En busca de señales de vida en Marte: los instrumentos del rover de 2020

Mientras Opportunity y Curiosity siguen vivitos y coleando en Marte, la NASA se prepara para lanzar otro rover en 2020. Ya sabíamos que la futura misión tendrá como objetivo principal buscar pruebas de vida pasada o presente en el planeta rojo, pero a partir de hoy conocemos los instrumentos que llevará este nuevo explorador de la NASA. Y las buenas noticias es que uno de ellos será español.

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Los instrumentos del nuevo rover de 2020 (NASA).

La misión, que aún no tiene nombre oficial, usará el mismo diseño que Curiosity, incluyendo el novedoso y espectacular sistema de descenso Sky Crane. Los siete instrumentos científicos del futuro rover que prometen llevar nuestro conocimiento de Marte a un nuevo nivel son los siguientes:

  • Mastcam-Z: son las cámaras del rover. Como su nombre indica, su diseño será idéntico al de la pareja de cámaras estereoscópicas Mastcam de Curiosity, pero incluyen la capacidad de hacer zoom (3,6:1, de 28 mm a 100 mm) sobre el paisaje, toda una novedad en una misión marciana. Incluyen además doce filtros y podrán realizar vídeos, no sólo imágenes estáticas. La capacidad de zoom permitirá distinguir características del suelo cercanas al rover de tan solo un milímetro o de 3-4 metros a cien metros de distancia, facilitando así la realización de mapas de los trayectos que debe recorrer el rover para que se desplace a mayor velocidad. Actualmente Curiosity debe fotografiar su entorno cada treinta metros aproximadamente para planificar su ruta. Mastcam-Z fue originalmente diseñado para Curiosity, pero no se pudo incluir porque no estuvo lista a tiempo para la misión. El investigador principal del instrumento es el famoso Jim Bell, quien también es presidente de la Planetary Society.
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Mastcam-Z (NASA).
  • MEDA (Mars Environmental Dynamics Analyzer): puede que no sea el instrumento más importante del rover, ¡pero es español! MEDA es una estación meteorológica que sigue los pasos del instrumento REMS de Curiosity, también fabricado en España. MEDA nos dará datos sobre la temperatura, humedad, presión atmosférica y el viento de la superficie. A diferencia de REMS, no lleva sensores para medir la radiación ultravioleta procedente del Sol, pero sí incluye un láser LIDAR para determinar la cantidad de aerosoles que hay en la atmósfera marciana. El instrumento corre a cargo del Centro de Astrobiologia (CAB) y su investigador principal es José Rodríguez Manfredi.
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MEDA (NASA).
  • SHERLOC (Scanning Habitable Environments with Raman & Luminescence for Organics and Chemicals): este espectrómetro para buscar sustancias orgánicas será uno de los protagonistas indiscutibles de la misión. Localizado en el extremo del brazo robot, SHERLOC usará un láser ultravioleta para analizar a distancia las rocas de superficie y las muestras previamente recogidas mediante el taladro del rover. Será capaz de detectar la presencia de minerales concretos y buscar las esquivas sustancias orgánicas marcianas. SHERLOC usará un láser ultravioleta (248,6 nanómetros de longitud de onda) para analizar zonas de 7 x 7 milímetros con una resolución espacial de 30 picometros. El láser ultravioleta excitará las supuestas moléculas orgánicas, lo que permitirá detectarlas mediante un espectrómetro Raman y de fluorescencia. SHERLOC debe determinar la existencia de biomarcadores en las rocas marcianas y averiguar de este modo si hay o hubo vida en Marte. Es el primer espectrómetro Raman ultravioleta que se envía a la superficie de Marte. También lleva una cámara capaz de fotografiar las rocas a analizar desde cerca muy similar a la cámara MAHLI de Curiosity, pero con menor campo visual. A diferencia de los instrumentos de Curiosity, SHERLOC buscará sustancias orgánicas en poco tiempo, evitando así que sean destruidas por reacciones con los percloratos de la superficie. Su investigador principal es Luther Beegle (JPL).
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SHERLOC (NASA).
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SHERLOC será capaz de detectar sustancias orgánicas gracias a la espectroscoía Raman ultravioleta (NASA).
  • SuperCam: otro de los instrumentos principales. Si Mastcam-Z es una especie de Mastcam 2.0, SuperCam es una versión mejorada de la ChemCam de Curiosity. Al igual que su hermana menor, la cámara SuperCam debe analizar las rocas usando un láser para determinar su composición a distancia, pero en este caso también se incluye la capacidad de diferenciar sustancias orgánicas complejas. SuperCam lleva incorporado un espectrómetro Raman y un espectrómetro infrarrojo y visible para averiguar los minerales que forman las rocas. Usará la misma disposición que la ChemCam de Curiosity, es decir, la óptica estará montada sobre las cámaras Mastcam-Z y la electrónica irá dentro del rover. Al igual que en el caso de ChemCam, SuperCam será desarrollada conjuntamente entre EEUU (en el Laboratorio de Los Álamos) y Francia (CNES). Su investigador principal es Roger Wiens.
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SuperCam (NASA).
  • PIXL (Planetary Instrument for X-ray Lithochemistry): se trata de un espectrómetro de fluorescencia de rayos X que estará situado en el extremo del brazo robot del rover, de manera similar al espectrómetro APXS de Curiosity. Su objetivo es analizar la composición de las rocas y minerales del suelo mediante contacto directo, como APXS, pero a una resolución microscópica. La capacidad de analizar microscópicamente las muestras gracias a PIXL y a SHERLOC es uno de las grandes ventajas de esta misión. PIXL excitará las sustancias de la superficie por rayos X para luego estudiar el espectro de fluorescencia que delata la composición de las rocas, lo que permitirá llevar a cabo investigaciones litoquímicas a la escala de posibles formas de vida bacterianas. La investigadora principal es Abigail Allwood (JPL).
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PIXL (NASA).
  • MOXIE (Mars Oxygen ISRU Experiment): las técnicas ISRU (In-Situ Resource Utilization) son fundamentales de cara a una futura misión tripulada al planeta rojo. Se trata de usar los recursos naturales de Marte para crear combustible, agua u oxígeno, lo que permite reducir significativamente la masa inicial de una misión a Marte. MOXIE experimentará una técnica para generar oxígeno a partir del dióxido de carbono de la atmósfera marciana. Se espera que MOXIE pueda producir 0,015 kg de oxígeno cada hora. El investigador principal es Michael Hecht (MIT).
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MOXIE (NASA).
  • RIMFAX (Radar Imager for Mars’ Subsurface Exploration): las sondas Mars Express y MRO llevan sendos radares para estudiar el subsuelo marciano desde la órbita, per RIMFAX será el primero que lo haga desde la superficie del planeta. El radar alcanzará unos 500 metros de profundidad con una resolución de 5-20 cm. RIMFAX es un instrumento noruego y su investigador principal es Svein-Erik Hamran.
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RIMFAX (NASA).

Además de estos experimentos, se confirma que el rover llevará un sistema de perforación capaz de taladrar las rocas marcianas y guardar hasta 31 muestras en un contenedor especial. Mientras que el taladro de Curiosity pulveriza las rocas para facilitar su análisis posterior, el del futuro rover extraerá núcleos prístinos del suelo con el fin de conservar intacta la historia geológica de cada muestra. Las muestras recogidas podrían ser traídas a la Tierra por una misión posterior suponiendo que el presupuesto lo permita (y las muestras tengan el interés esperado, claro). El brazo robot también incorporará un sistema de abrasión parecido a los que llevan los MERs Spirit y Opportunity -y del que carece Curiosity- para dejar al descubierto la capa superior de las rocas antes de analizarlas.

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El rover de 2020 llevará un sistema para almacenar hasta 31 muestras del suelo (NASA).

La masa total de los siete instrumentos es de 45 kg, comparados con los 75 kg de Curiosity, y su precio total es de unos cien millones de dólares (130 millones para Curiosity). Esta diferencia se debe a la ausencia de instrumentos pesados como SAM o ChemIn. Por otro lado, la masa total del rover será igual que la de Curiosity, o sea, una tonelada. La NASA ha seleccionado estos siete instrumentos a partir de 58 propuestas procedentes de todo el mundo (curiosamente no hay ningún instrumento ruso a pesar de que Curiosity lleva uno, ¿casualidad?). España también participó con el espectrómetro SOLID (Signs Of LIfe Detector), que finalmente no ha sido seleccionado. SOLID debía analizar las muestras del suelo en busca de más de 500 biomarcadores para buscar indicios de vida.

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Experimento español SOLID, no seleccionado (NASA).

Como se puede apreciar, ninguno de los siete experimentos requiere un análisis de las muestras tan lento y tedioso como los complejos instrumentos ChemIn o SAM de Curiosity, lo que permitirá que el futuro rover se desplace por la superficie mucho más rápido. De hecho, la comunidad científica ha pedido específicamente una mayor rapidez en las operaciones de superficie. La pega es que no llevará instrumentos capaces determinar la naturaleza exacta de las sustancias orgánicas y su composición precisa, instrumentos que sí posee Curiosity o el rover europeo ExoMars 2018. Al mismo tiempo, es importante señalar que, por motivos presupuestarios, el rover de 2020 no incorporará ningún instrumento para descubrir directamente formas de vida y solamente podrá detectar biomarcadores (que no es poco). Tampoco lleva un taladro capaz de perforar a más de un metro de profundidad para buscar sustancias orgánicas que no hayan sido destruidas por la radiación (ExoMars 2018 sí llevará un taladro de este tipo).

La misión primaria durará un año marciano, como Curiosity, aunque el uso de generadores de radioisótopos (RTG) probablemente permitirá dure mucho más. El lugar de aterrizaje del rover de 2020 no será seleccionado hasta poco antes del despegue, pero probablemente será alguno de los que ya se consideraron para Curiosity, como por ejemplo Nili Fossae o los cráteres Holden, Eberswalde y Jezero, entre otros.

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Elementos de diseño del rover de 2020 heredados de Curiosity (NASA).
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Plan provisional de operaciones durante la misión primaria del rover de 2020 (NASA).
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La etapa de descenso del sistema Sky Crane del rover de 2020 ya se está construyendo (fuente).

La misión de 2020 debe costar unos 1900 millones de dólares, bastante por debajo del presupuesto de Curiosity (2500 millones). El rover de 2020, junto con la misión ruso-europea ExoMars 2018, será la primera desde las sondas Viking que busque la presencia de biomarcadores en Marte, es decir, sustancias asociadas con la vida. Durante la próxima década sabremos por fin hasta qué punto el planeta rojo ha sido -o es- habitable para los microorganismos.

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¿Qué misterios nos mostrará el rover de 2020? (NASA).

Referencias:


44 Comentarios

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TokaidinTokaidin

¿La ausencia de una instrumento para descubrir directamente formas de vida es por motivos presupuestarios? Recuerdo que en una conferencia defendieron la opción biomarcadores a partir de la idea de que no sabemos donde puede encontrarse, si existe, dicha vida, y que en cambio estas señales podrían estar en todas partes y ser más accesibles. No se si era una excusa para tapar razones más materiales.

¿Crees que el espectrómetro SOLID era mejor opción, o con lo que tiene ya es suficiente para cumnplir sus objetivos?

Daniel Marín

Hombre, esa es la justificación para la prensa. Y es totalmente cierta, por otro lado. Una misión tipo Viking para buscar vida pero con la tecnología actual sería totalmente factible… pero mucho más cara. Y debemos tener en cuenta que el rover de 2020 debe costar menos que Curiosity por temas presupuestarios. En cuanto a SOLID, francamente no me veo capacitado para responder. Creo que es un instrumento fantástico, pero no puedo juzgar hasta qué punto es la mejor propuesta.

TokaidinTokaidin

Tengo la impresión que a base de no querer gastar lo único que hacen el alargar la búsqueda de una respuesta sobre si hay vida o no vida en Marte, que al final, tarde o temprano, obliga a lanzar una nuevas misión. Si Curiosity se hubiera dotado de instrumentos para ello al final habría sido más caro, pero tendríamos una respuesta más o menos sólida y no necesitaríamos un nuevo rover…que quizás, por no ir la la búsqueda pura y dura, como las Vikings, y bucar caminos secundarios con el tema de los biomarcadores, termine por ofrecer resultados poco claros. Lo que obligaría en el furturo a enviar una nueva misión.

A veces lo barato sale caro.

TxemaryTxemary

¿Puede ser que no hayan incluido SOLID y el darle capacidad de taladrar hasta 1m, por no “pisar” una misión tipo la de Icebreaker Life? Ya se que lo más probable haya sido el tema presupuestario pero en el esquema de exploración de marte encajaría bastante creo.

PD: ¿¿Nadie va a comentar que al principal instrumento de búsqueda lo han llamado Sherloc?? 😛

Hilario GómezHilario Gómez

Elemental que nadie lo comente, querido Txemary, elemental…

Gabriel DomínguezGabriel Domínguez

Esta estrategia tiene su lógica: se envía una misión de presupuesto ajustado -relativamente sencilla- para buscar biomarcadores y, si esta búsqueda da resultados positivos, estos mismos resultados justificarían una futura misión -más compleja y cara- para buscar microorgnismos vivos o fósiles en el subsuelo marciano. Hoy por hoy no se justifica “tirar el dinero” en ver si por pura chiripa dejamos caer un rover justo encima de un bicho.

TokaidinTokaidin

Dejando de lado los enormes errores que se cometieron en su diseño, la idea del Bragle 2, una sonda relativamente sencilla y centrada específicamente en la búsqueda de señales de vida, creo que sería la forma más adecuada de llevar esta búsqeuda, al mismo tiempo que evitas “tirar el dinero” en proyectos muy costosos

danieldaniel

SOLID tiene la ventaja de que puede detectar/distinguir contaminación bacteriana terrestre, mientras que en la página de SHERLOC no mencionan nada de eso. La ventaja del segundo sería que combina dos técnicas de análisis: fluorescencia y resonancia Raman.

Fernando AlemanFernando Aleman

Que emocionante!, no es la mision a europa que todos queremos ver, pero bueno es algo. Da gusto ver que con voluntad las cosas se hacen, lastima que falte voluntad para otras tantas misones.

FerFer

No he visto ningún comentario de NASA/JPL sobre las ruedas… quiero suponer que esta vez las harán más “duraderas”. Vale, entiendo que no van a entonar públicamente el mea culpa, pero tontos no son…

Daniel Marín

Durante la rueda de prensa les preguntaron sobre el asunto y dijeron que obviamente tendrían en cuenta las lecciones de Curiosity en el diseño del rover. Hay que tener en cuenta que el diseño final del rover y de los instrumentos aún no se ha decidido y habrá que esperar al año que viene para ver los detalles.

Jose PJose P

Por lo que se ve en el esquema, MEDA no irá montado sobre el mastil de 2020, sino que irá en su propio mastil desplegable (al menos uno de ellos)… Aparte veo que tiene 3 sensores de viento; es que lleva uno reduntante por lo que pasó con Curiosity o los 3 son necesarios?
Que alegría produce ver que ya están fabricando la etapa de descenso!
Saludos

Daniel Marín

Efectivamente, me imagino que han añadido un sensor después de lo que pasó con Curiosity para disponer de medidas redundantes. En teoría sólo hace falta un sensor para medir la velocidad del viento, pero se incluyen dos para mejorar las medidas y por si uno de ellos se encuentra a sotavento. Si se pierde uno, que es lo que pasó con Curiosity, no sabemos si la medida es real o que el sensor está a sotavento. Por eso se han incluido tres.

José PJosé P

Siempre pensé que el par de sensores tenía que ver mas con la dirección que con la intensidad… Gracias por la aclaración!

metzmetz

y con el dispositivo de recogida de muestras en que se diferencia este rover del MAX-C?

Daniel Marín

Pues si tuviera un taladro de profundidad, en muy poco. Pero en mi modesta opinión esta misión pierde gran parte de su potencial por no tener precisamente este dispositivo. De todas formas, MAX-C era un rover más modesto, de menor tamaño y con paneles solares.

metzmetz

supongo que el taladro del ExoMars compensará el que no tenga, ahora lo clave es que las muestras valgan la pena ser retornadas, y para eso se necesitaria el taladro de profundidad en el rover que almacene las muestras, cierto? Si es asi este dispositivo es un pobre consuelo a los que quieren una roca de marte en la tierra, en el futuro habra que elegir entre enviar sondas más avanzadas a estudiar in-situ o retornar las muestras, y como van las cosas se iran por lo mas facil y barato, la primera opcion, y no tendrian que encargarse en complicados y costosos protocolos de contaminación planetaria. Veo que la MSR lo tiene jodido

José LuisJosé Luis

Buenos días,

Me ha impactado el MOXIE. Nos ajustan el presupuesto y, aún así, somos capaces de poner un aparatico para estudiar la viabilidad de las técnicas ISRU. Toma ya. Es un acto de pura voluntad, desde luego. Podríamos hacer muchísimo más si nos dejaran; que no se atrevan a decir nunca que no lo hacen “por falta de ideas”.

Un saludo.

Jose PJose P

A mi también me resulta sumamente interesante este experimento. Pero hubiese preferido un instrumento científico más. No le veo cual es la conveniencia de llevar este aparato en un rover. Pienso que se podría agregar a cualquier próxima misión fija ya sea de la nasa o en colaboración con otra agencia… que alguien me corrija si me equivoco, pero con el conocimiento que ya tenemos de la atmósfera marciana, no se podrían hacer las pruebas en la tierra?
Un instrumento para detectar vida me parece mejor opción…

PacoPaco

El tema es que las misiones que tocan superficie en Marte no es que abunden precisamente…
Lo han metido en la misión confirmada que llegará. Además en cualquier otra misión iban a encajar tan poco como en esta porque no van a enviar un aparato hasta allí sólo para probar eso.

Hilario GómezHilario Gómez

Bueno, pues es una misión que se anticipa como interesantísima.

Eso sí, con tanto rover paseando por Marte y tanta sonda dando vueltas por encima, el Planeta Rojo cada vez se parece más a la Tierra… en atascos.

GasamGasam

Vi mal o la imagen con el contenedor de muestras del subsuelo marciano decía:”mars sample return” ahhhhh!!!!!!!!!!dios mio!!!están pensando en serio en traer muestras alguna vez????

AgüimenseAgüimense

Perdonen mi ignorancia pero no entiendo eso de recojer las muestras a largo plazo. ¿Porque no las recojen en ese momento?. Por favor Daniel tu que tienes cuña no puedes hacer algo para acelerar el viaje que tengo edad y no llego. Estoy desesperado.

Daniel Marín

Pues porque para eso haría falta otra sonda que vaya a buscarlas y las traiga a la Tierra, y por ahora no hay presupuesto para algo así 😉

PedroPedro

Que linces que són estos de la Nasa 1.900 millones para Marte si pero el mismo presupuesto para estudiar la luna Europa que es igual o más importante que Marte NO……Menudos impresentables. El único consuelo que queda es ver cuando estén en funcionamiento imágenes de alta-media resolución de su superficie con los tres grandes telescopios terrestres en construcción.

TokaidinTokaidin

Bueno, creo que hay que comprenderlo como un paso más en la idea de enviar misiones tripuladas, cosa que con Marte es potencialmente posible (otra cosa es el presupuesto) mientras que en Europa no. De ahí que se centren tanto en Marte.

Gabriel DomínguezGabriel Domínguez

Sin despreciar Europa, Encédalo y Titán, lunas tan prometedoras como lejanas, la región Nili Fossae de Marte es de lo más interesante del Sistema Solar para la Astrobiología, y de lo más asequible. Espero que se decidan por este lugar, aunque parece que es muy arriesgado descender allí por lo abrupto del relieve…

VipondiuVipondiu

¡Esperemos que esta vez lo manden con buenas ruedas!

Ojalá Curiosity aguante y que en 2022 coincida con su hermano estudiando Marte. Y puestos a soñar, que coincidan en el tiempo hasta 3 rovers (yo aún creo que el día que aterrice el primer ser humano el siglo que viene, Oppy se acercará a darle la bienvenida dándole la patita :D)

Lo más duro va a ser esperar a 2022 a que empiece la función…

TokaidinTokaidin

Realmente la falta de un instrumento para extraer muestras de cierta profundidad (y por tanto protegidas del medio exterior) es el gran “pero” de esta misión, como menciona Daniel. ¿También por motivos presupuestarios?

Daniel Marín

Yo diría que sí. Montar un instrumento para taladrar a profundidad significa prescindir de la herencia de Curiosity (es incompatible con el brazo robot y habría que montarlo en otro lado o rediseñar por completo el brazo).

AJAJ

No querría desenterrar demasiadas hachas de guerra… qué demonios, ¡Sí que quiero! A pesar de que la NASA publica las fotos de Marte en poco menos que tiempo real, se han preentado más de 50 propuestas de instrumentos científicos para el nuevo rover, cada una acompañada del sello de un investigador principal. ¡Ha habido empujones y tortas en la cola, por Feynman! ¿No es eso conseguir que la comunidad científica se implique? Toma nota, ESA, sobre cómo conseguir que los mejores cerebros de sus especialidades se pongan en fila para conseguir un puesto en tu sonda Y conseguir un enorme interés público.

joão paulojoão paulo

Pensé que estaban utilizando paneles solares con este rover. pero porque tiene el mismo peso si curiosity tiene menos instrumentos? ( Pensé que los problemas diplomáticos con Rusia afectaría ExoMars, pero parece que no )

Pablo

“La masa total de los siete instrumentos es de 45 kg,”
¿45 kg de masa o peso en la tierra?¿O en Marte?

OscarOscar

Los kg son una medida de masa, la cual es la misma en la tierra, marte, la luna o el espacio. Lo que varia es el peso, que se calcula como la multiplicación de la masa por la gravedad local (45 kg x 9.81 m/s^2 = 441.45 newtons aquí en la tierra). Técnicamente es incorrecto medir el peso en Kg.

DavidDavid

Veo que no han incluido ningun microfono. Creo recordar que hace tiempo para una sonda preguntaron al publico que sensor les gustaria que se montase y mucha gente dijo que un microfono. Me imagino, de todas formas, que el interes cientifico por esos datos debe ser proximo a cero.

FernandoFernando

Acaso se sabe algo sobre la aprobación del Mars Plant Experiment del Dr. Christopher Mckay? Se decidió si el viajará en este rover?

Saludos desde Brasil.

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