, llegó el 9/3/74, bajo retorno de datos. Viking 1, EEUU, 20/8/75, Orbitador marciano / vehículo de aterrizaje, órbita 19/6/76-1980, Vehículo de aterrizaje 20/7/76-1982. Viking 2, EEUU, 9/9/75, Orbitador marciano / vehículo de aterrizaje, órbita 7/8/76-1987, Vehículo de aterrizaje 3/9/76-1980. Los orbitadores Viking y los vehículos de aterrizaje retornaron más de 50,000 fotos. Phobos 1, URSS, 7/7/88, Orbitador de Marte y Fobos /Vehículo de aterrizaje, perdido 8/89 en ruta a Marte. Phobos 2, URSS, 12/7/88, Orbitador de Marte y Fobos /Vehículo de aterrizaje, perdido el 3/89 cerca de Fobos Mars Observer, EEUU, 25/9/92, perdido justo antes de llegar a Marte el 21/8/93. Mars Global Surveyor, EEUU, 7/11/96, Orbitador marciano, llegó el 12/9/97, realizó mapas detallados del planeta Marte hasta el 1/2000. Ahora realiza su misión extendida. Mars 96, Rusia, 16/11/96, Orbitador marciano / Vehículo de aterrizajes, fracasó el vehículo de lanzamiento. Mars Pathfinder, EEUU, 4/12/96, Vehículo de aterrizaje y rover, aterrizó el 4/7/97, última transmisión el 27/9/97. Nozomi (Planet-B), Japón, 4/7/98, Orbitador marciano, actualmente en órbita solar; Llegada a Marte retrasada hasta el 12/03 debido a un problema de propulsión Mars Climate Orbiter, EEUU, 11/12/98, perdido durante su llegada el 23/9/99 Mars Polar Lander / Deep Space 2, EEUU, 3/1/99, Vehículo de aterrizaje y sondas de penetración. Perdidas al llegar a Marte el 3/12/99. Mars Odyssey, EEUU, 7/3/01. Orbitador marciano, llegó el 24/10/01, actualmente realizando su misión principal de estudio de la composición global, hielo subterráneo e imágenes térmicas. Mars Express / Beagle 2, Agencia Espacial Europea, 2/6/03, Orbitador / Vehículo de aterrizaje. Entrará en órbita el 12/03 y aterrizará en Marte el 25/12/03.



Marte: el rastro de agua Hace unos treinta y ocho años, poco antes de que la primera sonda espacial volase hacia Marte, todo lo que se conocía sobre el Planeta Rojo estaba basado en detalles fragmentarios obtenidos mediante telescopios terrestres. Desde principios del siglo XX la cultura popular había aceptado la idea de un mundo vecino cruzado por canales y posiblemente habitado por formas de vida amigables o no, que los habían construido. Los astrónomos eran muy escépticos respecto a estos canales, los cuales parecían más dudosos según más de cerca se observaba el planeta Marte. La única información rigurosa con la que contaban era que en dicho mundo existían estaciones, ya que las capas polares aumentaban y sufrían recesiones junto a otros rasgos superficiales estacionales. Descomponiendo la luz reflejada por el planeta en sus colores fundamentales, aprendieron que su atmósfera era débil y dominada por un gas irrespirable conocido como dióxido de carbono. Las últimas cuatro décadas han revolucionado completamente esta imagen. Primero, las esperanzas de encontrar un mundo parecido a la Tierra se desvanecieron cuando el sobrevuelo de la Mariner 4 en 1965 reveló grandes cráteres de impacto y una superficie no muy diferente a la de nuestro satélite natural desprovisto de vida, la Luna. Aquellos que hacían hipótesis sobre la existencia de seres vivos marcianos sufrieron otra desilusión cuando las dos sondas de aterrizaje Viking se enviaron hacia su superficie en 1976, equipadas con un conjunto de experimentos científicos que no dieron señales concluyentes de la presencia de actividad biológica. Marte resultó ser un mundo frío, apenas sin aire y bombardeado por la hostil radiación procedente tanto del Sol como del espacio exterior. Pero desde entonces han emergido nuevas posibilidades de un pasado marciano más habitable. Marte es un cuerpo mucho más complejo que la Luna. Los científicos que estudiaban con detalle las imágenes de los orbitadores Viking han detectado signos potenciales de antiguas líneas de costa que podrían haber marcado los bordes de un extenso mar hoy desaparecido, posiblemente enterrado en forma de capas de hielo bajo la superficie del planeta. Aunque parece improbable que hayan existido complejos organismos similares a los de la Tierra en tiempos recientes, los científicos están intrigados en saber si formas muy sencillas de vida, posiblemente simples microbios, existieron antiguamente cuando Marte era un lugar más cálido y húmedo. No es impensable que alguna forma de vida pueda persistir aún hoy en día en fuentes hidrotermales calentadas por flujos térmicos en torno a cuerpos volcánicos o incluso bajo las capas de hielo. Para investigar dichas posibilidades, los científicos deben comenzar aprendiendo más sobre la historia del agua en Marte – cuánta había y cuándo, en qué forma existía y cuánto duró. Una de las maneras más prometedoras de responder a estas preguntas es buscar diferentes pistas de que el agua ha dejado en Marte. Además de los lechos excavados por el agua, visibles durante décadas desde las sondas orbitales, existen muchos detalles en la historia del Planeta Rojo guardados en las rocas de su superficie. Las rocas se forman a partir de “bloques” llamados minerales, cada uno de los cuales nos puede contar la historia de cómo éstos acabaron formando parte de una roca dada. Algunos tipos de minerales que se conocen en la Tierra, por ejemplo, sólo se forman bajo aguas



submarinas, mientras que otros son profundamente alterados cuando el agua caliente fluye en torno a ellos, dejando residuos tras su paso. Hasta ahora, ha resultado muy difícil conocer los minerales que forman las rocas marcianas, ya que no se ha contado con las herramientas necesarias para estudiar dicha mineralogía. El entendimiento de las rocas marcianas de un modo más completo servirá a los científicos para obtener una mejor visión de la historia de agua líquida del planeta. Al igual que su predecesor, la Mars Pathfinder, los Mars Exploration Rovers perseguirán este objetivo situando dos geólogos robóticos en la superficie del planeta, equipados idealmente para “leer en las rocas” y entender la aún misteriosa historia del agua e incluso la de los medios antiguos apropiados para la vida. Mitos y realidad Marte se hizo famoso hacia finales de la década de 1870, cuando el astrónomo Giovanni Schiaparelli informó de que había observado con su telescopio indicios de “canali”, o “surcos”, en este planeta. Una posible traducción imprecisa de esta palabra como “canales” fue lo que encendió la imaginación del astrónomo Percival Lowell, un hombre de negocios norteamericano con gran interés en la Astronomía. Lowell fundó un observatorio en Arizona, en donde sus observaciones del Planeta Rojo le convencieron de que los canales eran excavados por seres inteligentes, una visión que él defendió durante muchos años. Hacia finales del siglo, las canciones populares imaginaban el envío de mensajes entre los mundos mediante el empleo de enormes espejos. En la “zona oscura”, la novela de H. G. Wells, escrita en 1898, “La guerra de los mundos” mostró una invasión de la Tierra por parte de marcianos tecnológicamente superiores, los cuales estaban desesperados por conseguir agua. A principios de la década de 1900, el novelista Edgar Rice Burroughs, conocido por sus series de novelas de Tarzán, entretenía a los jóvenes lectores con cuentos de aventuras sobre los exóticos habitantes de Marte, al que él denominó Barsoom. Los hechos comenzaron a actuar en contra de las imaginación cuando los primeros exploradores robóticos fueron enviado a Marte en los ‘60s. Las imágenes del sobrevuelo de la Mariner 4 (1965) y los acercamientos de las Mariner 6 y 7 en 1969 mostraban un mundo desolado, agujereado por cráteres de impacto similares a aquellos observados en la Luna. En 1971, el Mariner 9 llegó a Marte para situarse en órbita al mismo por primera vez, pero justo cuando una gran tormenta de arena barría toda la superficie del planeta. Cuando ésta finalizó, el Mariner 9 reveló un mundo que, aunque se hallaba parcialmente craterizado como la Luna, era mucho más complejo desde el punto de vista geológico, con cañones gigantes, volcanes, campos de dunas o capas de hielo polares. La primera era de la exploración marciana culminó con la misión Viking, la cual incluía dos orbitadores y dos sondas de aterrizaje que se posaron en 1975. Las sondas de aterrizaje contaban con un conjunto de experimentos que tenían la finalidad de llevaron a cabo tests biológicos para la búsqueda directa de la vida. La mayor parte de los científicos interpretaron estos resultados como negativos, desapareciendo las esperanzas de identificar otro mundo en el que la vida hubiese nacido y dispersado. No obstante, las Viking han dejado un importante legado de información sobre Marte que ha alimentado a la comunidad científica durante dos décadas.



La comunidad científica ha contado con otras razones para estar interesada en Marte, aparte de la búsqueda directa de la vida; los sucesivos diseños de misiones se concentraron en el estudio de la geología del planeta y su clima empleando teledetección orbital. No obstante, durante los 20 años subsiguientes, nuevos descubrimientos en los laboratorios terrestres cambiarían el modo en el que los científicos piensan acerca de Marte. Uno de ellos fue anunciado en 1996 por un equipo de la Universidad de Stanford y del Johnson Space Center de la NASA: un meteoritos que se creía procedente de Marte contenía lo que parecían ser fósiles de unas antiguas bacterias. Se cree que esta roca y otros meteoritos marcianos (descubiertos en varios continentes en la Tierra) han sido expulsados del Planeta Rojo al ser eyectados a causa de impactos de asteroides y cometas. La hipótesis sobre su procedencia marciana se basa en la presencia de gas atrapado en sus poros, cuya composición encaja con la de la atmósfera marciana, medida por las sondas Viking. Muchos científicos son escépticos sobre este asunto y cuestionan las conclusiones alcanzadas del equipo que anunció el posible descubrimiento de vida fósil en el meteorito marciano, pero la simple presencia de compuestos orgánicos en los meteoritos incrementa la probabilidad de que la vida se formase en el remoto pasado cuando Marte era un lugar más húmedo. Otro desarrollo que también ha cambiado el modo de pensar de los científicos son los nuevos descubrimientos sobre cómo y dónde la vida se desenvuelve en la Tierra. Los requisitos fundamentales para la vida tal y como hoy la conocemos son el agua líquida, la presencia de compuestos orgánicos y una fuente de energía para sintetizar las moléculas orgánicas complejas. Más allá de estos requisitos básicos no podemos entender la evolución ambiental y química que lleva al origen de vida terrestre. Pero en años recientes, se ha visto claramente que la vida puede sobrevivir en ambientes muy diferentes –y más duros– que una sopa tropical rica en nutrientes orgánicos. En los años ’80 y ’90, los biólogos descubrieron que la vida microbial tenía una sorprendente flexibilidad para sobrevivir en ambientes muy extremos –nichos que se hallan a temperaturas extremadamente altas, o frías, o secos o bajo inmensas presiones– y que resultarían completamente inhabitables para los humanos o animales complejos. Algunos científicos han concluido que la vida podría haber comenzado en la Tierra en fuentes termales por debajo de la superficie oceánica. Todo esto ha tenido su efecto en cómo los científicos piensan sobre Marte. La vida marciana podría no hallarse tan extendida como para encontrarse al pie de una sonda espacial, pero sí podría sobrevivir miles de millones de años bajo una superficie seca, rígida y a resguardo del viento, quizás embebida en hielo o en acuíferos de agua líquida. Después de estudiar las imágenes de los orbitadores Viking durante años, los científicos han concluido que muchos de los rasgos observados sugieren que Marte fue un mundo cálido y húmedo en una época pasada. Dos orbitadores actualmente en funcionamiento, la Mars Global Surveyor y la Mars Odyssey, están ofreciendo a los científicos nuevas vistas del planeta. La cámara de la Global Surveyor ha detectado posibles evidencias de agua líquida en un gran número de estructuras, mientras que el sistema de cámaras de la Odyssey ha descubierto grandes cantidades de hielo de agua mezclado con los materiales superficiales en latitudes altas, al igual que la evidencia potencial de antiguas zonas nevadas.



Las tres eras de Marte Basándose en los conocimientos adquiridos con las misiones de sondas espaciales, los científicos creen que Marte es el planeta que se encuentra “en medio” dentro del Sistema Solar interno. Los pequeños mundos rocosos como Mercurio y la Luna no han contado aparentemente con suficiente calor interno como para alimentar el vulcanismo o dirigir el movimiento de placas tectónicas, de tal modo que sus cortezas han quedado frías y estáticas, relativamente poco tiempo tras su formación, cuando el Sistema Solar se condensó en planetas hace unos 4600 millones de años. Desprovistos de atmósferas, su superficie se halla salpicada de cráteres, reliquias de impactos durante un periodo de bombardeo en el que los planetas iban “absorbiendo” los remanentes de cuerpos rocosos que no pudieron llegar a constituirse como planetas. En cambio, la tierra y Venus son planetas mayores con un calor interno considerable y atmósferas significativas. La superficie terrestre se halla en continua evolución por la acción de la tectónica de placas y por la presencia del vulcanismo en zonas en las que las placas se separan. Tanto la Tierra como Venus han renovado la superficie tan recientemente que carecen de cualquier registro distinguible de la craterización producida en era del bombardeo del Sistema Solar. Marte parece situarse entre ambos mundos, si nos basamos en nuestros conocimientos en continua evolución. Al igual que la Tierra y Venus, posee una miriada de volcanes, aunque no han permanecido tan activos como los terrestres o venusianos. En la Tierra, un simple punto caliente puede formar una cadena de volcanes –como las islas Hawaii– cuando una placa tectónica se desliza sobre éste. En Marte no parece haber placas tectónicas, al menos tal y como las conocemos hoy, de tal manera que los volcanes se formaron en lugares en los que tenían más tiempo para crecer y ser mucho más grandes que los terrestres. De todos modos, Marte parece hallarse tan muerto como Mercurio o la Luna y no tan activo como la Tierra o Venus. Tal como decía un científico: “Marte es un cuerpo cálido si no es un dragón que respira fuego”. Gracias a las observaciones en curso realizadas por los orbitadores Mars Global Surveyor y Mars Odyssey, esta imagen del Planeta Rojo aún está evolucionando. Marte incluso parece recordar dos mundos muy diferentes que se han unido. Desde latitudes cercanas al ecuador hacia el Sur existen antiguas tierras marcadas por cráteres, creados durante el antiguo bombardeo del Sistema Solar y posteriormente modificados por canales que parecen atestiguar el flujo de agua. El tercio Norte del planeta, no obstante, presenta un aspecto más suave a escalas kilométricas. No existe un acuerdo general entre los científicos sobre cómo llegaron a formarse las llanuras boreales. Al final del espectro se halla la hipótesis de que se trata del lecho de un gran mar; en el extremo opuesto se cree que es el resultado de innumerables flujos de lava. Nuevas teorías están emergiendo gracias a los descubrimientos de la Mars Odyssey y algunos científicos creen que algún proceso interno inusual aún no comprendido podría causar que las llanuras boreales tuviesen menor elevación en comparación con las tierras altas australes. Los científicos dividen hoy la historia del planeta Marte en tres amplias edades, cada denominada con el nombre de un área geográfica que la tipifica:



q La Era Noachian es el nombre que se le da al intervalo de tiempo de los primeros miles de millones de años de existencia después de que el planeta se formó, hace 4600 millones de años. En esta era, los científicos piensan que el planeta era bastante activo, con periodos de medio ambiente cálido y húmedo, volcanes en erupción y algún grado de actividad tectónica. El planeta podría haber contado con una atmósfera más gruesa que permitiese el flujo de agua líquida por la superficie, la lluvia y la nieve.

q La Era Hesperian, que duró desde los siguientes 500 millones de años hasta los 1500 millones de años, en donde la actividad geológica comenzó a disminuir y el agua superficial a congelarse y formar masas de hielo superficiales y subterráneas. Fenómenos repentinos, –como los impactos– posiblemente causaron que el agua almacenada bajo la superficie fuese expulsada al calentarse, formando flujos catastróficos que corrieron por la superficie con una violencia comparable a la fuerza de miles de ríos Mississippi. Eventualmente el agua fue almacenándose bajo la superficie, como permafrost o hielo subsuperficial o fue en parte perdida hacia el espacio exterior.

q La Era Amazonian es la era actual, que comenzó hace 2000 a 3000 millones de años. El planeta es hoy un medio seco con sólo una atmósfera modesta en comparación con la terrestre. De hecho, ésta es tan delgada que el agua sólo puede existir como sólido o gas, pero no como líquido.

Aparte de lo expuesto anteriormente, existe un vivo debate y desacuerdo sobre los detalles de la historia marciana. ¿Cuán húmedo estuvo el planeta y hace cuánto? ¿Qué le ocurrió al agua? Esta es una historia que aún se está escribiendo. Además de estudiar el planeta desde la órbita, el Programa de Exploración Marciana de la NASA hará aterrizar geólogos robóticos en la superficie en forma de rovers con instrumental científico. Los dos puntos de aterrizaje elegidos para los Mars Exploration Rovers muestran evidencias de la actividad de agua en el pasado. Los rovers estudiarán las rocas para entender los tipos de minerales que las componen y de ahí los medios en las que éstas se formaron. Todo ello, en conjunto, ofrecerá pistas sobre el medio ambiente en el que las rocas se formaron: algunas podrían haberse originado en medios en los que habría existido el agua líquida, mientras que otras podrían ser típicas de los sedimentos que se forman en el lecho de los lagos. Incluso si llegamos a saber que en Marte nunca apareció vida tal y como la conocemos en la Tierra, la exploración científica del Planeta Rojo puede servir de gran ayuda de cara al entendimiento de la historia y evolución de la vida en nuestro propio mundo. Muchas –si no todas– las evidencias sobre el origen de la vida en la Tierra han sido borradas por la erosión y la tectónica global, la cual ha operado durante miles de millones de años. Marte, en comparación, es un mundo “compuesto” en el que algunas regiones presentan una historia similar a la de la corteza terrestre, mientras que otras son una “galería congelada” de los primeros días de la formación del Sistema Solar. Además, si la vida nunca se desarrolló en el planeta Marte –algo que hoy no podemos responder todavía– la exploración científica del planeta puede ofrecer información que resultaría imposible de encontrar por cualquier otro medio sobre la química prebiótica que llevó a la formación de vida en la Tierra. La posibilidad de que Marte sea un campo fósil de las condiciones químicas que en la Tierra generarían vida es una idea intrigante.



Dónde hemos estado y hacia dónde vamos Basándose en observaciones científicas, descubrimientos realizados y experiencias de las misiones pasadas y presentes, el Programa de Exploración Marciana de la NASA establecerá un conjunto de observatorios en torno al planeta Marte y en su superficie durante los próximos años. Esto incluye orbitadores que estudiarán el planeta y realizarán labores de telecomunicación; también laboratorios superficiales móviles, robots que sondeen por debajo de la superficie de dicho mundo y nuevas misiones que puedan recoger muestras marcianas y retornarlas a la Tierra. Mediante la cooperación internacional se guiará este programa en busca de las respuestas que los científicos desean conocer, gracias el desarrollo de tecnología que permita realizar las misiones con los recursos disponibles. La estrategia del programa es las búsqueda de nuevos datos sobre el medio ambiente marciano en el pasado, la historia de sus rocas y su interior, así como los papeles que ha jugado el agua y la posible presencia de vida en el pasado. Las siguientes misiones que se detallan son las finalizadas más recientemente, algunas de ellas todavía en curso y otras que formarán parte del programa de las próximas misiones a Marte dentro del programa de exploración de la NASA: q Mars Pathfinder (diciembre de 1996 – marzo de 1998): la primera misión del Programa Discovery finalizada, consistente en un conjunto de misiones de bajo coste desarrolladas rápidamente con objetivos científicos concretos. Esta sonda superó las expectativas y permaneció trabajando un periodo de tiempo mayor de lo esperado. Su sonda de aterrizaje, que desplegó el vehículo Sojourner en la superficie marciana, retornó 2300 millones de bits de información, incluyendo más de 17000 imágenes y más de 15 análisis de rocas y suelo, además de amplios datos sobre el viento y otros fenómenos meteorológicos. Las investigaciones llevadas a cabo por el instrumental tanto del vehículo de aterrizaje como del rover sugieren que en el pasado Marte era un mundo cálido y húmedo, con agua líquida en la superficie y una atmósfera más gruesa. El vehículo de aterrizaje y el rover superaron su vida útil prevista (30 días para el primero y 10 para el segundo), pero tras tres meses de operaciones en la superficie marciana, el agotamiento de la batería de la sonda de aterrizaje y los problemas con las temperaturas a las que operaba el rover obligaron a finalizar la misión. q Mars Global Surveyor (noviembre de 1996 – actualidad): durante la misión principal de cartografía de la superficie marciana, entre marzo de 1999 y enero de 2001, la Mars Global Surveyor obtuvo más información que todas las misiones enviadas previamente a este planeta. Hoy el orbitador continúa obteniendo datos en una segunda misión extendida: el 1 de mayo de 2003 había completado más de 20000 órbitas en torno a Marte y retornado más de 137000 imágenes, 671 millones de medidas con altímetro láser y 151 millones de medidas espectrométricas. Alguno de los eventos más significativos de la misión incluyen: las evidencias a favor de la posibilidad de agua líquida en la superficie marciana, de capas rocosas que parecen indicar la presencia de amplias inundaciones o lagos en la historia de Marte; evidencias topográficas de que el hemisferio Sur presenta una elevación mayor que la del Norte y que el flujo de agua y sedimentos podría haber tenido lugar en dirección hacia el Norte; identificación de hematite gris, mineral que sugiere su formación en un ambiente húmedo; y amplias evidencias del papel del polvo a la hora de producir cambios morfológicos en el medio marciano. La Mars Global Surveyor también obtuvo información de posibles sitios de aterrizaje para evaluar su interés, los riesgos y problemas potenciales de cara al aterrizaje de los Mars Exploration Rovers y servirá como repetidor de comunicaciones entre los rovers mientras descienden por la atmósfera de Marte y en las operaciones posteriores. q Mars Climate Orbiter y Mars Polar Lander (1998–99): ambas sondas fueron perdidas justo a la llegada a Marte. q Mars Odyssey (abril 2001– actualidad): la misión principal de este orbitador comenzó en marzo de 2002. Su conjunto de instrumentos espectrométricos en rayos gamma ha ofrecido importantes evidencias sobre la presencia de grandes cantidades de agua helada mezclada en la parte superior de suelo en un 20% del planeta cerca de sus polos Norte y Sur. Como estimación, si la cantidad de hielo de agua cerca de la superficie se fundiese, ésta sería capaz de rellenar dos veces el lago Michigan (EEUU). El sistema de cámaras de la Odyssey también se halla realizando mapas detallados de minerales en las rocas y suelo marciano. Una capa de roca rica en olivino en un cañón cerca del ecuador marciano sugiere que este lugar ha permanecido seco durante mucho tiempo, ya que el olivino es fácilmente meteorizado por el agua



líquida. Las observaciones nocturnas de los sistemas de cámaras de la Odyssey ofrecen información sobre la velocidad a la que se enfrían los materiales superficiales tras la puesta de Sol, lo cual da información de en qué puntos existen materiales rocosos o en cuáles éstos son arenosos. Las observaciones de la Odyssey también han servido para evaluar los puntos de aterrizaje potenciales de los Mars Exploration Rovers. Cuando estos dos vehículos alcancen Marte, la Mars Odyssey servirá también de enlace con la Tierra. q Mars Reconnaissance Orbiter (2005): esta misión está siendo desarrollada para obtener información detallada sobre miles de lugares de interés del planeta Marte, obteniendo una perspectiva de cada lugar con un detalle tal que sólo se ha logrado hasta el momento empleando una sonda de aterrizaje. La cámara telescópica del orbitador revelará detalles con una resolución tal que será capaz de ver objetos del tamaño de una mesa de despacho. Se obtendrán también mapas de superficies minerales con gran detalle en miles de sitios potenciales de aterrizaje. Los científicos buscarán concretamente minerales que se formen en medios húmedos. Un instrumento de radar en el orbitador estudiará cientos de metros bajo la superficie marciana para buscar de capas de hielo o agua fundida y otros tipos de materiales. Otro instrumento también investigará aquellos procesos atmosféricos que sufren cambios según las estaciones marcianas y cómo el vapor de agua entra y circula y abandona las diferentes capas de la atmósfera. q Mars Scouts (2007 y más tarde): los Mars Scouts son misiones propuestas de bajo coste que pretenden suplementar y complementar las misiones principales del Programa de Exploración Marciana de la NASA. De 25 propuestas iniciales, la NASA seleccionó cuatro misiones Scout candidatas a finales de 2002 para ser estudiadas con más detalle. En agosto de 2003 será elegida una de ellas, la cual deberá ser lanzada en el 2007. Los cuatro finalistas incluyen un orbitador, una sonda de aterrizaje, un aeroplano y un colector de muestras de la atmósfera marciana que deberá retornarlas a la Tierra. Mars Volcanic Emisión and Life Scout (Scout de Emisión Volcánica Marciana y Vida) consiste en un orbitador que explorará la atmósfera marciana para estudiar emisiones que puedan estar relacionadas con el vulcanismo activo o la actividad microbial. Phoenix es un laboratorio superficial que aterrizaría en las llanuras boreales marcianas para estudiar el hielo de agua, las moléculas orgánicas y el clima. El Aerial Regional-scale Enviromental Study (Estudio Medioambiental Aereo a escala Regional) propone hacer volar a una aeronave propulsada por cohetes a través de la atmósfera marciana para medir el vapor de agua y otros gases cerca de la superficie para mejorar nuestro entendimiento de la evolución química del planeta y su actividad biológica. El Sample Colection for Investigation of Mars (Recolección de Muestras para la investigación Marciana) se aproximaría la suficiente a la superficie de dicho planeta para recoger polvo y gases atmosféricos y retornarlos posteriormente a la Tierra. Una segunda oportunidad de solicitudes Scout en el futuro seleccionarán otras misiones interesantes, las cuales podrían volar en el 2011. q Mars Science Laboratory (2009): La NASA propone desarrollar y lanzar un laboratorio rover que pueda trabajar sobre la superficie de este mundo durante más de un año y desplazarse varios kilómetros. Esta misión realizaría importantes avances en la medición de la capacidad y acceso superficial. El rover podrá examinar el potencial del Planeta Rojo como hábitat para la vida existente o ya fósil. También pondrá a prueba la tecnología necesaria para realizar un aterrizaje preciso y la evitación de riesgos superficiales necesarios para enviar misiones futuras a lugares interesantes desde el punto de vista científico, pero difíciles de alcanzar. Esta misión está dedicada a ser la transición de un programa en el que se “seguirá el agua” o en el que se “buscarán las pruebas para localizar el carbono perdido” y de ahí llevar a cabo la primera detección de vida indirecta en la superficie marciana. q La próxima década de la exploración marciana: para la segunda década de este siglo, la NASA ha propuesto nuevos orbitadores de reconocimiento, vehículos de aterrizaje, rovers y la primera misión que retorne muestras de rocas marcianas y suelo a la Tierra. Este programa es flexible e incluye muchas opciones. Los científicos y los responsables de las misiones consideran que se producirá un importante desarrollo tecnológico para llevar a cabo estas misiones avanzadas, tales como la ascensión desde la superficie marciana, el encuentro automático en Marte y la protección planetaria.



Investigaciones científicas La misión de los Mars Exploration Rovers pretende determinar la historia del clima y del agua en lugares del planeta Rojo en donde las condiciones podrían haber sido favorables para la vida. Ambos rovers están equipados con un conjunto de instrumentos científicos que serán usados para leer los registros geológicos de cada lugar, para investigar el papel que el agua jugó en esa zona y determinar así cuán idóneas eran las condiciones para la vida. Objetivos científicos Basándose en prioridades del conjunto del Programa de Exploración Marciana, se desarrollaron los siguientes objetivos para los rovers:

q Buscar y caracterizar una gran diversidad de rocas y suelos que ofrezcan pistas sobre la actividad de agua en el pasado (minerales hidratados y minerales depositados por precipitación, evaporación, cementación sedimentaria o actividad hidrotermal). q Investigar las áreas de aterrizaje seleccionadas mediante teledetección orbital, las cuales cuentan con una gran probabilidad de contener evidencias físicas y/o químicas de la acción del agua líquida. q Determinar la distribución espacial y composición de los minerales, rocas y suelos en el entorno de los puntos de aterrizaje. q Determinar la naturaleza de los procesos superficiales geológicos estudiando la morfología y química de la superficie. q Calibrar y validar los datos de teledetección orbital y conocer la cantidad y la escala de heterogeneidad en cada punto de aterrizaje. q Para los minerales que contengan hierro, identificar y cuantificar las cantidades relativas de tipos específicos de minerales que contengan agua o hidroxilos o que sean indicadores de formación por procesos acuosos, tales como los carbonatos ricos en hierro. q Caracterizar las asociaciones minerales y texturas de los diferentes tipos de rocas y suelos, situándolos en su contexto geológico. q Obtener pruebas de la investigación geológica relacionadas con las condiciones medioambientales cuando el agua líquida se hallaba presente y averiguar si estos medios eran favorables para la aparición de vida.



Instrumental científico El conjunto de instrumentos científicos de los rovers es conocido colectivamente como la carga de pago Athena. Liderada por Steven Squyres, profesor de Astronomía de la Universidad de Cornell (Ithaca, Nueva York), la carga de pago Athena fue propuesta para volar en diferentes vehículos de aterrizaje y rovers antes de formar parte de la carga de pago de los Mars Exploration Rovers. La carga de pago consiste en dos instrumentos dedicados a estudiar el sitio de aterrizaje, al igual que otros tres situados en un brazo, los cuales han sido diseñados para realizar un estudio concreto de las rocas. También en el brazo se encuentra una herramienta que puede producir abrasión en la cubierta exterior de las rocas. Además, estos instrumentos están complementados con sistemas magnéticos y objetivos de calibración que también permitirán realizar otros estudios. Los dos instrumentos que estudiarán la zona de aterrizaje desde un punto de vista general son:

q Las Cámaras Panorámicas, que observarán la superficie empleando dos cámaras estereoscópicas de alta resolución en color y que complementarán a las cámaras de navegación del rover. Ofrecerán panoramas de la superficie marciana con detalles sin precedente y tendrán una resolución angular más de tres veces superior a las cámaras de la Mars Pathfinder. Las imágenes de las cámaras ayudarán a los científicos a decidir qué rocas y suelos analizar con detalle, y ofrecerán información sobre las características superficiales, la distribución y forma de las rocas cercanas y la presencia de formas en el terreno que hayan sido excavadas por antiguos cursos de agua. q El Mini-Espectrómetro de Emisión Termal es un instrumento que detecta la radiación infrarroja emitida por los objetos. Determinará desde lejos la composición mineral de objetos en la superficie marciana y permitirá a los científicos seleccionar rocas y suelos específicos para investigar con detalle. La observación en infrarrojo permite a los científicos ver a través del polvo que cubre muchas de las rocas, permitiendo al instrumento reconocer carbonatos, silicatos, moléculas orgánicas y minerales formados por el agua. Los datos infrarrojos permitirán a los científicos averiguar la capacidad del suelo y las rocas para soportar el calor dentro del gran rango de temperaturas que tienen lugar durante el día marciano. Además de estudiar rocas, el instrumento apuntará hacia arriba para realizar los primeros perfiles térmicos a través de la capa atmosférica marciana. Los datos del instrumento serán complementados por los obtenidos por el espectrómetro de emisión termal del orbitador Mars Global Surveyor.

Los instrumentos del brazo robótico son:

q El Sistema de Imagen Microscópica es una combinación de un microscopio y una cámara, que producirá vistas muy cercanas (a escalas de cientos de micras) de las rocas y suelos examinados por otros instrumentos del brazo robótico, ofreciendo un contexto para interpretar los datos sobre minerales y elementos. Este sistema permitirá la caracterización de rocas sedimentarias que se formaron por procesos en



los que intervino el agua y además ayudará a los científicos a entender el medio acuoso pasado de Marte. El instrumento también obtendrá información de formas de pequeña escala en las rocas creadas por impactos y actividad volcánica, así como pequeñas venas de minerales –como el caso de los carbonatos que podrían contener microfósiles en el famoso meteorito marciano AHL84001. La forma y el tamaño de las partículas en el suelo marciano también podrá ser determinada con este instrumento, el cual ofrecerá pistas valiosas sobre su formación. q Debido a que los minerales más importantes de Marte contienen hierro, el Espectrómetro Mössbauer está diseñado para determinar con gran precisión la composición y la abundancia de aquellos que presenten hierro y que sean difíciles de detectar con otras técnicas. La identificación de minerales con presencia de hierro ofrecerá información sobre las condiciones medioambientales tempranas de la historia de Marte. El espectrómetro también es capaz de examinar las propiedades magnéticas de minerales superficiales y de identificar aquellos formados en medios acuosos cálidos que puedan preservar evidencias fósiles de vida marciana. El instrumento emplea dos piezas de cobalto-57, cada una de ellas del tamaño de una goma de un portaminas, como fuente de radiación. Este instrumento ha sido construido en Alemania. q El Espectrómetro de Rayos X de Partículas Alfa determinará con precisión los elementos que forman las rocas y el suelo. Esta información será empleada para complementar y comparar los análisis de minerales llevados a cabo con otros instrumentos científicos. Mediante el uso de las partículas alfa y de los rayos X, el instrumento determinará en cada muestra la abundancia de todos los elementos mayores formadores de rocas, a excepción del hidrógeno. Analizar la composición elemental de los materiales de la superficie marciana ofrecerá a los científicos información sobre la composición de la corteza, procesos de meteorización y actividad del agua en Marte. El instrumento emplea pequeñas cantidades de curio-244 para generar radiación. Este aparato ha sido construido en Alemania. q Los instrumentos montados en el brazo tendrán la ayuda de la Herramienta de Abrasión de Rocas, que actúa como el equivalente a un martillo de geólogo. Posicionada frente a una roca –empleando el brazo del rover– emplea una rueda afilada para eliminar el polvo y la roca meteorizada, exponiendo la superficie fresca que se halla debajo de la misma. Esta herramienta expondrá un área de 4.5 centímetros de diámetro y realizará abrasión hasta una profundidad de 5 mm.

Además, los rovers estarán equipados con los siguientes instrumentos que también trabajan conjuntamente con el instrumental científico:

q Cada rover tiene tres conjuntos de Dispositivos Magnéticos que recogen polvo de la atmósfera para ser analizado por los instrumentos científicos. Marte es un lugar polvoriento y parte de las partículas de polvo son altamente magnéticas. Los minerales magnéticos transportados por los granos de polvo podrían ser remanentes del pasado acuoso del planeta. Un examen periódico de estas partículas y de sus patrones de acumulación en los dispositivos magnéticos de diversa intensidad puede revelar información acerca de su mineralogía y sobre la historia geológica del planeta. Un conjunto de dispositivos magnéticos se encontrará en la herramienta de abrasión, de tal modo que mientras ésta perfora la superficie, los científicos podrán



estudiar las propiedades del polvo en estas superficies. Un segundo conjunto de dispositivos magnéticos se encuentra alojado en frente del rover con la finalidad de obtener polvo de la atmósfera. Dichos dispositivos se hallan situados al alcance de los espectrómetros Mössbauer y de rayos X de partículas alfa. Otro tercer dispositivo magnético se halla montado en la parte superior del cuello del rover, mirando hacia la cámara panorámica y es suficientemente fuerte como para alterar las trayectorias del las partículas magnéticas arrastradas por el viento. Estos instrumentos han sido construidos en Alemania. q Los Sistemas de Calibración son puntos de referencia que ayudarán a los científicos al ajuste de las observaciones realizadas no sólo por los sistemas de imagen, sino también por otros instrumentos científicos. Por ejemplo, el espectrómetro Mössbauer emplea como sistema de calibración una delgada porción de roca rica en magnetita. El de rayos X de partículas alfa emplea un sistema situado en las superficies interiores de las aberturas diseñadas para proteger la cabeza del sensor del polvo marciano. El espectrómetro de emisión termal en miniatura tiene tanto un objetivo interno localizado en el mástil como uno externo, en el cuello del rover. El sistema de calibración de la cámara panorámica es el más particular que transporta el rover: tiene forma de reloj de Sol y se halla montado en el cuello del rover. La cámara tomará imágenes del reloj de Sol varias veces durante la misión, para que los científicos puedan realizar ajustes de las imágenes que reciben de Marte. Para calibrar el color de las imágenes de los panoramas marcianos se emplearán los bloques coloreados en sus esquinas. Las fotografías de la sombra que proyecta el centro de dicho reloj solar permitirán a los científicos ajustar apropiadamente el brillo de cada imagen. Los lados y la base de este reloj de Sol son un diseño artístico realizado por niños.

Puntos de aterrizaje



Puntos de aterrizaje La selección de los puntos de aterrizaje para los dos Mars Exploration Rovers se ha llevado a cabo mediante un estudio de dos años por parte de más de 100 científicos e ingenieros. Su trabajo consistió en la búsqueda de sitios que ofreciesen tanto excelentes oportunidades para realizar un aterrizaje seguro como aspectos de interés científico tras llevar a cabo los aterrizajes. Para ser considerados aptos, los puntos candidatos debían hallarse cerca del ecuador marciano, con una elevación suficientemente baja –de tal modo que la sonda atravesase una buena parte de la atmósfera para poder frenar–, no muy rugosos, no demasiado rocosos y no excesivamente polvorientos. En total, 155 sitios potenciales cumplían con estos requisitos iniciales de seguridad. Los dos que han satisfecho todos los criterios presentan importantes evidencias de la presencia de agua líquida, pero de dos modos muy diferentes:

q El Cráter Gusev, nombrado en honor al astrónomo ruso del siglo XIX Matvei Gusev, es un cráter de impacto de unos 150 Km de diámetro y situado a 15° al Sur del Ecuador marciano. Se encuentra en la transición entre las tierras altas australes y las llanuras suaves boreales. Lo que hace a Gusev un sitio atractivo para el aterrizaje es un valle de 900 Km de longitud que entra dentro del cráter desde el Sureste. Llamado Ma’adim Vallis (nombre hebreo dado a Marte), se cree que este valle fue erosionado hace mucho tiempo por agua líquida. El agua posiblemente erosionó la pared del cráter y rellenó una buena parte del mismo, creando un gran lago no muy diferente de los actuales lagos craterizados como el de Bosumtwi (Ghana). Este lago marciano ya ha desaparecido, pero la base del cráter Gusev debería contener sedimentos que aún preserven un registro de las condiciones que existían en el lago cuando los sedimentos fueron depositados. ¿Existen sedimentos lacustres en el cráter Gusev o han sido éstos enterrados por materiales más modernos? Si es posible hallar dichos sedientos, ¿qué revelarán sobre las condiciones existentes en dicho lago? ¿Creó el lago un medio adecuado para la vida? ¿Existen otras pistas en Gusev que puedan revelar más sobre el pasado más cálido y húmedo de Marte?

q Meridiani Planum se encuentra cerca del ecuador marciano, a media vuelta en torno al planeta desde el cráter Gusev. La región en la que se encuentra se conoce como Meridiani desde los primeros días de estudio telescópico de Marte, debido a que se sitúa cerca del meridiano cero del planeta –o línea correspondiente a la longitud cero–. “Planum” significa planicie, de tal modo que Meridiani Planum quiere decir “uno de los lugares más suaves y planos de Marte”. El interés científico de Meridiani no procede de su suave superficie, sino de su extraña composición mineral. Estudiándolo desde la órbita, el espectrómetro de emisión termal de la Mars Global Surveyor ha visto que este lugar es rico en un óxido de hierro denominado Hematite. El hematite gris se conoce también en la Tierra, formándose frecuentemente –pero no siempre– en asociación con agua líquida. ¿Están asociados los hematites en Meridiani al agua? Si es así, ¿cómo tuvo lugar el proceso? ¿Estuvo el agua en un lago? ¿Percolaba a través de las rocas quizás a alta temperatura? ¿Estuvo presente sólo como una traza en las superficies rocosas? Si el agua existió allí, ¿fueron las condiciones de Meridiani apropiadas para la vida? ¿O se formaron los hematites en otros procesos en los que no participó el agua? ¿Qué otras pistas nos puede dar Meridiani Planum sobre las condiciones pasadas en el planeta Marte?

El Rover A –la primera misión que será lanzada– irá a Gusev, mientras que el Rover B irá a Meridiani.



Resumen de la misión

El Proyecto Mars Exploration Rover de la NASA llevará dos laboratorios móviles hacia la superficie de Marte para realizar estudios de campo robóticos, incluyendo el examen de rocas y suelos que puedan revelar la historia de la actividad de agua en el pasado. Las secuencias de lanzamiento, crucero y operaciones de llegada harán que cada rover se pose en un área diferente del planeta con tres semanas de diferencia el uno respecto al otro, para explorar cada misión dichas zonas durante tres meses. Los dos rovers idénticos pueden reconocer y maniobrar en torno a obstáculos pequeños en su camino para estudiar las rocas seleccionadas por los científicos a partir de las imágenes enviadas por los propios vehículos. De este modo, se llevarán a cabo estudios sin precedente de la geología marciana, tales como las primeras observaciones microscópicas de rocas. Esto nos servirá para caracterizar las vecindades de los puntos de aterrizaje y para calibrar las observaciones desde los instrumentos que estudian el planeta a bordo de los orbitadores situados en torno al mismo. La NASA ha elegido los puntos que serán explorados –el cráter Gusev y Meridiani Planum– de entre 155 localizaciones potenciales, siendo estas dos las que ofrecen mayores garantías para un aterrizaje seguro y un gran interés científico para saber si el agua líquida en Marte ha podido crear un medio ambiente adecuado para la vida. Mientras que los rovers y los instrumentos que éstos portan son los componentes centrales del proyecto, cada misión también depende del funcionamiento de otros componentes: el vehículo de lanzamiento, la etapa de crucero, un sistema de reentrada en la atmósfera marciana, el descenso y el aterrizaje; un sistema versátil para las comunicaciones en el espacio profundo, instalaciones en la Tierra para el procesamiento de datos y un equipo internacional de ingenieros, científicos y distinto personal. El vehículo de lanzamiento Las dos sondas serán lanzadas en sendos cohetes Delta II de tres etapas, desde Cabo Cañaveral (Florida, EEUU). El rover A será lanzado empleando una versión del Delta II conocida como “modelo 7925”, un vehículo con una historia de más de 40 lanzamientos, incluyendo aquellos de las misiones Mars Global Surveyor, Mars Pathfinder y Mars Odyssey. El rover B empleará una versión más poderosa de este modelo llamada 7925H; la letra “H” identifica el vehículo como un lanzador pesado. Ambos cohetes Delta consisten en una primera etapa de combustible líquido con nueve cohetes propulsores de combustible sólido adosados, una segunda etapa con un motor de combustible líquido y otra tercera etapa con un cohete de combustible sólido. La diferencia entre las dos versiones de los Delta es el tamaño de los nueve cohetes de combustible sólido adosados a la primera etapa. Con su carga de pago en la parte superior, cada vehículo lanzador mide 39.6 metros de altura. La primera etapa del Delta II emplea un motor principal Rocketdyne RS-27ª . El motor proporciona un empuje de cerca de 890.000 Newtons haciendo reaccionar combustible RP-1 (queroseno térmicamente estable) con oxígeno líquido. Los nueve propulsores



para la primera misión tienen 1016 milímetros de diámetro y están rellenos de suficiente combustible sólido (polibutadieno hidroxilico) como para ofrecer unos 446.000 Newtons de empuje cada uno. Los nueve de la segunda misión tienen 1168 milímetros de diámetro y proporcionan un empuje un 25% mayor. La segunda etapa del Delta II está impulsada por el motor reencendible Aerojet AJ10-118K, el cual produce 44.000 Newtons de empuje. Este motor emplea un combustible llamado Aerozine 50, que es una mezcla de hidracina y dimetil hidracina, la cual reacciona con tetróxido de nitrógeno como oxidante. Un cohete de combustible sólido Star-48B construido por Thiokol es el que da potencia ala tercera etapa. Su misión es añadir un empuje de 66.000 Newtons, empleando un propelente formado principalmente por perclorato de amonio y aluminio. Horarios de lanzamiento El rover A será lanzado entre el 8 y el 24 de junio de 2003, seguido por el lanzamiento del rover B entre el 25 de junio y 15 de julio. Para permitir los cambios del equipo de tierra en las rampas de lanzamiento, las dos misiones deben ser lanzadas al menos con 10 días de diferencia, de tal modo que si el rover A se lanza a final de su periodo de lanzamiento, el B deberá ser enviado al espacio de acuerdo con este requisito. El rover A despegará desde el complejo de lanzamiento espacial 17-A, mientras que el B empleará el complejo 17-B. Cada misión tiene un total de dos instantes de lanzamiento muy próximos cada día. En el primer día del rover A, el periodo de lanzamiento se abre a las 18:44:07 T.U. y en el primer día del rover B, esta primera oportunidad tiene lugar a las 05:19:19 T.U. Las oportunidades para el despegue de ambas misiones comenzarán cada día unos minutos antes según nos adelantemos en el periodo de lanzamiento. Secuencia de lanzamiento Cuando cada Delta II se pone en marcha, el motor de la primera etapa y seis de sus nueve cohetes de combustible sólido hacen ignición justo en el momento del lanzamiento. Los otros tres se pondrán en marcha tras el apagado de los seis anteriores. Una vez el combustible de estos cohetes de combustible sólido se haya agotado, las carcasas de los mismos serán expulsadas en conjuntos de tres entre 1 y 3 minutos después del despegue. Tras 4 minutos y 23 segundos de vuelo, el motor principal se apagará. En los siguientes 20 segundos, la primera etapa se separará de la segunda y ésta última hará ignición, abriéndose al mismo tiempo la “nariz” del cono superior (cubiertas). Unos 10 minutos después del despegue para el rover A –y 9 minutos del B–, la segunda etapa dejará de trabajar durante un tiempo determinado. En este momento, la sonda con la segunda y tercera etapas del Delta II se hallará en órbita circular a 167 Km de altura sobre la Tierra. Antes de completar una órbita, no obstante, la segunda etapa del Delta hará ignición de nuevo para proporcionar empuje a la sonda en su trayectoria interplanetaria hacia Marte. Esto comenzará tras 14 a 19 minutos después del lanzamiento del rover A –dependiendo de la fecha y hora del

Cubierta

Tanque de oxidante de la primera etapa

Etapa intermediaTunel para cableado

Sección central

Motor de latercera etapa

Base giratoria

Helium spheresNitrogen sphere

Sistema de acoplamiento

Mars Exploration Rover

Seccióncónica

Puerta de accesoa la cubierta

Banda de separación del motode la tercera etapa

Sistema electrónico de guíaSistema de soporte de la segunda etapa

Tanque de combustible

Cohetes de combustible sólido

Expulsión de las cubiertast = 4 min, 42 segAlt = 121.3 km (75.4 mi)VI = 22,377 km/h (13,904 mph)

Ignición de la Etapa 2 t = 4 min, 36.9 segAlt = 118.9 km (73.9 mi)VI = 22,326 km/h (13,873 mph)

Apagado del motor principalt = 4 min, 23.4 segAlt = 119.3 km (74.1 mi)VI = 22,317 km/h (13,867 mph)

Despegue

Impactos de los cohetes de combustible sólido

Primer apagado de la segunda etapat = 9 min, 38.5 segAlt = 170.4 km (105.9 mi)VI = 28,095 km/h (17,457 mph)

Eyección de cohetes de combustible sólido (3/3)t = 1 min, 6 seg y 1 min, 7 secAlt = 18.0 km (11.2mi) / 18.3 km (11.4 mi) VI = 3,668 km/h (2,279 mph) /

3,712 km/h (2,307 mph)

Eyección de cohetes de combustible sólido (3)t = 2 min, 11.5 segAlt = 52.4 km (32.6 mi)VI = 9,046 km/h (5,621 mph)

Fases de lanzamiento

Números aproximativos para el primerdía del periodo de lanzamientro del Rover A

Apagado de la segunda etapa

29 min, 29.4 seg

162.6 km (101.0 mi) x

4,762.0 km (2,959.0 mi) órbita con

28.48° inclinación

Ignición de la etapa 3

30 min, 59.4 seg

Separación del vehículo


37 min, 14.4 seg

Reencendido de la segunda etapa

27 min, 23.7 seg

159.8 km (99.3 mi) x

179.6 km (111.6 mi) órbita con

28.4° inclinación

Separación de las etapas 2 y 3

30 min, 22.4 segFinal de la tercera etapa

32 min, 26.6 seg

Fases de lanzamiento

Números aproximados para el primerdía del periodo de lanzamiento del Rover A

La Tierra el díade llegada

Marte el día dellegada4/1/04

Marte el día del lanzamientoMarcas a intervalos de 20 días

La Tierra duranteel lanzamiento

8/6/03 periodo de lanzamiento de 17 días

ManiobraEntrada - 6 hours3 ó 4 Enero

ManiobraEntrada - 8 days27 Dic

ManiobraEntrada - 2 days2 Enero

ManiobraEntrada - 58 days7 Nov

Maniobra1 Agosto

ManiobraLanzamiento + 10 días18 Jun

Maniobra10 Oct

Trayectoria del Rover A

Marte el día dellegada25/1/04

Marte el día del lanzamientoMarcas cada 20 días

Perido de 21 días de lanzamientoTierra el día de

lanzamiento 25/6/03

ManiobraEntrada - 8 days17 Enero

ManiobraEntrada - 2 días23 Enero

ManiobraEntrada - 65 días21 Nov

ManiobraLanzamiento + 75 días8 Sep

ManiobraLanzamiento+ 10 días

1.14

Tierra el díade llegada

ManiobraEntrada - 6 hours24 ó 25 Enero

Trayectoria del Rover B



despegue– y entre 59 y 67 minutos del B. El segundo encendido de la segunda etapa del Delta durará entre 2 y 3 minutos. Poco después serán puestos en marcha unos pequeños cohetes para comenzar a girar la tercera etapa del Delta II hasta unas 63 rotaciones por minuto, la cual se halla situada sobre un sistema de apoyo acoplado a la segunda etapa. Acto seguido, la tercera etapa se separará de la segunda, encendiendo su motor unos 87 segundos para situar definitivamente la sonda en trayectoria hacia Marte. Para reducir la velocidad de giro después de que el motor de la tercera etapa finalice su encendido, se desplegará un sistema de pesos con forma de yo-yo, que cuenta con unos cables flexibles. Éstos funcionan del mismo modo que los brazos de un patinador al extenderse, reduciendo la velocidad de giro. La sonda expulsará la tercera etapa del Delta II aproximadamente entre 34 y 39 minutos después del despegue del Rover A y entre 78 y 87 minutos tras el lanzamiento del B. Unos resortes empujarán lejos esta tercera etapa, dejando visible la antena de la etapa de crucero del rover. Aunque las transmisiones de radio desde el Delta II permitirán a los controladores en tierra monitorizar los eventos críticos durante la secuencia de lanzamiento, las comunicaciones con cada Mars Exploration Rover no podrán comenzar hasta que se produzca la separación de la tercera etapa del Delta. Las Estaciones de Seguimiento para el Espacio profundo (DSN) de la NASA comenzarán recibiendo la señal de radio del rover A tras 50 minutos del lanzamiento, empleando los equipos y antenas situados en la estación de Canberra (Australia). Para el rover B, los contactos iniciales por radio con el DSN se llevarán a cabo desde Goldstone, California (EEUU), un minuto o algo más tras la separación de la tercera etapa. El viaje interplanetario y el acercamiento a Marte Sea cual sea el día en el que el rover A abandone la tierra, éste alcanzará Marte el 4 de enero de 2004, de tal modo que el viaje durará entre 194 y 210 días. Del mismo modo, el rover B tiene un día y hora de llegada fijos, de manera que su viaje a Marte durará entre 194 y 214 días, en función exclusivamente de su fecha de lanzamiento. Los ingenieros se refieren a los primeros meses de viaje a Marte como la etapa de crucero, mientras que los últimos 45 días antes de la llegada se conocen como la fase de acercamiento. Durante ambas fases, cada sonda se halla conectada a una etapa de crucero que será expulsada poco antes de llegar a Marte. Los paneles solares de la etapa de crucero proveerán de electricidad al vehículo durante su viaje. Para ajustar la trayectoria de la sonda, los propulsores de la etapa de crucero serán encendidos tres veces durante el viaje hacia Marte y más de ocho veces durante los ocho días finales de acercamiento. La primera o segunda de estas maniobras tendrá la función de dirigir la sonda hacia un área específica de la superficie de Marte. Durante la etapa de crucero puede llevarse a cabo otro encendido adicional para permitir a los controladores redirigirse hacia el sitio de aterrizaje si así resultase necesario. Posteriores maniobras para ambas misiones refinarán el punto de aterrizaje basándose en cálculos que usan determinaciones de la posición y curso de la sonda actualizados frecuentemente. La corrección final –opcional– está fechada para justo seis horas antes del aterrizaje.



Al igual que la misión orbital Mars Odyssey, el proyecto Mars Exploration Rover combinará dos esquemas tradicionales de seguimiento con un método de triangulación relativamente nuevo para mejorar la precisión de navegación. Uno de los métodos tradicionales el es rastreo, que mide la distancia de la sonda cronometrando con precisión el tiempo que tarda una señal de radio en viajar desde la Tierra hasta el vehículo, ida y vuelta. El otro se basa en el efecto Doppler, que mide la velocidad relativa de la sonda respecto a la Tierra, sabiendo la variación de la frecuencia de una señal de radio emitida por el propio vehículo. El nuevo método, llamado medición delta diferencial de rango de ida, añade información sobre la localización de la nave en direcciones perpendiculares a la línea de visión. Para ello, pares de antenas de la Red de Estaciones de Seguimiento para el Espacio Profundo (DSN) en diferentes continentes recibirán simultáneamente la señal del vehículo y después emplearán estas mismas antenas para observar ondas de radio naturales de un cuerpo celeste de referencia, por ejemplo, un quasar. Se considera que el empleo de este método de triangulación resultará de utilidad para ajustar varios kilómetros del rango de incertidumbre a la hora de llevar a los rovers hacia sus lugares de aterrizaje. Los meses en los que los rovers viajen desde la Tierra hacia Marte también darán tiempo a realizar diversos tests de procedimientos críticos, del equipo y del software de cara a la llegada. Entrada, descenso y aterrizaje Los Mars Exploration Rover emplearán el mismo esquema de aterrizaje que el que llevó a la Mars Pathfinder a aterrizar con éxito en el Planeta Rojo. Unos 70 minutos antes de entrar en la atmósfera marciana, cada rover girará para orientar su escudo térmico hacia delante. Desde ese momento hasta que el rover despliegue sus propios paneles solares tras el aterrizaje, la sonda recibirá su energía eléctrica de cinco baterías montadas en el vehículo de aterrizaje. La secuencia de eventos planeada para entrar en la atmósfera, descender y aterrizar es prácticamente la misma para los dos rovers. Quince minutos antes de la entrada atmosférica, la cubierta protectora unida al vehículo de aterrizaje y el rover se separará de la etapa de crucero, cuyo función a partir de entonces ya habrá finalizado. Cada etapa de crucero impactará aisladamente contra Marte. Cada sonda llegará a la parte superior de la atmósfera a una altura de 128 Km por encima de la superficie marciana, con un ángulo de vuelo de 11.5° y una velocidad de unos 5.4 Km/s. Aunque Marte tiene una atmósfera más delgada que la Tierra, la fricción del viaje a través de ésta calentará al vehículo dramáticamente. Se espera que la superficie del escudo térmico llegue a una temperatura de 1447°C. Unos cuatro minutos después de la reentrada atmosférica, la velocidad habrá disminuido hasta unos 430 m/s. En este punto, a unos 8.5 Km por encima de la superficie marciana, la sonda desplegará su paracaídas. Dos minutos después, la sonda se hallará botando por la superficie, pero en este intervalo de tiempo tendrán lugar eventos cruciales para el éxito de la misión.

• Comienza giro para la entrada: L - 76 min. Giro completado en L - 56 min

• Separación de la etapa de crucero: L - 21 min

• Despliegue del aracaídas: L - 102 seg, altitud 8.6 km (5.3 mi), velocidad 472 km/hr (293 mph)

• Separation del escudo: L - 82 seg

• Separacion del vehículo de aterrizaje: L - 72 sec

• Adquisición de Superficie por Radar: L - 35 seg, 2.4 km (1.5 mi) por encima de la superf.

• Adquisición de imágenes de descenso: L - 30 sec, 2.0 km de altura

L - 22 seg, 1.4 km de alturaL - 26 seg, 1.7 km de altura

• Inicio de inflado de airbags: L - 8 seg, 284m de altura

• Encendido de retrocohetes: L - 6 seg, 134m, 82 km/hr (51 mph)

• Corte del cable de unión: L - 3 seg, 10 m de altura

• Aterrizaje: Entrada + 343 seg

• Reboando y rodando durante 1 Km

• Finaliza de rodar: Aterrizaje + 10 min

• Retracción de los airbags: L + 66 min

• Apertura de pétalos: L + 96 min hasta L + 187 min

Entrada, descenso y aterrizaje

Números aproximadospara el aterrizaje del Rover A



Veinte segundos después del despliegue del paracaídas, la sonda expulsará la parte inferior de su escudo térmico, dejando a la vista el vehículo de aterrizaje. Diez segundos después, la cubierta protectora unida al paracaídas hará descender el vehículo de aterrizaje mediante un cable de unos 20 metros de longitud, proceso que llevará unos 10 segundos. Casi inmediatamente, un sistema de radar en el vehículo de aterrizaje comenzará a enviar pulsos hacia el suelo con la finalidad de medir su altitud. El radar detectará la superficie cuando la sonda se halle a unos 2.4 Km por encima de ésta, lo cual sucederá unos 35 segundos antes del aterrizaje. El diseño del Mars Exploration Rover cuenta con dos nuevas herramientas, las cuales no tenía la Mars Pathfinder y que evitarán los vientos horizontales durante el impacto en el terreno en caso de que éstos sean fuertes. Uno es una cámara situada en la sonda de aterrizaje, que mira hacia abajo. Una vez el radar haya detectado la superficie, la cámara tomará imágenes del terreno en intervalos de 4 segundos, analizándolas automáticamente para estimar la velocidad horizontal del vehículo. La otra innovación es un conjunto de tres pequeños cohetes transversales montados en la cubierta unida al paracaídas, los cuales pueden ser puestos en marcha con cualquier combinación, para reducir la velocidad horizontal o el efecto del movimiento en vaivén del vehículo al estar colgado del paracaídas y del cable. Ocho segundos antes de tomar tierra, los generadores de gas inflarán los airbag de la sonda. Dos segundos más tarde, los tres cohetes principales de deceleración en la cubierta –y si es necesario uno o dos de los transversales– harán ignición. Después de tres segundos, cuando el vehículo de aterrizaje se encuentre a 15 metros sobre el terreno y su velocidad vertical sea nula, el cable será cortado, liberándose del paracaídas y de la cubierta. El vehículo de aterrizaje, protegido por airbag, se hallará en caída libre durante unos pocos segundos, hasta hacer impacto contra el suelo. El primer rebote contra la superficie llevará de nuevo al vehículo de aterrizaje a unos 15 metros de altura. Durante unos minutos éste seguirá botando y rodando. Como comparación, la Mars Pathfinder envuelta en airbag rebotó unas 15 veces hasta una altura de 15 metros y continuó rodando y botando durante unos 2 minutos y medio antes de permanecer en reposo y después de haber recorrido cerca de un kilómetro sobre la superficie desde su punto de impacto original. Doce minutos después de haber aterrizado, los motores comenzarán a retraer los airbag, un proceso que suele llevar aproximadamente una hora. Acto seguido se abrirán los pétalos del vehículo de aterrizaje. No importa cual de los cuatro pétalos se halla en el fondo, ya que la apertura de los mismos colocará a la sonda correctamente situada, con la base de los pétalos en el centro. Operaciones superficiales en Marte La apertura del vehículo de aterrizaje de cuatro caras dejará a la vista el rover que se halla en su interior. La primera acción de cada rover será desplegar sus paneles solares. Entonces, aún en su cápsula, tomarán imágenes inmediatamente del entorno con sus cuatro cámaras de identificación de riesgos, las cuales se hallan montadas debajo del plano de los paneles solares.



Ya que los rovers emplean la luz para generar energía eléctrica, sus operaciones en la superficie se realizarán durante un horario determinado y relativo a la longitud del día marciano. Un día marciano o “sol” dura 24 horas, 39 minutos y 35 segundos. Cada rover necesita emplear varios días para realizar varias tareas científicas antes de abandonar el vehículo de aterrizaje. Antes de la primera noche marciana, el rover deberá haber desplegado su antena principal y el mástil en el que las cámaras panorámicas y de navegación se hallan montadas. La cámara de navegación tomará el primer panorama del punto de aterrizaje. Una vez transmitido éste a la Tierra durante el siguiente día, el panorama y las primeras imágenes de las cámaras de evitación de riesgos permitirán a los ingenieros de la misión la identificación de la ruta más segura para la partida del rover. El rover se levantará de su posición agachada y se pondrá “de pie” hasta su altura completa mientras aún se halla en su base de pétalos. Desde dicha altura, se tomará una vista panorámica estereoscópica de 360° con alta resolución, tanto en color –con la cámara panorámica– como en infrarrojo con el espectrómetro termal de infrarrojos en miniatura. Los científicos se basarán en estas imágenes para decidir qué rocas deben comenzar a ser examinadas. A diferencia de la misión de la Mars Pathfinder, cuando cada Mars Exploration Rover salga de su vehículo de aterrizaje, el papel de dicho lander en la misión habrá terminado. De esta manera comenzará un nuevo capítulo en la exploración marciana: el vahículo transporta todo su equipo mientras se desplaza por la superficie. En los siguientes días, el rover finalizará el chequeo y calibración de los instrumentos científicos y se desplazará hacia cualquier roca cercana o punto de interés en el suelo que el equipo científico haya elegido como primer objetivo analizando las imágenes en visible e infrarrojo obtenidas anteriormente. El rover examinará su objetivo con detalle y comenzará a desplazarse en el siguiente día hacia su nueva meta. Se estima que cada MER será capaz de viajar al menos unos 40 metros cada día, pero se cree que las distancias que recorrerá serán menores debido a que tendrá que realizar muchas maniobras para evitar riesgos. Para coordinar su trabajo con los rovers, el equipo de ingenieros y científicos también vivirá con horario marciano. La diferencia de 40 minutos diaria significará que a las dos semanas del inicio de la misión, el horario de levantarse y almuerzo de los miembros del equipo se habrá retrasado en unas 9 horas. Después de que el segundo rover llegue a Marte, su equipo trabajará a diferente horario marciano, debido a que los MER se hallarán a medio planeta de distancia en torno a Marte. Cuando amanece en Meridiani, es medianoche en Gusev. Cada rover transmitirá los datos obtenidos durante la mañana; el equipo de vuelo analizará dichos datos, refinará los planes para las actividades de la siguiente jornada y enviará órdenes actualizadas al vehículo a la mañana siguiente. Cada rover tiene prevista una misión principal de 90 sols (92 días terrestres) tras el aterrizaje, aunque las condiciones medioambientales tales como las tormentas de arena podrían reducir la vida de los mismos. La distancia al Sol de Marte varía mucho más de lo que lo hace la de la Tierra, de tal modo que el Planeta Rojo habrá pasado su punto más cercano al Sol dentro de su órbita



elíptica de 23 meses (traslación) unos cinco meses antes de la llegada de los rovers. De este modo, la distancia entre Marte y el Sol se habrá incrementado cerca de un 7% entre mediados de enero y mediados de abril de 2004, lo cual tiene dos importantes consecuencias de cara al trabajo que lleven a cabo los vehículos: ambos rovers aterrizan al final del verano austral marciano y con la llegada del otoño y la disminución de la intensidad de luz solar que llega a los paneles solares, la cantidad de energía eléctrica obtenida también disminuirá. Además, las noches cada vez más frías incrementarán la necesidad de realizar el calentamiento eléctrico imprescindible para que las baterías se hallen lo suficientemente tibias como para funcionar. El factor principal que limitará la vida de los rovers, menos predecible pero sí posible, será la acumulación de polvo en sus paneles solares. Comunicaciones Al igual que en todas las misiones interplanetarias de la NASA, el proyecto de los Mars Exploration Rovers empleará la Red de Estaciones de Seguimiento para el Espacio Profundo para las operaciones de rastreo y comunicación con ambas sondas. Durante los minutos críticos de la llegada a Marte, los dos rovers informarán sobre su estado mientras tiene lugar la reentrada atmosférica, descenso y aterrizaje. En la superficie de Marte, ambos vehículos serán capaces de comunicarse directamente con la Tierra o hacerlo a través de los orbitadores situados en torno al planeta, que actuarán como repetidores durante el envío de información o la emisión de las órdenes desde la Tierra. La distancia entre nuestro planeta y Marte se incrementará un 65% entre mediados de enero y mediados de abril de 2004, reduciendo la tasa a la que estos datos pueden ser transmitidos a través del espacio. La Red de Estaciones de Seguimiento, que cumplirá 40 años el 24 de diciembre de 2003, transmite y recibe señales de radio mediante grandes antenas con forma de disco, situadas en tres puntos de nuestro planeta dispuestos a 1/3 del camino en torno a la Tierra. Esta configuración asegura que cada sonda pueda ser detectable desde uno u otro complejo de antenas mientras la Tierra rota. Los complejos de antenas se hallan en Goldstone (desierto de Mojave en California, EEUU), cerca de Madrid (España) y cerca de Canberra (Australia). Cada complejo está equipado con una antena de 70 metros de diámetro, al menos dos antenas de 34 metros de diámetro y otras más pequeñas. Los tres se comunican directamente con el centro de control de la NASA en el Jet Propulsión Laboratory (Pasadena, California). Como ejemplo, esta red ha trabajado con más de 25 vehículos espaciales en 2002. La red de estaciones ha sido adecuada entre mediados-finales de 2003 y principios de 2004 de cara al extraordinario nivel de demanda requerido para las comunicaciones interplanetarias. Existen otras misiones –además de los Mars Exploration Rovers– que también estarán atravesando sus momentos más importantes. Entre otras, la Mars Express de la Agencia Espacial Europea, que entrará en órbita marciana y soltará el vehículo de aterrizaje Beagle 2 hacia la superficie del Planeta Rojo; el orbitador japonés NOZOMI, el cual se situará en torno a Marte; la sonda Stardust, que realizará un sobrevuelo a un cometa y más adelante la Cassini, que llegará al planeta Saturno. La Red de Estaciones de Seguimiento de Espacio Profundo está mejorando las capacidades de las antenas en los tres complejos y construyendo una nueva en Madrid de 34 metros de diámetro. Esta nueva antena significará una adición de 70 horas de rastreo de



vehículos espaciales por semana en los periodos en los que Marte sea visible desde Madrid. Durante la fase inicial de la etapa de crucero de cada misión de los Mars Exploration Rovers, una antena de alta ganancia montada en la etapa de crucero servirá para mantener comunicaciones con la Tierra. Existe otra antena de baja ganancia que no necesita ser orientada con tanta precisión como la antena de alta. En estos primeros momentos de la misión resultará difícil mantener la antena orientada hacia la Tierra y los paneles solares dirigidos hacia el Sol, debido al ángulo Sol-Tierra. Posteriormente, dicho ángulo irá disminuyendo, de tal modo que resultará posible poner en marcha una antena de ganancia media algo más direccional, montada también en la etapa de crucero. La transmisión de datos es una de las actividades más difíciles durante la secuencia crítica de la reentrada atmosférica, descenso y aterrizaje, pero se requieren comunicaciones con la sonda durante este periodo de tiempo de cara a diagnosticar cualquier problema que pudiese surgir. Minutos después de que la sonda gire hasta disponer su escudo térmico con la orientación necesaria para entrar en la atmósfera marciana, la antena de baja ganancia de la etapa de crucero se pondrá en marcha de nuevo, reduciendo la transmisión de datos hasta 10 bits por segundo, es decir, menos de un 2% de la tasa de la antena de ganancia media. Empleando ésta y posteriormente otras antenas de baja ganancia en la cubierta trasera, en el lander y en el rover, las transmisiones durante la siguiente hora o más tiempo consistirán en simples señales de tonos codificadas para informar sobre el cumplimiento de las actividades críticas. Por ejemplo, un cambio de tono servirá para indicar a los controladores sobre cuándo se ha expulsado con éxito la etapa de crucero, 15 minutos antes de entrar en la atmósfera. Durante el descenso se transmitirán cerca de 36 señales de este tipo. Antes de su primera noche en la superficie marciana, cada rover deberá desplegar su antena de alta ganancia para emplearla a la mañana siguiente. Los rovers serán capaces de comunicarse directamente con la Tierra a unas tasas de transmisión mayores de 11.000 bits por segundo. Un minuto antes de que el vehículo de aterrizaje llegue a la superficie marciana, se empleará otro método de comunicación importante –repetición de la información mediante una sonda en órbita en torno a Marte. Una antena montada en cada vehículo de aterrizaje transmitirá información sobre su estado al orbitador Mars Global Surveyor desde el momento en el que el vehículo de aterrizaje emerge de la cubierta trasera hasta el impacto en la superficie. Si dicha antena sobrevive al primer rebote, continuará enviando información pocos minutos después de que el vehículo de aterrizaje rebote varias veces y ruede por el suelo. La órbita de la Mars Global Surveyor será ajustada durante las semanas precedentes para situarla sobre las vecindades de la zona de aterrizaje en los minutos cruciales en los que se necesitan recibir las transmisiones. Los orbitadores transmitirán posteriormente los datos a la Tierra.



Durante la misión superficial de cada rover, una antena dispuesta sobre éste será capaz de comunicarse con la Mars Global Surveyor y la Mars Odyssey una o dos veces cada día durante varios minutos, mientras cada uno de estos orbitadores sobrevuela la zona, empleando un enlace en UHF a 128.000 bits/seg. Los planes realizados contemplan emplear comunicaciones directas con la Tierra para realizar transmisiones críticas para el éxito de la misión, pero cerca de la mitad de los datos totales retornados por los rovers podrían ser reemitidos empleando los orbitadores si así fuese necesario. Una de las ambiciones ingenieriles del proyecto es demostrar la capacidad de transmitir información al menos en una ocasión entre la sonda europea Mars Express, que comenzará a orbitar Marte en diciembre de 2003. Requisitos de protección planetaria En el estudio sobre si Marte presentó un medio ambiente adecuado para la vida es necesario tomar precauciones para evitar contaminar el terreno con microbios procedentes de la Tierra. Los Estados Unidos están comprometidos en un tratado internacional que estipula que le exploración espacial se debe llevar a cabo de manera que evite contaminaciones dañinas a cuerpos celestiales. La primera estrategia para prevenir la contaminación de Marte con organismos es asegurarse de que el hardware que pretende ser enviado al planeta se halla limpio. Cada Mars Exploration Rover debe cumplir los requisitos de llevar un total de no más de 300.000 esporas de bacterias en cualquier superficie que puedan llegar hasta el medio marciano. Los técnicos que han realizado el montaje de la sonda y la han dispuesto para su lanzamiento han limpiado frecuentemente su superficie empleando una disolución de alcohol. El equipo de protección planetaria ha estudiado las superficies y llevado a cabo tests microbiológicos para demostrar que cada sonda cumple con los requisitos de limpieza biológica. Los componentes que son resistentes a las altas temperaturas, tales como el paracaídas y las telas térmicas, fueron calentados a 120° de temperatura o más, para eliminar los microbios. El compartimiento núcleo de cada rover, que contiene el computador principal y otros sistemas electrónicos importantes, ha sido sellado y ventilado empleando filtros de alta eficiencia que mantienen los microbios en su interior. Algunos pequeños compartimentos electrónicos también han sido aislados de esta manera. Un tipo de precaución adicional es asegurarse de evitar que otro hardware llegue a Marte accidentalmente. Cuando la tercera etapa del Delta II se separa de la sonda, los dos objetos viajan con trayectorias idénticas. Para prevenir la posibilidad de que la tercera etapa del Delta impacte contra Marte, el curso del conjunto es alterado deliberadamente, de tal modo que la sonda no podría llegar a Marte si no se realizase la primera maniobra de corrección de trayectoria, unos 10 días después. La Oficina de Protección Planetaria de la NASA es la responsable de hacer cumplir las regulaciones de protección planetaria de dicha agencia. Seguridad durante el lanzamiento Los rovers emplean pequeñas cantidades de materiales radiactivos en dos instrumentos científicos y también para prevenir que los componentes electrónicos se enfríen demasiado durante la noche. La NASA ha empleado materiales radiactivos con



seguridad durante cuatro décadas en una gran variedad de instrumentos científicos y con el objetivo de producir calor para vehículos espaciales o energía eléctrica. Existe un peligro radiológico muy bajo para el público si tuviese lugar un accidente con alguno de los Mars Exploration Rovers durante el lanzamiento. Los análisis realizados para los informes sobre el impacto ambiental de la misión indican que la probabilidad de que se produzca un accidente durante el lanzamiento es muy pequeña, de 1/30. La mayor parte de los accidentes no presentarían una amenaza para las unidades de radioisótopos a bordo de la sonda debido al fuerte diseño de las unidades. Existen también pequeñas cantidades de curio-244 y cobalto-57 que tienen bajas temperaturas de fusión comparadas con la del dióxido de plutonio en las unidades térmicas de radioisótopos, y estos dos materiales podrían ser emitidos en un accidente al inicio del lanzamiento (por ejemplo, en los primeros 23 segundos tras el despegue). La probabilidad de que un accidente inicial produzca la emisión de estos materiales radiactivos es de 1/1030. Si un accidente en el área de lanzamiento tuviese como resultado la emisión de materiales radiactivos, los espectadores y personas de la zona que se hallen en la dirección del viento recibirían menos de unas pocas décimas milirem. (La dosis anual de las fuentes de radiación natural que existe en los EEUU se halla en torno a los 300 milirem cada año). Con esta exposición a la radiación provocada por un hipotético accidente no tendrían lugar riesgos para la salud de las personas. Las medidas de precaución incluyen el despliegue de equipos de monitorización de radiación y estaciones remotas de control del aire en puntos estratégicos del lugar del lanzamiento. Un centro de control radiológico en el centro Espacial Kennedy coordinaría cualquier emergencia local requerida antes del lanzamiento o en las primeras fases de la misión. En caso de un problema radiológico, las agencias estatales y federales y de los EEUU, determinarían las acciones a llevar a cabo para cualquier área fuera del Centro Espacial Kennedy.



Sonda Espacial

Cada uno de las dos sondas Mars Exploration Rovers recuerda a un conjunto de muñecas rusas. El rover viajará hacia Marte dentro de un vehículo de aterrizaje rodeado de airbag. El vehículo de aterrizaje se hallará encapsulado dentro de un escudo protector. Finalmente, una etapa de crucero con forma de disco se halla acoplada al escudo protector a un lado y al vehículo de lanzamiento Delta II al otro. Etapa de crucero La etapa de crucero proporciona la capacidad necesaria para realizar el vuelo de siete meses hacia Marte, pero sólo en esa fase de la misión, como sistema de propulsión para maniobras de corrección. Su diámetro es aproximadamente de 2.6 metros y su altura de 1.6 metros; presenta forma de disco y cuenta con dos paneles solares y antenas en una cara, más los tanques de combustible y la cubierta protectora (cápsula de reentrada) en la otra. En torno al borde se encuentran los cohetes aceleradores, un scanner estelar y un sensor solar. El sistema de propulsión emplea propelente de hidracina almacenado en dos tanques de titanio. Debido a que la sonda completa gira a 2 rotaciones por minuto, el combustible en los tanques es empujado hacia el exterior (es decir, hacia las zonas de salida) y a través de los conductos de combustible hacia dos cúmulos de motores. Cada cúmulo cuenta con dos propulsores que apuntan en direcciones diferentes. El rastreador estelar y el sensor solar ayudan al vehículo a determinar su orientación. Debido a que los paneles solares del rover se hallan plegados dentro de la cubierta protectora durante el viaje, la etapa de crucero necesita sus propios paneles para obtener energía eléctrica. Estos paneles solares pueden generar más de 600 watios cuando la sonda se encuentra a una distancia del Sol comparable a la de la Tierra y más o menos la mitad cuando se halla cerca de Marte. La etapa de crucero también incluye un sistema para liberar el exceso de calor de los computadores del rover, con un sistema de bombeo de freón y radiadores montados en el borde. Entrada, descenso y sistema de aterrizaje El sistema para llevar cada rover con seguridad hacia la atmósfera de Marte y de ahí a la superficie se basa en una cubierta protectora para la reentrada, un paracaídas y un sistema de airbag. La cubierta protectora tiene dos partes: un escudo térmico por la parte delantera y una cubierta en la trasera. Ambos están basados en diseños que funcionaron con éxito durante los aterrizajes de las sondas Viking en 1976 y Mars Pathfinder en 1997. El paracaídas se halla acoplado a la cubierta trasera y tiene unos 15 metros de diámetro. El diseño de los paracaídas fue puesto a prueba en condiciones marcianas simuladas en un gran túnel de viento en el Centro Ames de Investigación de la NASA (NASA Ames Research Center), cerca de Sunnyvale, California (EEUU).

Etapa de crucero

Cubierta posterior

Rover y vehículo de aterrizaje

Escudo térmico

Sistema de vuelo



La cubierta trasera lleva un sistema de medida de la deceleración que se emplea para determinar el momento exacto en el que deben ser desplegados los paracaídas. Los cohetes de combustible sólido montados en la parte inferior de la cubierta reducen la velocidad vertical y cualquier velocidad horizontal excesiva justo antes del aterrizaje. Los airbag, basados en el diseño de los de la sonda Mars Pathfinder, amortiguan el impacto de la sonda de aterrizaje en la superficie. Cada una de las cuatro caras del vehículo de aterrizaje está equipada con un conjunto de seis airbag empaquetados conjuntamente. Los generadores de gas explosivo inflan rápidamente los airbag hasta una presión de 6900 pascales. Cada airbag tiene doble pared para soportar la presión del impacto y seis capas de un tejido especial de fibra de polímero (cinco veces más resistente que el acero) para protegerse de rocas puntiagudas. El material de fibra, Vectran, se emplea para las cuerdas de arcos y para raquetas de tenis. Cápsula de aterrizaje La cápsula de aterrizaje, además de desplegar los airbag, puede situar el rover en posición correcta, mirando hacia arriba, si es necesario. También resulta una plataforma ajustable desde la cual el rover puede moverse hacia la superficie de Marte. Dicha cápsula incluye un altímetro radar necesario para controlar algunos momentos del descenso, así como dos antenas. La estructura básica de la cápsula de aterrizaje son cuatro pétalos triangulares fabricados con un compuesto de grafito-epoxy. Unidos por una bisagra a cada lado de la base central se encuentran tres pétalos. El rover se encuentra acoplado a la base de pétalos durante el viaje a Marte y el aterrizaje. Cuando los pétalos de la cápsula de aterrizaje se hallan plegados, éstos forman una estructura tetragonal en torno al rover. Tras el aterrizaje y después de que la cápsula con sus airbag inflados rebote y ruede por la superficie marciana, cualquiera de los pétalos puede acabar situado en el fondo, sobre el terreno. Si el aterrizaje tiene lugar, pues, sobre uno de los pétalos, existen unos motores eléctricos en las bisagras que tienen suficiente fuerza como para empujar al vehículo de aterrizaje al abrirlo y situarlo al rover en su posición correcta. Otros motores pueden retraer los airbag ya desinflados. Un lienzo hecho con el mismo tipo de material que los airbag puede disponerse sobre los cables y equipos electrónicos, de tal modo que el rover pueda moverse por encima de éste para salir fuera de la cápsula de aterrizaje. Los pétalos laterales también pueden ser ajustados (levantados o bajados) desde el plano de la base de pétalos para acomodarse al terreno difícil de maniobrar y facilitar el movimiento al rover. Cerca de cuatro millones de personas estarán especialmente conectadas al proyecto Mars Exploration Rover, ya que sus nombres están registrados en el vehículo de aterrizaje de cada misión. Cada uno de los dos vehículos transporta un disco digital versátil (DVD) que contiene millones de nombres de personas en todo el mundo que participaron en la campaña “Envía tu nombre a Marte”, la cual finalizó en noviembre de 2002.

Cámaras de navegación

Cámaraspanorámicas

Mini Espestrómetro deEmisión Termal (detrás)

Antena de baja ganancia

Antena de alta ganancia

Sistema de movilidad del rover

Paneles solares

AntenaUHF

Sist. de imagen microscópico

Herramienta de abrasión

EspectrómetroMössbauer

Espectrómetrode rayos X

de partículas alfa

Dispositivo magnético(delantero)

Objetivo de calibración




Rover En el corazón de cada Mars Exploration Rover se halla un rover. Este es el laboratorio geofísico móvil que estudiará el punto de aterrizaje y viajará para examinar con detalle varias rocas seleccionadas. Los Mars Exploration Rovers difieren en gran medida de su predecesor, el rover Sojourner de la Mars Pathfinder. El Sojourner tenía 65 centímetros de largo y pesaba 10 Kg. Cada Mars Exploration Rover tiene 1.6 metros de longitud y pesa 174 Kg. El Sojourner viajó una distancia total similar a la longitud de un campo de fútbol durante sus 12 semanas de actividad en Marte. Se espera que cada Mars Exploration Rover recorra entre seis y 10 veces esa distancia durante su misión principal de tres meses. La sonda de aterrizaje Pathfinder, no el Sojourner, realizaba las principales tareas de comunicación de la misión, además de las funciones de cámara y las informáticas. Los Mars Exploration Rovers transportan un equipo abordo para realizar este trabajo y no necesitan del uso de sus cápsulas de aterrizaje cuando comiencen a desplazarse por la superficie marciana. En cada Mars Exploration Rover, la estructura del núcleo se halla formada por un material compuesto con forma de panal, fabricado con un material de alta tecnología denominado aerogel. Este cuerpo central, llamado “compartimento de electrónica tibia”, presenta en su parte superior una superficie triangular denominada “cuello del equipamiento del rover”. Dicho cuello incluye tres antenas, el mástil de la cámara y células de paneles solares. Otros paneles solares también están conectados mediante bisagras a los bordes de este triángulo. Los paneles se hallan plegados para ajustarse dentro de la cápsula de aterrizaje durante el viaje a Marte y se despliegan para formar un área total de 1.3 metros cuadrados en tres capas de células fotovoltaicas. Cada capa está formada por diferentes materiales: fosfuro de indio y galio, y arseniuro de galio y germanio. El conjunto puede producir cerca de 900 watios de energía cada día marciano. No obstante, al final de la misión de 90 días marcianos, la capacidad de generar energía se reducirá hasta 600 watios por día debido a la presencia de polvo acumulado y las variaciones estacionales en Marte. Los paneles solares recargan repetidamente las dos baterías de litio dentro del compartimento de electrónica tibia. Cada rover se halla asimismo equipado con un conjunto de seis ruedas, un sistema de suspensión que dobla todas sus juntas en vez de usar resortes y que permite moverse por encima de rocas de diámetros mayores que las ruedas (26 cm). La distribución de la masa del vehículo se halla dispuesta de tal modo que el centro de masas se sitúa cerca del punto pivotal para el sistema de suspensión. Esto permite al rover tolerar una inclinación de 45° en cualquier dirección sin volcar, aunque los computadores de a bordo están programados para evitar inclinaciones de más de 30°. El manejo independiente de las ruedas frontales y traseras permite al rover girar en un mismo sitio o conducir en arcos graduales. El rover lleva un sistema de navegación y de evitación de riesgos que puede emplear para recorrer su propio camino hacia un destino identificado dentro de un conjunto de instrucciones diarias. Puede desplazarse a 5 cm/s en terreno plano, pero bajo control automático con evitación de riesgos se mueve a una velocidad media de 1/5 parte de la anterior.



Los dos pares de estereocámaras de evitación de riesgos se hallan montadas por debajo del cuello del rover: un par en la parte delantera del mismo y otro en la trasera. Además de ofrecer la posibilidad de realizar la navegación automática, la situada en frente permite tomar imágenes de las actividades que realiza el brazo robótico. Las otras dos estereocámaras se hallan en la parte alta de un mástil que se eleva desde el cuello del rover: la cámara panorámica –incluída como uno de los instrumentos científicos– y otro par de cámaras de campo ancho y de menor resolución. El mástil también se dobla como un periscopio para que otro de los instrumentos (el espectrómetro de emisión termal en miniatura) pueda realizar su trabajo. El resto del instrumental científico se encuentra en el extremo del brazo y es el que se denomina “sistema de despliegue de instrumental”, el cual se pliega bajo la parte delantera del rover cuando el vehículo está desplazándose de un punto a otro. El brazo se extiende hacia delante cuando el rover se encuentra en posición, para examinar una roca particular o un detalle del suelo. Las baterías y otros componentes que no han sido diseñados para sobrevivir a las frías noches marcianas se encuentran alojadas en el compartimento de electrónica tibia. Las temperaturas nocturnas pueden disminuir hasta –105°C. Las baterías necesitan hallarse por encima de –20°C cuando suministran energía, o por encima de 0°C cuando se recargan. El calor dentro del compartimiento de electrónica proviene de una combinación de calentadores eléctricos, ocho unidades de calentamiento mediante isótopos radiactivos y el propio calor emitido por los componentes electrónicos. Cada sistema de calentamiento mediante isótopos radiactivos produce un watio de calor y contiene 2.7 gramos de dióxido de plutonio en una bolita con la forma y el tamaño de una goma de borrar de un portaminas. Esta bolita se halla en una cápsula formada por una aleación de platino-rodio y rodeada de múltiples capas de un compuesto de carbono y grafito, de tal modo que la unidad completa tiene el tamaño y forma de una batería C. Este diseño de múltiples capas protectoras ha sido ampliamente probado y se espera que las unidades térmicas puedan contener el dióxido de plutonio bajo un gran rango de posibilidades de accidentes durante el lanzamiento y reentrada orbital. Otras sondas, incluyendo el rover Sojourner de la Mars Pathfinder, han empleado sistemas térmicos de radioisótopos para mantener los sistemas electrónicos a una temperatura tal que se asegure su correcto funcionamiento. El ordenador en cada misión de los Mars Exploration Rovers trabaja con un microprocesador de 32-bit Rad 6000, una versión adaptada a la radiación de los chips PowerPC empleados en algunos modelos de ordenadores Macintosh, que opera a una velocidad de 20 millones de instrucciones por segundo. La memoria de abordo incluye 128 megabytes de memoria RAM, aumentadas por 256 megabytes de memoria flash y pequeñas cantidades de otras memorias no volátiles, que permiten al sistema retener datos incluso sin emplear energía.



Dirección del proyecto y del Programa El Proyecto Mars Exploration Rover está dirigido por el Jet Propulsión Laboratory, en Pasadena, California, para la Oficina de Ciencias Espaciales de la NASA, Washington D.C. En las Oficinas Generales de la NASA, el Dr. Edward Weiler es el administrador asociado para la ciencia espacial, Orlando Figueroa es el director del programa sobre Marte, el Dr. Jim Garvin es el científico que lidera el Programa de Exploración Marciana, David Lavery es el responsable ejecutivo del programa Mars Exploration Rover y la Dr. Catherine Weitz es la científico del programa Mars Exploration Rover. En el jet Propulsión Laboratory, el Dr. Firouz Naderi es el responsable del programa de Marte, el Dr. Dan McCleese es el científico principal, Peter Theisinger es el responsable del proyecto Mars Exploration Rover y el Dr. Joy Crisp es el científico del proyecto Mars Exploration Rover. En la Universidad de Cornell, Ithaca, Nueva York, el Dr. Steven Squyres es el investigador principal de la carga de pago Athena del Mars Exploration Rover.

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Este texto, traducido íntegramente por Astroenlazador.com, ha sido originalmente realizado por el Jet Propulsión Laboratory y tiene la finalidad

de informar a los lectores sobre las dos misiones Mars Exploration Rovers. Es accesible en versión original a partir de la página web de dicha misión en

el JPL (mars.jpl.nasa.gov/mer) y en su versión traducida desde la web de Astroenlazador (www.astroenlazador.com).

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Lanzamiento de los Mars Exploration Rovers.pdf