Traer una roca de Marte: la misión espacial más importante para la comunidad científica

Si tuvieras que elegir un objetivo para la misión espacial más importante en la exploración del Sistema Solar, ¿cuál sería tu opción? ¿Los lagos de metano de Titán? ¿La superficie lunar? ¿O quizá te decantarías por el misterioso océano subterráneo de Europa? Pues esa misma pregunta es la que se hace de forma regular la comunidad científica de los Estados Unidos junto con la de muchos otros países. Y la respuesta es contundente: traer a la Tierra muestras de la superficie de Marte debería ser la misión científica prioritaria para la NASA. Las malas noticias son que no hay dinero disponible para llevar a cabo esta misión. Pero, ¿tan importante es este proyecto?¿Por qué es tan complejo?

Una cápsula con muestras marcianas llega a la Tierra (NASA).

Cada década más o menos, el National Research Council de la Academia Nacional de Ciencias de los EEUU publica en colaboración con la NASA el informe Decadal Survey en ciencias planetarias. El último informe, dedicado a la década 2013-2022 sitúa una misión de recogida de muestras del planeta rojo como el más importante de entre todos los posibles proyectos de exploración del Sistema Solar. Esta misión, denominada de forma genérica MSR (Mars Sample Return), está considerada actualmente como el Santo Grial de las ciencias planetarias.

En realidad, esto no es nuevo. Desde los años 60 se han propuesto misiones para traer a la Tierra rocas marcianas, pero todas ellas se han cancelado debido a su complejidad tecnológica. La cosa cambió cuando a finales de los años 90 el panorama de la exploración marciana dio un giro inesperado con el programa de misiones de bajo coste de la NASA. Eran los tiempos del faster, better, cheaper del administrador Dan Goldin, una filosofía que permitió sacar adelante la sonda Pathfinder. Tras el éxito de esta misión -más mediático que científico-, la NASA decidió lanzar una flotilla de sondas de bajo coste hacia el planeta rojo en la siguiente década. Los planes eran ambiciosos y preveían hasta dos misiones de retorno de muestras en 2014 y 2016. El coste de la misión hizo que pronto dejase de ser aplicable el cheaper, pero como contrapartida Francia se comprometió a colaborar con la NASA en la iniciativa.

La sonda de recogida de muestras debía aterrizar en algún lugar de Marte y usar su brazo robot -junto con un rover auxiliar- para cargar un contenedor con algunas muestras. El contenedor sería puesto en órbita marciana por un pequeño cohete de combustible sólido o MAV (Mars Ascent Vehicle) de dos etapas, donde esperaría pacientemente a ser recuperado por un orbitador construido por el CNES francés. Por suerte, la gravedad marciana es solo un tercio de la terrestre y resulta mucho más fácil alcanzar el espacio desde Marte que en la Tierra. La sonda de descenso con el MAV estaba basada en el diseño de la misión Mars Surveyor 2001 (posteriormente cancelada, aunque terminó viajando a Marte como Phoenix) y debía usar paracaídas. Posteriormente, cuando se seleccionó el sistema de aterrizaje Sky Crane para el MSL Curiosity, se decidió incluirlo en esta misión. El contenedor con las preciosas muestras marcianas estaría dotado de varios espejos para poder ser localizado por el orbitador mediante un sistema lídar.

Concepto original de misión de recogida de muestras. El cohete MAV de dos etapas despega con un contenedor de muestras marcianas (NASA).
Otro concepto ligeramente posterior con un rover ayudante (NASA).
La secuencia de descenso con el MAV incluía el sistema Sky Crane de Curiosity (NASA).
El orbitador capturaría el contenedor de muestras antes de traerlo a la Tierra (NASA).
Contenedor con las muestras (arriba) y sistema de captura en órbita marciana mediante LIDAR (NASA).

Pero estos planes tampoco salieron adelante. Por un lado, estaba claro que no tenía sentido recoger cualquier roca al azar. Había que seleccionar cuidadosamente el lugar de aterrizaje y en el año 2000 el conocimiento que se tenía de la superficie de Marte era claramente deficiente. Por otro lado, los sonoros fracasos de las sondas Mars Polar Lander y Mars Climate Orbiter demostraron que había un límite a lo barato que podía ser una misión marciana. En 2003 ya era evidente que una misión de recogida de muestras tendría que esperar tiempos mejores.

Durante la pasada década, una flotilla de sondas espaciales ha desvelado numerosos secretos pasados y presentes del planeta rojo. Gracias al trabajo desde la órbita de las sondas Mars Global Surveyor, Mars Odyssey, Mars Reconnaissance Orbiter y Mars Express, así como los descubrimientos de las misiones de aterrizaje Spirit, Opportunity y Phoenix en la superficie, hoy sabemos qué lugares son los más idóneos para llevar a cabo una misión de recogida de muestras. El problema es que también sabemos que no es nada fácil recoger una muestra adecuada.

Si recogemos una roca al azar de la superficie marciana, lo más probable es que sea volcánica. Lo que nos interesa es hacernos con el auténtico tesoro de la geología marciana: trozos de la corteza noachiana. Con este extraño nombre se denominan a las rocas más antiguas de Marte, creadas en el Periodo Noachiano hace cuatro mil millones de años cuando el planeta era mucho más húmedo que en la actualidad y el agua corrió por su superficie. En esa época Marte reunía las condiciones adecuadas para la vida. Si en algún lugar de Marte hay microfósiles de bacterias marcianas esperando a ser descubiertos, ése es la corteza noachiana. Los poderosos espectrómetros OMEGA y CRISM a bordo de las sondas Mars Express de la ESA y la MRO de la NASA han identificado varias zonas de Marte donde esta corteza ha quedado al descubierto, así como otras regiones más jóvenes que han sido creadas mediante la acción de agua líquida en el pasado.

Llegados a este punto, es inevitable preguntarse por qué es necesario retornar muestras de Marte a la Tierra y no se puede usar un rover avanzado como Curiosity. La razón es que los laboratorios terrestres siempre estarán muchísimo mejor equipados que cualquier nave que podamos mandar. Es conveniente recordar que ha sido en la última década cuando se ha podido sacar más provecho de las muestras lunares traídas a la Tierra durante las misiones Apolo, precisamente gracias a los avances en técnicas de laboratorio. Curiosity usará difracción de rayos X avanzada para analizar las rocas marcianas, un verdadero salto cuántico en el estudio de la geología del planeta rojo, pero aún así está a años luz de lo que se puede hacer en un laboratorio terrestre. Además, para analizar las muestras, Curiosity necesita pulverizar las rocas previamente, lo que no es muy buena idea si lo que quieres es buscar fósiles.

Lamentablemente, hace tiempo que la comunidad científica sabe que es simplemente imposible que la NASA consiga los fondos para una misión tan compleja como ésta. Como solución, la NASA ideó una estrategia que parecía perfecta en un primer momento. La misión MSR sería dividida en tres partes en vez de dos, repartiendo así mejor los costes. Primero viajaría en 2018 un rover, denominado MAX-C (Mars Astrobiology Explorer-Cacher), para recoger las rocas y muestras más prometedoras desde el punto de vista astrobiológico. Después se lanzaría en 2020 la misión con el cohete MAV y un pequeño rover que recuperaría las rocas del MAX-C, para entonces probablemente fuera de servicio. Por último, un orbitador capturaría en 2022 el contenedor de muestras en órbita marciana y lo traería hasta la Tierra. Tras poner rumbo a nuestro pleneta, la cápsula aterrizaría sin paracaídas con unos 400-500 gramos de muestras marcianas.

Versión actual del orbitador con la cápsula de muestras según la ESA (ESA).

A finales de 2009 la NASA y la ESA acordaron fusionar sus programas de exploración de Marte, lo que permitió introducir una misión adicional para 2016, el Mars Trace Gas Orbiter para el estudio del misterioso metano marciano. Pero los problemas presupuestarios del MAX-C y del rover ExoMars obligaron a la fusión de ambos proyectos en un nuevo y flamante rover, que sería lanzado también en 2018. Desgraciadamente, el año pasado la NASA se retiró unilateralmente y de forma inesperada del proyecto Mars Trace Gas Orbiter y ahora la ESA lucha por mantenerlo a flote. El proyecto de rover conjunto también pende de un hilo. Como resultado, los plazos para la misión MSR se han retrasado y ahora se cree que habrá que esperar hasta 2027 como muy pronto para ver muestras marcianas en la Tierra.

Versión más reciente del MAV. Arriba, aterrizando con el sistema Sky Crane. Abajo, despegando hacia la órbita marciano vigilado por el rover de recogida de muestras (NASA).

Esquemas de misiones MSR actuales. Las muestras llegarían a la Tierra en 2027 (ESA).

¿Y por cuánto saldría traer un pedazo de Marte a la Tierra? Pues por diez mil millones de dólares. 3500 millones para el rover EuroMars-C, 4000 millones el MAV con el rover para recoger las muestras y 2100 millones el orbitador para recoger la cápsula con las muestras en órbita marciana. Es casi el precio de dos o tres misiones flagship -o sea, caras- de la NASA, pero teniendo en cuenta que el telescopio James Webb podría salir por ocho mil millones, lo cierto es que no es tan caro.

Porque, imagina por un momento que un día, dentro de diez o veinte años, una cápsula con rocas marcianas aterriza en la Tierra y, poco después, en su interior descubrimos fósiles de microorganismos marcianos. Sería un gran día. ¿Acaso no habría valido la pena?

Elementos actuales de la misión MSR. Arriba, el MAV con el rover. Abajo, el orbitador (NASA).

Referencias:


15 Comentarios

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RUBEN

Hola:

No tengo duda de que la mision más importante son los océanos de Titán:
1. Ya hemos analizado Marte y su suelo n veces, desde los Viking hasta el Curiosity.
2.Un océano a varios kilómetros de profundidad es totalmete inalcanzable, hoy en día.
3. Un lago de metano sobre el que llueven compuestos orgánicos complejos formados por la luz UV del sol me parece una auténtica maravilla para el estudio del origen de la vida. ¡menudo caldito! seguro que Oparin fué lo primero que visitó cuando pasó a mejor vida.

oatleg

En una cosa sí te doy la razón.

Es improbable que se encuentre vida allí, pero si se hace, será tan diferente que tendría, científicamente, muchísimo más interés.

Pero eso también agrega más dificultad. Para garantizar la integridad de las muestras, estas deben conservar un rango de temperaturas lo más próximo al de origen. Hablamos de una temperatura extremadamente baja. Bastante complicado de mantener hasta llegar a nuestro planeta.

Haridas Mederos

Para llevar a cabo semejante hazaña primero debemos estar muy seguro de que esos fósiles existen, cuestión que aun esta en dudas.

Claro todo cambiaría si MSL descubre algo realmente impresionante.

Guillermo26

Cuando el MSL este rodando en marte se vera si vale la pena una mision como esta. Probablemente muchos no lleguemos a ver un hombre en marte, pero creo que podemos estar seguro de que veremos caer desde el espacio muestrar marcianas en la proxima o la siguiente decada.

Hartmann

Saldria mas barato enviar un rover equipado con microscopios para detectar los fosiles y una serie de pruebas biologicas por si hay algo vivo.

cienciaficcionuruguaya

Seria interesantisimo y por eso lamento tanto la perdida del Phobos grunt, si hubiera funcionado podría haber alentado un nuevo proyecto de este tipo. hay que hacer misiones conjuntas de gran escala, no buscar la gloria por separado.

Manuel

Yo opino que no deberíamos intentar empezar la casa por el tejado,veo prioritario la Luna y el punto de Lagrange Tierra-Luna,ya que estos pasos facilitarían muchísimo como punto de partida las misiones científicas e incluso la colonización humana.
Montar las sondas en el espacio y lanzarlas desde allí permitiría un sinfín de posibilidades, mas Rovers o de mayor tamaño, mayores ventanas de lanzamiento…

etxazpi

Pues no lo veo claro. Ya hay rocas marcianas que han sido analizadas en la tierra, a donde han llegado como meteoritos. Incluso se encontró vida, presuntamente.

Yo personalmente creo que Europa es mas prometedor pero tiene el problema de habría que taladrar mucho.

Y en Marte tampoco vendría mal mandar una taladradora para ver que hay debajo de esa superficie tan arida y triste. Fósiles en Marte? Lo dudo. Creo que la vida, si es que se formó, no llegoa evolucionar suficiente para que haya fósiles.

Daniel Marín

Los meteoritos marcianos no son muestras muy buenas. Primero, es imposible saber con certeza de qué lugar de la corteza marciana provienen, luego no podemos aprovechar todo su potencial. Segundo, se trata de rocas que han sido machacadas, comprimidas y calentadas en numerosas ocasiones, perdiendo en el proceso mucha información útil.

Cuando hablamos de fósiles, me refiero a microfósiles bacterianos. Para detectarlos hacen falta instrumentos muy sofisticados 😉

Por otro lado, efectivamente, una misión con taladros es una de las prioridades de la comunidad marciana, pero muy por detrás de MSR.

Saludos.

etxazpi

Osea que hasta microfósiles bacterianos hay y se pueden detectar. Yo que estaba acostumbrado a las conchas y los huesos…

Srengel

Siempre que veo los sofisticados y complejos planes con vehículos delicados como de papel e impulsados por energía solar (salvo Curiosity) me hace pensar en alguien usando un par de pinzas de manicurista para cambiar la llanta de un camión. Desde hace décadas existe la tecnología para viajar a los planetas pero los mitos asociados con Hiroshima y Nagasaki hacen imposible su uso. Si se hubiera hecho la inversión en aquellos tiempo ahora no tendríamos que pensar en una misión tipo LEGO (los juguetes) para buscar unos gramos de polvo.

1 Trackback

[…] Traer un trozo de la superficie de Marte es una prioridad para la comunidad científica internacional. La NASA no tiene dinero para desarrollar esta misión, aunque en 2020 mandará un rover para buscar evidencias pasadas o presentes de vida en el planeta rojo. Pero, ¿y si se pudieran abaratar los costes de una misión MSR (Mars Sample Return)? Un grupo de trabajo del Centro Ames de la NASA cree haber encontrado la solución: usar la nave Red Dragon de SpaceX. […]

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