El rover europeo de la misión MMX a Marte: el primer vehículo con ruedas que explorará Fobos

Por Daniel Marín, el 31 marzo, 2020. Categoría(s): Astronáutica • ESA • Japón • Marte ✎ 48

En 2024 Japón tiene planeado lanzar la sonda MMX (Martian Moons Exploration) con el objetivo de traer a la Tierra una muestra de Fobos, la mayor luna de Marte. La misión cuenta con una importante participación internacional e incluye la colaboración de países como Estados Unidos, Francia y Alemania. Pero, más allá del objetivo principal de recogida de muestras, quizás la parte más atractiva de la misión será el despliegue de un rover europeo. Por primera vez, un vehículo recorrerá la superficie de Fobos, un vehículo que será también el primero dotado de ruedas que se desplace por un cuerpo menor de baja gravedad.

El rover francoalemán que llevará la sonda japonesa MMX (DLR).

MMX (火星衛星探査機 en japonés) es una sonda de unas 4 toneladas de masa que llegará en 2025 a la órbita de Marte. La sonda está dividida en tres módulos e incluye un tren de aterrizaje para posarse sobre Fobos y una cápsula donde se guardarán las muestras, que deben aterrizar en la Tierra en julio de 2029. Durante la fase de aterrizaje en Fobos, MMX depositará el rover europeo, que, por el momento, se denomina simplemente MMX Rover (MMXローバ). El rover, que es una colaboración entre el DLR y el CNES —las agencias espaciales de Alemania y Francia, respectivamente— sigue los pasos de la colaboración entre ambas agencias en la misión japonesa Hayabusa 2 de retorno de muestras del asteroide Ryugu, que incluyó el aterrizador europeo MASCOT.

La sonda japonesa MMX se aproxima a Fobos (JAXA).
Elementos de la sonda MMX. El rover viajará en el tren de aterrizaje (JAXA).
Fobos (Viking Project, JPL, NASA / Edwin V. Bell II /NSSDC/Raytheon ITSS).

MMX Rover será un pequeño vehículo con una masa de solo 29 kg y unas dimensiones de 44 x 52 x 35 centímetros. A pesar de la baja y variable gravedad superficial de Fobos (0,0057 m/s²), el rover se desplazará usando cuatro ruedas. MASCOT y los otros aterrizadores de Hayabusa 2 usaban resortes internos para dar saltos por la superficie del pequeño asteroide Ryugu en vez de rodar por la misma, ya que la baja gravedad del asteroide hacía imposible moverse de otra forma. La gravedad de Fobos está en el límite de lo que resulta recomendable si queremos emplear ruedas. De hecho, las subsondas de la misión soviética Fobos de los años 80 incluían mecanismos saltadores y no ruedas. El rover, en forma de caja, se desplegará desde la sonda MMX en configuración plegada y una vez en la superficie se pondrá en la posición correcta gracias a una ingeniosa secuencia de despliegue de las ruedas.

El rover en configuración de viaje en la sonda MMX (DLR).
El rover se podrá poner en la posición adecuada incluso si aterriza cabeza abajo (DLR).
Si el rover cae de lado también podrá colocarse en la posición correcta (DLR).

El MMX Rover llevará varios instrumentos: el espectrómetro Raman RAX (derivado del espectrómetro de ExoMars 2022), la cámara infrarroja miniRAD (basada en el instrumento MARA de MASCOT), el sensor GRASS para medir la aceleración gravitatoria y su sentido, el radar GRAMM para estudiar el subsuelo de Fobos hasta una profundidad de cien metros y un conjunto de cámaras. Las cámaras incluyen dos cámaras frontales a color de navegación NavCAM (con sensores de 2048 x 2048 píxeles) y otras dos cámaras WheelCAM en blanco y negro que observarán la zona de contacto entre las ruedas frontales y el suelo. Las WheelCAM llevarán además iluminación mediante LEDs de varios colores para conducir por la noche.

Tres de los principales instrumentos del rover (DLR).
Situación de los instrumentos (DLR).

El desplazamiento por la superficie no será sencillo. Nadie sabe a ciencia cierta cuáles son las propiedades mecánicas del regolito de Fobos. Simplemente con el hecho de desplazarse por la superficie y observar las huellas de las ruedas aprenderemos mucho. Por otro lado, el rover no se podrá comunicar directamente con la Tierra y usará la sonda MMX como retransmisor, lo que implica que el retraso entre el envío de las órdenes y la conducción real será del orden de horas o días, según la posición de la sonda con respecto a Fobos. Por eso, irá equipado con un sistema de conducción autónoma avanzado derivado del que usa el rover Rosalind Franklin de Mars 2022. la velocidad de desplazamiento será muy baja, de entre 0,1 y 4 milímetros por segundo (o sea, un máximo de 14,4 metros por hora). Si fuese más rápido, el rover podría dar saltos de varios metros en el vacío y caer al revés, dañando sus paneles solares.

Campo de visión de las cámaras NavCAM (DLR).
Detalle de las ruedas (DLR).

Cada una de las cuatro ruedas contará con su propio motor eléctrico. La energía del rover correrá a cargo de tres paneles solares que, según las simulaciones, permitirán generar entre 85 y 109 Wh de energía por cada día de Fobos (de 7,5 horas de duración, sin contar los «eclipses» al pasar por la sombra de Marte). La mayor parte de la energía se usará para mantener el interior del rover caliente, ya que Fobos es un lugar bastante frío.

Fases de la misión MMX (JAXA).

El rover MMX nos ofrecerá vistas fantásticas de la mayor Luna del planeta rojo y ayudará a determinar si, efectivamente, Fobos se formó como resultado del impacto de un asteroide contra el Marte primigenio. Si todo sale bien, en solo cinco años veremos a este pequeño vehículo moverse alrededor de Fobos.

Sonda MMX (JAXA).

Referencias:

  • https://www.hou.usra.edu/meetings/lpsc2020/pdf/2019.pdf
  • https://elib.dlr.de/130664/1/IAC-19A34B8x50168.pdf
  • https://elib.dlr.de/128408/1/__rm-samba01_USERDIR_project_RST_Projekte_MMX_S.3a_14.10_Bertrand.pdf


48 Comentarios

  1. Sería interesante que la sonda alunizara cerca del borde del enorme cráter Stickney. En algunas imágenes se ven una especie de material claro parecido a las manchas de Ceres (que se supone son depósitos de sales que han alcanzado la superficie por acción de hidrotermales). Para Fobos tal vez sea por la acción mareo motriz de Marte. Creo que la exploración de esta luna es muy importante.

  2. A mil doscientos dólares el gramo Astrobotics puede ponerle en la superficie lunar (si tienen éxito con su lander lunar) a la DLR y CNES una copia de este rover de 29 kg por 34.800.000 dólares.
    Me parece muy caro.

    1. El de Astrobotics está diseñado para aterrizar en la luna con un pozo gravitatorio mastodóntico comparado con Fobos. Fobos es más estilo asteroide donde enseguida te sales disparado a órbita. Mantenerse pegado al suelo es clave y el «aterrizador» tiene más un satélite normal que se acerca y contacta con la superficie que de aterrizador clásico.

  3. «la velocidad de desplazamiento será muy baja, de entre 0,1 y 4 milímetros por segundo (o sea, un máximo de 14,4 metros por hora). Si fuese más rápido, el rover podría dar saltos de varios metros en el vacío.»

    Por favor, que haya una misión extendida y lo conduzcan como locos!!!! jajajja

  4. Pinta muy bien aunque podrían haberle puesto un diseño distinto, que no pareciera una caja que está pidiendo a gritos que alguien pinte una sonrisa bajo la parte de las cámaras.

      1. Jaja, bien cierto, ya tienen el diseño hecho.
        Misión espectacular, Japón está realizando un trabajo encomiable con la tecnología para traer muestras de asteroides y cuerpos de baja gravedad.

    1. A mí la apariencia del rover plegado me recuerda a una de esas cajas que usan en España en los supermercados para llevar la mercancía a los clientes que han comprado «on line» o que han encargado en caja la entrega en domicilio.

      Vamos, que ni pintado para un robot repartidor de Amazon. .)

      Fuera tonterías, me parece una misión fascinante, aunque solo sea por las vistas de Marte desde Fobos.

      1. Alguien mas se ha imaginado en la estación de Fobos de la trilogia de marte. También ves preparar una conspiración para independizarmos de la tierra? 😂 Te prometo prohibir las mega constelaciones excepto de espejos.

  5. Gracias Daniel. Suena increíble, y coincido con los comentarios decís sobre la espectacularidad de las imágenes que se mostrarán de Fobos.

    ¿Se sabé con que Vector será lanzada?

    Un abrazo a todos!

  6. La principal virtud de este rover es que la velocidad de descenso será tan baja que, en caso de que todo salga mal, no dejará cráter por litofrenado XD

    Bromas a parte, resulta una misión ilusionante. No solo por poder estudiar de cerca la maldita Fobos sino por recorrer su superficie. Aunque, honestamente, la propuesta de hacerlo con un todoterreno me da mala espina, en un mundo con tan baja gravedad la posibilidad de que termine saltando, dando tumbos o que, sencillamente, no tenga tracción suficiente para moverse resulta perturbadora. Con tan escasa gravedad yo hubiera apostado por un saltador. Pero bueno, ellos sabrán.

    Saludos

    1. Interesante, pero no deja de ser un folleto publicitario. La realidad al final puede ser muy distinta si llega a volar.

      Esto es como querer sacar una «guía del usuario» de un Audi A8 cuando todavía estás probando la resistencia e idoneidad del depósito de combustible y ni siquiera tienes construida una maqueta de madera previa al prototipo.

      O como si en 1967 la empresa aeronáutica Northrop hubiese sacado una «guía del usuario» de un avión cazabombardero ligero en el que estaba trabajando (y que no pasó de la fase de maqueta) que se llamaba P-530 Cobra:

      thelexicans.files.wordpress.com/2013/09/60-1.jpg

      Este proyecto tuvo su continuidad en el Northrop YF-17 de los años 70 (también llamado «Cobra» y muy similar). Pero finalmente, lo que llegó a la Armada de los EEUU y a las fuerzas aéreas de Canadá, Australia, España, Suiza y otros países fue esto otro, ni siquiera era de Northrop y sus prestaciones son muy distintas:

      es.wikipedia.org/wiki/McDonnell_Douglas_F/A-18_Hornet

      Así que del dicho al hecho hay mucho trecho.

      Esto de las «guías de usuario», repito, no es más que una forma de marketing, de llamar la atención de potenciales clientes y de venderles un producto. Pero este caso de la «guía del usuario» del Starship les han podido las prisas, ya que este folleto solo tiene unas cuántas páginas y falta un montón de información vital para cualquier cliente interesado en lanzar sus cargas, lo que indica lo «verde» que está el proyecto.

      Otras empresas esperan a tener más maduro y avanzado el proyecto antes de sacar sus «guías del usuario». A efectos comparación, aquí tenéis los enlaces de las «guías del usuario» del Ariane 6 de Arianespace y del Miura 1 de PDLSpace:

      arianespace.com/wp-content/uploads/2018/04/Mua-6_Issue-1_Revision-0_March-2018.pdf

      pldspace.com/new/wp-content/uploads/2018/11/MIURA1_Payload_User_Guide_V1-3_181113-web.pdf

      Sencillamente, no hay color en cuanto a la cantidad de información técnica. Cuando vea algo similar a estos ejemplos en el caso del Starship (o del F-18 o del Audi A8), empezaré a creérmelo. 😉

      1. «Sencillamente, no hay color en cuanto a la cantidad de información técnica.»

        No hay color si comparamos lo importante, los cohetes.

        Parece que a Ariane se le da mejor editar folletines que a SpX y que eso colma tus expectativas. Felicidades.

        Reconozco que el folleto de Ariane es más disruptivo, barato y eficaz. Tú ganas 🤣.

        1. Venga, Martínez, ya sé que el confinamiento está siendo duro, pero descansa.

          Cuando Elon saque una guía del usuario comparable a esas dos, seguimos, ¿Vale?

          1. Y eso que la respuesta estándar Martínez la tenía a huevo, es la propia Guía la que dice que ella misma irá actualizándose y completándose mediante sucesivas iteraciones, jajajajaja.

            Fuera de broma, otro punto clave de la guía es que la carga será integrada verticalmente.
            Sí, VERTICALMENTE.
            Hasta donde yo sé, SpaceX no tiene una sala limpia tan grande para integración vertical en la Starship. Supongo que tendrán que hacer una ampliación en el edificio de la 39A (¿o cabe ahí dentro?, no lo creo pero…)

          2. Hilario, le pides a Martinez que descanses justo después de que tu decides no hacerlo. ;P Aquí no descansa ni el tato, y evidentemente SpaceX la que menos.

            Evidentemente es un panfleto publicitario, pero me hace gracia que ahora de repente un buen manual sería lo que te anime a empezar a creer.
            «Cuando vea algo similar a estos ejemplos en el caso del Starship (o del F-18 o del Audi A8), empezaré a creérmelo.»
            Y si hubiera un buen manual, la excusa sería otra. 😉

            Pochimax, lo de verticalmente ya lo comentamos el otro día. SS es un cohete pensado y calculado para estar siempre, siempre, en vertical. Las salas limpias y edificios finales van después, cuando el cohete ya funciona. Apuesto a que lo harán por una fracción del coste que cualquier otra empresa. Pero no creo que veamos esa sala limpia hasta dentro de un par de años.

          3. Vale, vale, lo reconozco, Hilario:

            El folletín del Ariane 6 supone una revolución que deja obsoletos a todos los folletines existentes.

            El diseño gráfico, la calidad del papel, de la impresión… Ariane ha llevado al extremo cada uno de esos elementos gracias a una estructura empresarial verticalmente integrada que incluye:
            – Servicios de diseño gráfico y maquetación.
            – Servicios de imprenta.
            – Servicios de distribución.

            Stéphane Israël ha dicho que Ariane tendría que editar más de 20 folletos anuales para que sea rentable reutilizarlos.

            [Mientras, SpX hace cosas]

          4. Te veo obsesionado con el Ariane 6, Martínez.

            ¿Qué pasa?

            Mira, para que veas otra “Guía del Usuario” de un lanzador bien completa: la del Delta IV:

            ulalaunch.com/docs/default-source/rockets/delta-iv-user’s-guide.pdf

            O la del H2 japonés:

            mhi.com/jp/products/pdf/manual.pdf

            Y mira esta otra, la del FALCON 9:

            spaceflightnow.com/falcon9/001/f9guide.pdf

            Como puedes ver estos folletos son también pequeñas obras de arte, con unas infografías y un color estupendos, magníficamente editadas y formateadas. No solo las de esa Arianespace que tanto te obsesiona, Martínez.

            Así que espero que quede clara la diferencia entre un FOLLETO publicitario y una “Guía del Usuario” bien desarrollada y con información útil para el cliente.

    2. Lo que más me ha llamado la atención del documento es que (al menos yo) veo por primera vez cómo se produce la apertura de la Starship para liberar la carga de pago… que dicho sea de paso parece ser un enooooorme telescopio espacial.

      Perece un documento publicitario para abrir boca a los militares, creo yo.

      1. Como comentario negativo, la existencia de la apertura de cubierta añade un punto de fallo innecesario, frente a una Starship desechable. Si son capaces de que la tasa de fallos sea mejor que una entre mil, por ejemplo, no habrá demasiado problema, sin embargo.
        Pero, como ya dije, esa peazo de carga no creo que haya nadie que la asegure (¿veremos a SpaceX abriendo una línea de negocio propia, de seguros espaciales, para lidiar con ese problema?)

        1. Pochimax, mirando en la «User Guide» las «aperturas de cubierta» ¿a cuál te refieres? Pues hay dos.
          Está la de la Figura 3 (en página 2) y la de la Figura 7 (en página 5).
          Para nada me cierra la de la Figura 3. Y menos sin información acerca del modo de vuelo de Starship (que no lo dan) ni el desempeño aerodinámico (que ni siquiera lo sugieren y lógico, ni lo tienen).
          Me quedo con lo de la Figura 7.
          Si brindan dos gráficas diferentes para el manejo de carga, no la tienen definida.

          Quiero creer que este documento se filtró para que los fans se entretengan en Cuarentena.
          Considerando lo que promete Starship, estas 5 páginas ni siquiera son una declaración de intenciones, es algo muy pobre. Me parece que se acaban los fondos y se buscan inversionistas.
          Saludos

          1. Hombre, la Starship lunar no tiene nada que ver con la Starship comercial que llevará satélites y otras cargas y a su vez diferente de la tripulada. No veo error, por el hecho de usar diferentes compuertas.

            Yo también he sentido algo de mal fario al ver esto. Unido a la obsesión de Musk por quitarle importancia al Coronavirus, mi impresión es que algo va mal. Ojalá me equivoque.

          2. Bastaba con leer el texto:

            «Various payload bay
            configurations are available
            and allow for fully
            autonomous deployment of cargo to Earth, Lunar, or
            Martian surfaces with one example shown in Figure 7.»

            Es decir, hay diferentes configuraciones de cofia con distinto sistema de apertura: para desplegar satélites, para misiones de carga lunares (Figura 7), etc.

            Pochimax: por mucho que insistas, la Guía deja claro que existe un único modelo de Starship de carga, que sirve para la Tierra, Luna y Marte. Sólo cambia la cofia.

            Respecto a vuestras opiniones acerca de que esto es una mala señal, todo lo contrario:

            Esta guía es una señal de que el proyecto Starship marcha sobre ruedas.

            Porque SpX ya no busca sólo inversores (que puede que también): ahora busca clientes.

            Clientes que contraten Starship para poner cargas comerciales en órbita.

            Lo mismo que hacen el New Glenn, LauncherOne, Vulcan y cualquier cohete que esté a un año (aprox)de su debut comercial: buscar clientes.

            Y eso significa que la cosa marcha.

  7. No sé no me convence mucho la idea de un Rover con ruedas en un entorno de baja gravedad preferido un robot con pata permiteria mayo velocidad de desplazamiento y haría la misión más llamativo para el público.

        1. Empieza a concentrarte en los signos de puntuación, cuando hablando haces una pausa, en la escritura también.

          «No sé, no me convence mucho la idea de un rover con ruedas en un entorno de baja gravedad. Un robot con patas permitiría mayor velocidad de desplazamiento y haría la misión más llamativa para el público.

          Por cierto, las patas son más complejas que las ruedas, luego más caras y propensas a fallo. Y seguramente pesarían más, o consumirían más. Y si falla una, se acabo, a no ser que lleves patas de sobra, lo que vuelve a encarecer, y complicar el diseño.

  8. Una misión ilusionante. Si lo he entendido bien, aparte del rover se van a traer muestras de Fobos a la Tierra. Me parece fantástico.
    Ojalá las cámaras puedan tomar buenas imágenes. Supongo que Fobos no debe tener un paisaje muy variado, pero una foto con Marte de fondo sería espectacular.

  9. Buff, gravedad de 0,0057 m/s2. 1193 veces menos que la de la Tierra. Como si pesara 24 gramos en la tierra.
    Va a ser alucinante. ¿Para cuando un dron flotante al estilo star wars que le vaya haciendo fotos al rover? 😉

  10. Mas que un rover sera un satelite muy-muy-muy cercano, que se desplazara mediante pequeñas trayectorias suborbitales. A quien se le ocurre ponerle ruedas a eso? Pienso que una forma esferica con un sistema de microthrusters hubiera sido mas eficiente.

  11. Permíteme un apunte a tu interesante nota Daniel.

    El instrumento RAX (RAman Spectrometer MMX), está compuesto por dos unidades principales: el RSM (Raman Spectrometer Module), responsabilidad del DLR, y el RLA (Raman Laser Assembly), este último está siendo desarrollado por el INTA español, como herencia del instrumento RLS (en el Rover de ExoMars 2022), de responsabilidad española.

  12. Mi cuñado interior me lleva a preguntar el porqué no se habrá incluido a la India en esta misión (lo de China queda descartado al estar implicado EEUU), puesto que tienen experiencia en el lanzamiento, tránsito e inserción en órbita marciana. Puestos a colaborar, lo mejor es hacerlo con todo el que pueda ayudar y los indios tienen un cohete bastante capaz para el tipo de destino y masa de lanzamiento.

    Pregunta seria, ¿por qué tiene los motores apuntando al revés que el tren de aterrizaje? Algo no me encaja.

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