Buscando un lugar de aterrizaje para ExoMars 2018

No todos los días tiene uno la oportunidad de seleccionar el lugar de aterrizaje de una nave espacial que va a explorar un mundo alienígena. Así que suponemos que los científicos planetarios deben estar encantados con el anuncio conjunto por parte de la Agencia Europea del Espacio (ESA) y el Instituto de Investigaciones Espaciales de Rusia (IKI) de la campaña para seleccionar el lugar de aterrizaje de la misión ExoMars 2018.

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Posible aspecto de Marte cuando fue habitable hace más de 3600 millones de años (ESA).

Para los más despistados, recordar que esta misión ruso-europea pretende poner en la superficie de Marte un rover de 300 kg. Dotado del conjunto de instrumentos Pasteur, será la primera misión espacial después de las Viking que busque directamente evidencias de formas de vida presentes o pasadas en Marte. Así que, ¿a qué lugar del planeta rojo enviarías una sonda para llevar a cabo una tarea tan fascinante?

Pues a las regiones más antiguas. A diferencia de la Tierra, un planeta peculiar con una actividad geológica brutal que borra sistemáticamente las huellas del pasado remoto, Marte posee zonas con una antigüedad superior a los 3600 millones de años, cuando el planeta fue habitable y tuvo masas de agua líquida de forma más o menos estable en su superficie. O lo que es lo mismo, zonas de un pasado desaparecido que llevan esperando eones para ser exploradas, que se dice pronto. Estas regiones se formaron durante la antigua Era Noeica y se caracterizan por su abundancia en arcillas -o ‘filosilicatos’ en jerga de geólogo-, minerales que requieren la presencia de agua líquida y un pH más o menos neutro para formarse. Los rovers Opportunity y Curiosity han descubierto minerales arcillosos en al menos dos puntos de Marte, confirmando así las observaciones desde la órbita realizadas por las sondas Mars Express y MRO.

Eso sí, las arcillas pueden formarse tanto en masas de agua superficiales -como parece que es el caso de las encontradas por Curiosity en el cráter Gale- como por fuentes hidrotermales a gran profundidad. Es decir, su existencia no implica necesariamente que Marte fuese húmedo y caliente en el pasado, sólo húmedo. Por otro lado, las sondas orbitales y los rovers Spirit y Opportunity han encontrado gran cantidad de sulfatos, minerales que sí requieren la presencia de agua líquida superficial para formarse por evaporación. La pega es que este agua debe haber sido tremendamente ácida y salada, una combinación capaz de poner contra las cuerdas biológicas al extremófilo terrestre más resistente. Las zonas marcianas ricas en sulfatos son también muy antiguas, pero no tanto como las de la Era Noeica. Corresponden a la Era Hespérica, hace entre 1800 y 3600 millones de años, caracterizada por los descomunales episodios volcánicos que dieron lugar a la meseta de Tharsis y a sus volcanes gigantes. Bien es cierto que Curiosity ha demostrado que Marte bien pudo ser habitable en plena Era Hespérica, pero eso es otro tema.

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Eras geológicas de Marte (The Planetary Society Blog).

O sea, para que nos entendamos, las arcillas aparecieron cuando Marte tuvo un clima habitable, de ahí que a este periodo también se le conozca como la Era Filósica -por los filosilicatos, se entiende-. El Filósico no coincide exactamente con el Noeico, ya que al final de esta última era Marte comenzó a experimentar episodios volcánicos violentos que luego dominarían la era Hespérica. El rover ExoMars 2018 será la primera sonda que explore una zona de la Era Filósica y utilizará su potente taladro para buscar muestras situadas a más de dos metros de profundidad. Una profundidad lo suficientemente importante para que las posibles sustancias orgánicas puedan sobrevivir a la acción de los perclotratos y a la intensa radiación que azota la superficie marciana. El equipo de ExoMars deberá ser muy cuidadoso y evitar cualquier posible contaminación de los instrumentos con sustancias orgánicas de origen terrestre para garantizar que los análisis sean fiables. Y es que precisamente esta contaminación ha traído de cabeza al equipo de Curiosity después de que se descubriese que el rover había transportado en su interior sustancias orgánicas desde la Tierra sin proponérselo.

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Ejemplos de elipses de aterrizaje de ExoMars 2018 (ESA).

Pero además de ser una región antigua, la zona de aterrizaje de ExoMars 2018 debe cumplir con una serie de requisitos adicionales. Por un lado, tiene que poseer evidencias morfológicas y minerales de la presencia de agua líquida en el pasado. Por otro, tiene que presentar formaciones rocosas expuestas que el rover pueda explorar fácilmente y que se hallen dentro de la elipse de aterrizaje de la misión (con unas dimensiones de unos 104 x 19 kilómetros). Por último, la zona no debe tener demasiado polvo superficial -de reciente formación en términos geológicos- para evitar una posible contaminación en la extracción de muestras por parte del taladro. El sistema de aterrizaje de ExoMars limita además las zonas que se pueden explorar a aquellas regiones de la superficie de Marte con una altura dos kilómetros inferior al radio medio del planeta, o sea, el ‘nivel del mar’ de Marte. De esta forma el paracaídas de la sonda tendrá tiempo de sobra para frenar la velocidad de descenso. Puesto que el rover usa energía solar, la región de estudio deberá estar comprendida entre las latitudes 5º sur y 25º norte.

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Rover ExoMars 2018 (ESA).
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Partes del rover (ESA).

ExoMars 2018 despegará en mayo de ese mismo año mediante un cohete Protón-M/Briz-M desde Baikonur y llegará a Marte en enero de 2019, entrando en su atmósfera a 20000 km/h. La nave estará formada por un módulo de transporte (CM, Carrier Module) construido por la ESA y un módulo de descenso (DM, Descent Module) de Roscosmos. El CM se encargará de suministrar energía eléctrica y corregir la trayectoria del vehículo hasta llegar al planeta rojo. El DM está formado por el escudo térmico, el sistema de paracaídas y una etapa de descenso mediante retrocohetes. La etapa de descenso, también construida por Roscosmos, se posará en Marte y el rover de la ESA bajará hasta la superficie por una rampa. La etapa de descenso incluye la plataforma de superficie (SP, Surface Platform) con un conjunto de instrumentos meteorológicos y geofísicos suministrados por Roscosmos. La agencia espacial rusa suministrará también los calefactores de radioisótopos (RHUs) con plutonio-238 para mantener la temperatura del vehículo dentro de unos márgenes aceptables.

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La etapa CM suelta al módulo DM antes de entrar en la atmósfera marciana (ESA).
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Detalle del módulo DM con el rover (ESA).
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El rover plegado dentro del DM (ESA).
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Trayectoria de ExoMars 2018 (ESA).
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Secuencia de descenso de ExoMars 2018 (ESA).
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Detalle de la etapa de descenso de fabricación rusa (ESA).

El rover, de 1,5 x 1,7 metros (sin tener en cuenta los paneles solares) y 310 kg de masa, tendrá una vida útil de unos 218 días (unos siete meses), aunque obviamente en principio nada impide que pueda durar muchísimo más. Recorrerá la superficie mediante seis ruedas -cada una de 28,5 centímetros de diámetro y 12 cm de ancho-, cubriendo una distancia mínima de unos cuatro kilómetros. Los instrumentos de la etapa de descenso, aún por determinar, podrán aguantar hasta un año marciano. Su velocidad máxima es de 70 metros por hora, aunque no se espera que supere los 10-40 m/h.

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Partes del rover (ESA).
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Dimensiones del rover y configuración de lanzamiento (ESA).

A pesar de buscar evidencias de vida en el pasado, ExoMars 2018 no podrá visitar ninguna Región Especial de Marte. Las Regiones Especiales -así, con mayúsculas- son aquellas zonas en las que actualmente aparece agua líquida en Marte de forma muy esporádica. Estas regiones alcanzan temperaturas superiores a los -25º C en algún momento del año, permitiendo la aparición de agua líquida que excava barrancos en las paredes de algunos cráteres (el agua puede correr brevemente en la superficie marciana antes de congelarse o evaporarse si posee un alto contenido en sales).

ExoMars 2018 deberá resolver dos grandes misterios que traen de cabeza a los investigadores. El primero es, como mencionamos más arriba, la existencia de sustancias orgánicas de origen marciano. Curiosity ha sido incapaz de descubrir ningún compuesto orgánico complejo, pero es posible que ExoMars logre hallar alguno protegido de los percloratos y la radiación en la profundidad del subsuelo. Ni que decir tiene, la existencia de vida marciana en el pasado y presente depende directamente de la existencia de estas sustancias. El otro misterio es el de los carbonatos. Aunque se han descubierto arcillas y sulfatos, los carbonatos marcianos se resisten a aparecer. Pero, ¿por qué son tan importantes estos minerales? Porque serían una de las pruebas necesarias para apoyar la existencia de un gran océano marciano en el pasado. La atmósfera de Marte, compuesta por dióxido de carbono, fue más densa en el pasado. O sea, que de haber existido un gran océano en el planeta rojo deberíamos ver en la actualidad enormes depósitos de carbonatos. A no ser, claro está, que la atmósfera marciana no fuera tan densa o que nunca existiese un océano de gran tamaño. Aunque también es posible que los carbonatos fueran borrados del mapa por el agua ácida de periodos posteriores. En fin, un misterio, como decíamos.

En junio de este año se harán públicos hasta cuatro lugares candidatos para la misión ExoMars 2018 después de que el próximo marzo se celebre un congreso internacional para seleccionar la zona de aterrizaje. En octubre de 2017, pocos meses antes del lanzamiento, se anunciará la zona definitiva. Algunos de los lugares que podrían ser seleccionados son Mawrth VallisNili Fossae o el cráter Holden, todos ellos propuestos anteriormente para Curiosity. La misión ExoMars 2018, junto al rover de la NASA de 2020, nos permitirá saber hasta qué punto es probable que Marte haya albergado vida en el pasado… o en el presente.

 

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37 Comentarios

  1. Me temo que perforar los dos primeros metros del suelo marciano no sea suficiente. Porque si no se encuentra nada, siempre quedará la duda de si un poco más abajo o mucho más abajo podría haber algo. Por pedir, digamos los 20 primeros metros. En principio, si hay microorganismos vivos o pruebas de que los hubo en el pasado, deberían estar en todo el subsuelo del planeta, y deberían encontrarse independientemente de donde se excave, excepto que en las zonas de impacto de meteorito se habrán borrado o deteriorado las huellas de vida pasada, y si los microorganismos no se establecieron de nuevo no se encontrará nada, o nada concluyente. Por tanto yo descartaría los cráteres recientes como lugar de búsqueda.

    1. No entiendo porqué dices que deberían encontrarse en todo el subsuelo…
      En la Tierra habrá sitios donde hay microorganismos y sitios donde no los hay.

  2. Dudo mucho de que este rover tenga éxito, roscosmos tiene menos fiabilidad que una escopeta de feria, así que lo único que podemos intenra acertar es en que fase se irá está misión al carajo, si es en el despegue….en el viaje o en el aterrizaje…donde tiene muchos boletos.

    Pero bueno, seguimos en lo de siempre mandando sondas a buscar lo que ya sabemos, que si que hubo vida y que ahora ya no la hay…a no se que coman monoxido de carbono.para eso vamos a rio tinto y echamos un vistazo a las bacterias y gastamos menos dinero.

    que mal va la astronautica,si kennedy levantase cabeza…

    1. …pues en mi opinión, si Kennedy levantase la cabeza, a ver qué hacía con el presupuesto actual de la NASA… y no con el pastón que se gastó en su momento.

      Y respecto a lo que dices que Roscosmos «tiene menos fiablilidad que una escopeta de feria», te voy a mencionar tres palabras: Soyuz y Progress.

      ¡Ay, esa Rusofobia! Venga, ahora, sigue comprando posters de la NASA por Internet.

      1. Estimado Paco.

        Con todos mis respetos, pero con esa forma de pensar y esa rusofobia (como bien ha apuntado Fer), solo te ha faltado proponer Sidonia como zona de aterrizaje para ver un primer plano de «la cara» y las «Piramides».

        Me permito recordarte que aparte de las Soyuz y las Progress, los rusos tienen mas exitos en su haber:

        – El primer satelite artificial, Sputnik 1.
        – El primer ser vivo en orbita, La perra Laika
        – El primer hombre en el Espacio, Gagarin
        – La primera mujer en el Espacio, Tereskhova
        – Primer acoplamineto espacial automatico, Cosmos 186 y 188
        – Primera estacion espacial, Salyut 1
        – Primeras sondas interplanetaria a venus, Venera 1
        – primeras imagenes desde la superficie de venus, venera 7
        – Primer «Rover» sobre la superficie de otro astro (la luna), Lunokhod 1
        – Primer paseo espacial, Leonov
        – etc. etc. etc.

        Por ultimo, recordar que actualmente, si un astronauta americano (o de cualquier otra nacionalidad excepto china) quiere ir al espacio, no le queda mas remedio que utilizar las venerables (y fiables) Soyuz.

        Y todo eso con un nivel tecnologico, en teoria , bastante inferior al estadounidense.

  3. Por que não um dispositivo para limpar a poeira que vai se acumular nos painéis solares; essas rodinhas tão estreitas não vão atolar na areia como já aconteceu com o Spirit?

  4. Hola, comentas que no va a poder visitar ninguna Región Especial de Marte. ¿Cual es el motivo? ¿El sistema de aterrizaje no es válido para esas zonas? ¿O es por razones de no contaminarlas?

      1. Si por microorganismos fuera, ¿no los mataría la falta de atmósfera durante los cinco años que duraría el viaje? Es decir, si no estoy mal informado, los rovers a Marte se ensamblan en ambientes esterilizados, y en el compartimento en el que viajan no hay atmósfera alguna (van al vacío). Eso, aparte de que no llevan el mismo blindaje contra radiaciones que llevaría una misión tripulada, y que ahora mismo es el mayor problema para enviar una a Marte, por lo que la radiación debería matarlos.
        ¿O es que se curan en salud para evitar que alguna super-bacteria que sobreviva a todo esto colonice el planeta rojo?¿Y si nos ponemos así no nos estaríamos cortando las alas para cualquier tipo de misión a esas zonas?

        1. No, no se pueden eliminar los microorganismos por completo. Muchas bacterias sometidas a un ambiente hostil pasan a un estado de ‘espora’ capaz de resistir los procesos de esterilización. Lo que se hace es eliminar el número de esporas por debajo de un determinado valor según la misión y las partes de la sonda, nada más.

  5. me gustaría que la zona elegida fuera el delta Eberswalde pero no tiene los 2 km de profundidad requeridos por el sistema de descenso solo tiene 800 m,ya que el rover buscará vida presente me parece prudente ubicarlo en una zona donde se sepa haya emisiones de metano porque habría más posibilidades de encontrar vida en un sitio como ese, que en uno donde no exista metano ,con respecto a la participación rusa en la misión no estoy muy confiado y me parece un errror asignarle las mayores cuotas de responsabilidad(lanzamiento y descenso) a esta agencia espacial todavía esta fresca la cómica de la Fobos-Grunt que ni siquiera pudo abandonar la tierra.

    1. Ivan, con todos mis respetos: ¿en qué te basas para decir lo que has dicho? Es que he buscado por ahí y no he encontrado por ningún sitio que nadie diga que «Nili Fossae queda fuera por altura y Holden por estar muy al norte».

      Por favor facilitame alguna referencia, que me interesa.

      Gracias y un saludo.

      1. Holden esta a unos 26 grados sur y la zona tiene que estar entre 5 sur y 25 norte.
        Nili esta por encima de – 2 km de altura que es otra de las limitaciones de ingenieria

  6. Excelente entrada Daniel como siempre!! Ya tienes mi voto 😉

    Por cierto, me surge una duda. Después de ver los problemas que está teniendo Curiosity con las ruedas, ¿se ha tomado algún tipo de precaución en las ruedas del nuevo rover?

    1. Enrique, si, la ESA le pondrá una rueda de recambio, y Roskosmos la llave para quitar las tuercas. Se espera que el mismo marciano que movió la piedra al lado del Curiosity tenga a bien cambiar la rueda si alguna da un fallo… 🙂

      Coincido con Paco en que la apuesta debe ser en que fase de la misión la sonda se destruirá… y apuesto por la fase de aterrizaje 🙂

    2. Bueno.. nocreo que tangan problemas con las ruedas porque este a parato sera parecido a espirit y no al curiosity en cuanto a tamaño y peso, por otro lado yo tambien quiero apostar en que etapa seva a la m la mision yo creo que en el decenso es que se dara tremenda estampada contra el suelo. jejejeje

  7. jajaja, aquí rememorando los éxitos de hace 50 años de la unión sovietica…anda anda…que en los últimos 20 años los rusos no han conseguido nada y siguen usando misiles balisticos modificados para colocar astronautas en el espacio y lo harán porque los americanos prefieren pagar porque les sale más barato,pero OJO…… EL DÍA QUE HAYA UN ACCIDENTE con un viaje tripulado y aunque sea por estadisticas ,se puede dar, se les acabó el negocio.

    A ver cuando Daniel nos puede informar de las supuestas misiones en la que perecieron varios astronautas rusos y que nunca fueron reconocidas pero de las que si hay grabaciones pidiendo auxilio….
    por hablar de «la tecnología rusa»…

    1. Vale… todavía no te había identificado del todo pero lo de los «rusos pidiendo auxilio» te define como… PALETO! y ojo, que como digo siempre definir no es insultar. Si no sabes que las famosas grabaciones de los hermanos italianos esos eran un FAKE, no me voy ni a molestar contestando tus trolleos. Agur!

      1. Lo puedes decir mas alto, Txemari, pero no mas claro.

        Estoy completamente de acuerdo contigo.

        Y por favor…. Que alguien me explique el porque de tanta «rusofobia» en pleno siglo XXI. La guerra fria ya termino hace muuuuuchos años.

    2. Joder, cuánta tontería junta. Mucho criticar los «misiles balísticos modificados» pero hoy en día siguen lanzando gente al espacio, mientras que el Shuttle hace décadas que dejó de volar y no ha sido sustituido por nada. Sí, tan malos son los rusos que los estadounidenses y europeos dependen totalmente de ellos para ir al espacio, y los chinos lo hacen en copias de la nave Soyuz y van a una estación espacial copiada de la Mir.

      Aparte de eso, ¿el Buran nunca existió? ¿y el Energía? ¿y montones de cohetes rusos que no están basados en el R-7?

  8. Una duda.

    En el caso de que el Curiosity u otro rover o sonda de los que ya hay en Marte haga algún descubrimiento importante despúes del lanzamiento ¿es posible modificar el lugar del aterrizaje o ya sería imposible del todo?

    1. Depende del diseño de la misión, pero normalmente llevan bastante combustible para cambiar el lugar de aterrizaje o retrasar la misión en caso de imprevistos. Por ejemplo, cuando el Mariner 9 llegó a la órbita marciana descubrió que había una tormenta de polvo que abarcaba todo el planeta. Al final la tormenta acabó durando meses, así que el Mariner siguió en órbita a la espera de que acabara, y mientras tanto estudió Fobos. Cuando al fin paró, aterrizó en el planeta.

  9. Lo siento pero yo tambien opino lo mismo esta misión no va a llegar a ningún sitio y va a ser otro fiasco de record y ojala me equivoque pero los Rusos ya han demostrado sobradamente que en misiones planetarias son un desastre. El fracaso de esta misión yo la valoro en un 75%. Tengo la corazonada que el fiasco sera en la fase de descenso y sino tiempo al tiempo. Mas le hubiera valido a la ESA asociarse con los chinos estos si que estan demostrando el saber hacer.

  10. Buenas. Una pregunta que siempre me ha rondado es que, habiéndose posado con éxito en Marte las misiones Viking, Mars Pathfinder, Spirit, Oportunity, Phoenix y Curiosity se hallan priorizado la investigación en la química y composición del suelo marciano, atmósfera, presencia de agua y no tanto (o muy muy poco, casi nada exceptuando las Viking) lo que para mi es la prioridad en la investigación en marte que es saber si ha habido o si hay vida microbiana en Marte. Dicho de una forma muy simple: ¿No se ha podido, no se ha querido, no es conveniente o a alguien se le ha olvidado poner microscopios, placas de ensayo, diverso materia para cultivo y ver si hay «algo» que crezca, se mueva o parezca un microbio en ese entorno?. Gracias.

    1. Buena pregunta Curiosito. La respuesta creo que es una combinación de política, ciencia y técnica. Por un lado, tras las Viking y sus resultados contradictorios quedó claro que la búsqueda de vida en Marte necesitaba mejores instrumentos y conocer qué fenómenos químicos y físicos tenían lugar en la superficie de Marte. Por otro lado, y desde un punto de vista político, hasta ahora ninguna agencia se ha atrevido a mandar una nave a buscar vida en Marte por si al final no la encontraba. Nadie se quería arriesgar a un posible impacto negativo en el programa de exploración marciano.

  11. Estimado Daniel, soy seguidor de tu blog y como es la primera vez que participo con un comentario, lo primero que deseo es felicitarte por tu excelente labor divulgadora. Soy habitual de muchas web de astronomía y la tuya es, sin duda, una de las mejores que conozco, así que mi voto ya lo tienes. Dicho esto paso a comentar.
    Por una parte, en mi opinión, Marte es un básicamente un planeta desolado, desértico e inhóspito. Si la zona habitable del sistema Solar, se extendiese hasta la órbita de Plutón (pongamos por caso) y los planetas gigantes fuesen similares a la Tierra y si dispusiésemos de la tecnología necesaria para llegar a ellos con la relativa facilidad con que se llega a Marte, pienso que pasaríamos por éste planeta sin detenernos siquiera. Sin embargo, como eso no es así, pues logicamente todo nuestro interés tenemos que centrarlo en lo accesible. Que no digo yo que no sea un esfuerzo loable y que no se consiga hacer ciencia, pero, no se…no termino de entender que las zonas más interesantes sean vetadas (o autovetadas…
    En fin, muchas gracias de nuevo por tu labor.

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Por Daniel Marín
Publicado el ⌚ 10 febrero, 2014
Categoría(s): ✓ Astronáutica • Astronomía • ESA • Marte • Rusia • Sistema Solar • Sondasespaciales