IDEFIX, el primer rover que recorrerá Fobos, la mayor Luna de Marte

Por Daniel Marín, el 27 junio, 2023. Categoría(s): Astronáutica • ESA • Japón • Marte ✎ 50

El próximo año Japón enviará a Marte la sonda MMX (Martian Moons eXploration), una ambiciosa misión que tiene por objetivo traer muestras de la superficie de la mayor luna marciana, Fobos. La sonda lleva un pasajero muy particular: un rover europeo que explorará la superficie de Fobos. El rover, concebido en 2019, que se encuentra en las etapas finales de su construcción, acaba de ser bautizado con el nombre de IDEFIX. Efectivamente, el nombre hace referencia al famoso perrito de los cómics de Astérix —aunque recordemos que el perro era de Obélix—, que en francés suena igual que idée fixe (‘idea fija’). Hasta ahora, IDEFIX se denominaba simplemente MMX Rover (MMXローバ en japonés), así que no cabe duda de que se trata de una buena decisión (en japonés, IDEFIX ha sido traducido como hirameki, 閃き, ‘inspiración’).

IDEFIX sobre Fobos, con la sonda MMX en la lejanía (DLR/CNES).

IDEFIX será el primer vehículo con ruedas que se desplazará por un cuerpo de muy baja gravedad (de milésimas de g). Se trata de un proyecto dirigido por las agencias espaciales de Francia y Alemania (DLR y CNES) con colaboración de la agencia espacial japonesa JAXA y las universidades japonesas de Tokio y Rikkyo. También contará con una importante participación española a través del INTA (Instituto Nacional de Tecnica Aerospacial) y la Universidad de Valladolid (UVa). IDEFIX se basa en la colaboración entre Japón, Francia y Alemania a la hora de desarrollar el ‘rover’ MASCOT (Mobile Asteroid Surface sCOuT), que en 2018 aterrizó en el asteroide Ryugu después de viajar hasta allí a bordo de la sonda japonesa Hayabusa 2.

Emblema de la misión (DLR/CNES/JAXA).
La sonda MMX se aleja de la Tierra (JAXA).

IDEFIX tiene una masa de 25 kg y su altura es de 41,5 centímetros, con unas dimensiones de 44 x 52 x 35 centímetros en su configuración compacta de lanzamiento. Cada rueda lleva su propio motor eléctrico. Despegará el año que viene rumbo a Marte junto con la sonda MMX (火星衛星探査機 en japonés) y se posará sobre Fobos en 2027. Su misión durará unos 100 días, durante los que se desplazará un máximo de varios cientos de metros. Y es que la velocidad de IDEFIX solo se moverá con una velocidad muy, muy lenta, de 0,1 a 4 milímetros por segundo, aproximadamente (la velocidad media será de 1 a 2 mm/s). Esta lentitud se debe, principalmente, a la dificultad de desplazarse en un ambiente de muy baja gravedad. La aceleración gravitatoria en Fobos es del orden de 0,004 a 0,007 m/s2 y varía bastante debido a que esta luna de Marte no tiene una forma esférica. Si uno lo piensa bien, lo sorprendente es que un satélite de 27 kilómetros genere una gravedad tan «intensa». Mantenerse agarrado al regolito no será fácil, pero los ingenieros del DLR y el CNES consideran que las ruedas son una mejor opción que los mecanismos saltadores, como los utilizados por MASCOT. En este sentido, vale la pena recordar que IDEFIX no es la primera sonda destinada a estudiar la superficie de Fobos.

Secuencia de despliegue de las subsondas DAS y PrOP-F de las misiones soviéticas Fobos 1 y 2 de los años 80. DAS y PrOP-F debían haber sido los primeros aterrizadores en una luna de Marte (IKI).
El «saltador» de Fobos PrOP-F de la Fobos 2 (IKI).
Partes del PrOP-F (Ball et al.).

Las sondas soviéticas Fobos 1 y Fobos 2 de finales de los años 80 llevaban ambas dos subsondas para investigar la superficie de Fobos. Una era una estación superficie fija, denominada DAS (Долговременная Автономная Станция, ‘estación autónoma de larga duración’), de 67 kg, destinada, como IDEFIX, a durar unos 100 días y que debía haber usado un arpón para clavarse en el regolito de Fobos (como el aterrizador europeo Philae en el cometa 67P). La otra sonda era el pequeño robot PrOP-F —ПрОП-Ф (Прибор Оценки Проходимости, ‘dispositivo para la evaluación de la movilidad en Fobos’)—, de 50 kg, dotada de cuatro brazos, dos de ellos móviles, que le hubieran permitido dar saltos de 20 metros de longitud. A diferencia de DAS, que disponía de tres paneles solares, PrOP-F empleaba baterías, por lo que su vida útil estaba limitada a 4 horas. Por este motivo, solo estaban planeados unos diez saltos. La sonda Fobos 1 llevaba una estación DAS, mientras que la Fobos 2 transportaba una DAS y un PrOP-F. Lamentablemente, la Fobos 1 se perdió camino a Marte y la Fobos 2 falló en abril de 1989 poco antes de comenzar su investigación de Fobos. Como curiosidad, Francia participó en la instrumentación de la estación DAS de las sondas Fobos con una cámara CCD y un sensor solar, así que podemos decir que el país galo vuelve a intentar posarse en la mayor luna de Marte, cuatro décadas más tarde.

Diseño actual de IDEFIX. La parte frontal está dominada por las cámaras NavCAM y la ventana del miniRAD (a la derecha) (DLR/CNES).
Diseño original de IDEFIX de 2019, cuando no se sabía si iría a Fobos o a Deimos. Lamentablemente, IDEFIX no podrá ver Marte desde el lugar de aterrizaje (CNES).

Los ingenieros de NPO Lávochkin y el IKI soviéticos consideraron que en la baja gravedad de Fobos lo ideal sería un vehículo saltador, pero el CNES y el DLR creen haber solventado todos los problemas de un rover con ruedas, entre los que podemos citar el deslizamiento —si las ruedas no tienen el suficiente agarre—, o cambios de posición bruscos que pueden saldarse con la colisión de las ruedas entre sí o con los paneles solares. IDEFIX incorpora dos instrumentos científicos, a cargo del DLR, para estudiar la composición y las propiedades térmicas de la superficie de Fobos: el espectrómetro Raman RAX (Raman spectrometer for MMX), con participación española, y el radiómetro miniRAD. También lleva dos cámaras de navegación suministradas por CNES francés y otras dos cámaras (WheelCams) para observar las ruedas (el estudio de los efectos de las ruedas sobre el regolito es un experimento científico en sí mismo). El sistema de comunicación con la sonda MMX —IDEFIX no se podrá comunicar directamente con la Tierra— también está a cargo del CNES, que también ha construido el módulo de servicio central de IDEFIX con el ordenador del vehículo. Por su parte, el DLR dirige la construcción de las ruedas, el chasis y el sistema de desplazamiento del rover, así como el sistema de conexión con la sonda MMX.

Partes de IDEFIX (DLR/CNES).
IDEFIX en Fobos (DLR/CNES).

Tras el lanzamiento, IDEFIX tendrá dos centros de control, uno en Toulouse y otro en Colonia. MMX dejará caer a IDEFIX con las ruedas plegadas, que las desplegará en la superficie de tal forma que se podrá colocar en la posición correcta aunque haya caído cabeza abajo. Al ser un rover alimentado por energía solar, debe desplazarse garantizando que el Sol ilumine los paneles, por lo que dispone del sistema SKA (le Systeme für die Kontrolle of the Attitude, sí, mezclando alemán, francés e inglés) para orientar el rover adecuadamente según el sensor solar BiSo-64 (IDEFIX no lleva una unidad de navegación inercial). El sensor solar determinará la orientación del rover con respecto al Sol con una precisión de 0,1º. IDEFIX acaba de finalizar en Toulouse las pruebas al vacío y de aguante térmico. Su construcción terminará este verano y en septiembre partirá hacia Japón. Si todo sale bien, en 2027 rodará por Fobos durante tres meses. Por su parte, la sonda MMX debe regresar en 2029 con muestras de la superficie de Fobos, muestras que debe recoger con un brazo robot, una particularidad que la diferencia de las sondas Hayabusa japonesas o la OSIRIS-REx de la NASA.

El módulo de aterrizaje y regreso de la sonda MMX japonesa (JAXA).
Comparativa entre la MMX, de 9 metros de envergadura, y la Hayabusa 1 y 2, de 6 metros (JAXA).
El asteroide Ryugu estudiado por Hayabusa 2 y MASCOT comparado con Fobos (JAXA).
Sistema de recogida de muestras de Fobos de MMX (JAXA).
Los 3 módulos de MMX: módulo de propulsión, módulo de regreso y módulo de aterrizaje (JAXA).

MMX se posará en Fobos en una zona previamente analizada por IDEFIX usando un tren de aterrizaje de cuatro patas. Aunque sin duda sería espectacular ver Marte desde la superficie de Fobos, IDEFIX se posará en el hemisferio opuesto, donde no se ve el planeta rojo, con el fin de facilitar las comunicaciones entre MMX y la Tierra y simplificar las condiciones de iluminación. MMX orbitará Fobos y pasará por Deimos, estudiando ambos satélites con ocho instrumentos científicos. El objetivo principal de MMX y de IDEFIX es determinar si Fobos y Deimos se formaron a partir de una colisión contra Marte que creó un sistema de lunas, como las últimas teorías apuntan.

IDEFIX en configuración compacta (DLR).
Pruebas de despliegue de las ruedas (DLR).
Parte frontal de IDEFIX con las dos NavCAM y el instrumento miniRAD (DLR).

Referencias:

  • https://presse.cnes.fr/fr/le-cnes-la-jaxa-et-le-dlr-signent-un-accord-tripartite-pour-la-mission-mmx


50 Comentarios

  1. Muchas gracias por tan detallada información, Daniel.

    Me gusta mucho esta misión, y espero que si tiene éxito arquitecturas similares se vean en otros cuerpos, por ejemplo en el cinturón de asteroides.

    El acrónimo IDEFIX es,por una vez, acertado, aunque el gazpacho idiomático SKA es de locos.

    1. Los nombrecitos y acrónimos que usan los europeos a buen seguro que no ayudarán para que muchas personas vean éstos esfuerzos como algo serio… que si ahora le pongo el nombre de un personaje de cómic… que si ahora cojo las tres letras del principio pero las dos del medio de la palabra final para que suene «gracioso»… que si ahora lo nombro medio en francés medio en alemán… en fin… ellos sabrán.

      1. No seas fóbico Agentecapitalistix. Ideafix es un nombre inspirado.

        Su pequeño tamaño y su procedencia lo amerita.

        Me parece simpático. Una buena colaboración europea con JAXA.

        Fobos se resiste…. como los galos. (pero quizá no a los propios galos)

        Suerte !

        1. Yo creo que llevas razón, esta infantilización y estupidez de los acrónimos (muy común en el inglés y en los EEUU) hace poco bien, parece que esto de la investigación funciona a base de ocurrencias ¿Qué se puede esperar de un aparatito que se llama como el perro de un personaje de cómic?
          Cuánto mejor habría sido llamarle Petit Curie ( https://fr.wikipedia.org/wiki/Voiture_radiologique ) o algo parecido.

          1. Aclaración, por alusiones… de todos los nombres de cómic, Idefix de los que menos mal me suenan, el perruco me cae bien.

        2. A eso que dices del Mortadelo me refiero, tocayo… el acrónimo de lo que has dicho es «MOBCR»… lo de usar una letra de aquí y otra de allá para crear el «Mortadelo» son milongas…

        1. Si te parece «gracioso», igual el que se queja sí es «amargado».

          Si el nombre te parece gilipollas, igual el que se queja es «sensato».

          Diferentes puntos de vista.

          1. Es un falso acrónimo como MASCOT, por eso va en mayúsculas (ha por ahí un par de interpretaciones del acrónimo, pero no veo que sean oficiales). Por mi parte me parece una decisión confusa, aunque no sé si tiene que ver con el tema de derechos de autor de Astérix o para que el nombre suene «menos francés» a oídos germanos. O ambas.

  2. gracia Daniel como siempre magnifico articulo…
    Desconozco como es el movimiento de fobos al rededor de marte… pero es una pena no poder ver un amanecer de marte por el horizonte de fobos…
    Pero desde los orbitadores si habrán imágenes de fobos con marte de fondo??? que alguien me diga que si!!!!!

    1. Hola Ángel.
      A Fobos le sucede lo mismo que a la Luna: tiene una cara apuntando permanentemente hacia Marte y la otra en dirección opuesta. Así que, por desgracia, no puedes ver la salida de Marte desde Fobos.
      Una lástima que no se hayan atrevido a posarse en el hemisferio que mira a Marte ¡qué imágenes nos vamos a perder!
      Saludos

      1. «Así que, por desgracia, no puedes ver la salida de Marte desde la cara «oculta» de Fobos«…

        (… porque desde la cara «visible» [entendiendo «visible» desde la superficie marciana»], ves a Marte ahí colgado todo el tiempo, ocupando medio firmamento, jajaja.

        1. ¡Ah, espera! Que igual te entendi mal. Supongo que querrás decir que NO SE PUEDE VER A MARTE «NACIENDO» DESDE EL HORIZONTE DE FOBOS por estar en rotación cautiva… ¿me equivoco?

  3. Yo veo bastantes problemas con una gravedad tan baja, aunque supongo que los ingenieros saben bien lo que hacen. Por ejemplo que idefix se vuelque. Si el despliegue de las ruedas es de tal manera que coloca bien al Rover si ha caído en mala posición ¿quizás el vuelque se puede arreglar plegándolas y desplegándolas?
    Y cuando la sonda MMX quiera coger muestras de la superficie con el brazo robot ¿No pasará que la más leve presión haga que toda la sonda se levante sin poder «agarrar» nada?

      1. Si Pedro. Lo primero que piensa uno es que la mejor manera de recoger un buen puñado de regolito sería mediante un impulsor que hiciera a la sonda presionar contra la superficie mientras un brazo robot agarra la muestra como mordiendo la superficie. Pero bueno, si no se hace así será por algún motivo

  4. Una misión muy interesante por los objetivos, por los medios ingeniosos e inmensamente más baratos que los sueños de vuelos tripulados a Marte, y por la colaboración entre varios países.

    Lo que no veo bien es que se sigan usando ruedas en los rover, que van a circular por terreno irregular y desconocido, después de toda la experiencia que hay en la Tierra con robots con patas.

    Me imagino que en la minúscula gravedad de Fobos bastaría con 6 patas articuladas finísimas, movidas mediante finos tendones y músculos artificiales, enfundadas en un tejido a modo de piel que proteja del regolito. A la ínfima velocidad que se moverá Idefix, este podría controlar al milímetro donde se posa cada pata y el impulso que da en cada milisegundo. Todo ello con una masa muchísimo menor que la de las ruedas, de las que solo se usa en cada momento el pequeño sector que se apoya en el suelo, añadiendo masa inerte carísima de transportar.

      1. Mi experiencia en Ike del Kerbal me dice que a la superficie de Duna (Perdón, Marte) lo que lances desde Ike (Perdón, Phobos) no llegaría.

        Pero vamos, que llegue a una órbita similar a la de Phobos y no vuelva a la luna, seguro que lo consigues.

  5. No es lo mismo un planeta que un asteroide y no puede ser lo mismo la Luna que Fobos. Únicamente tienen en común que orbitan un planeta. Propongo el término luna con el minúscula para aquellos objetos lo bastante grandes para ser redondos y con una órbita en torno a un planeta. Propongo el término satélite para un objeto pequeño y normalmente no esférico con una órbita en torno a un planeta o un planeta enano. Finalmente un flongorrio sería el satélite de un satélite o de una luna.

    1. Subscribo, hagamos una petición a la UAI, aunque seguro inventan un «luna enana» o algo así. En cualquier caso, Júpiter debería tener solo 4 lunas, el resto es otra cosa. Alguien que arregle esto. 😀

      1. No es necesario. Ya de por sí pude uno sentir ese matiz, incluso sin quererlo. A fin de cuentas la palabra luna nos recuerda a nuestra Luna. En cambio, satélite te lleva más bien a imaginar cualquier birria en órbita.

  6. Muy buen artículo me preguntó si este Rover llevará una cámara para mostrar épicas tomas de marte desde Fobos por cierto cuál es la velocidad de escape de Fobos por qué me parece raro que el Rover se mantenga en la superficie solo con su peso pero bueno que se yo no soy astrofisico 😸

  7. La vuelta al mundo en Fobos sería poco más que una maratón. La isla de La Gomera tendría aproximadamente la misma superficie que el mundo.

  8. Las sondas a Marte, Venus y asteroides con sus cortos tiempos de espera son una gozada. Idefix mola.
    El otro dia en un canal de youtube dedicaron el programa a que la NASA está desempolvando la ARM, algo que tiene todo mi apoyo. Una misión entretenida donde la haya para montar con los resultados de los programas COTS de la ISS.

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