Mil soles de Perseverance en Marte

Por Daniel Marín, el 13 diciembre, 2023. Categoría(s): Astronáutica • Mars 2020 • Marte • NASA ✎ 197

Mientras lees estás líneas, dos vehículos alimentados por energía nuclear (RTGs) están activos y moviéndose por la superficie de Marte. Nos referimos a los rovers de la NASA Curiosity (MSL) y Perseverance (Mars 2020). Perseverance fue lanzado el 30 de julio de 2020 y aterrizó el 18 de febrero de 2021 en el cráter Jezero, cerca de los restos de un delta fluvial que desembocaba en un antiguo lago marciano. Desde entonces, ya han pasado mil soles (días marcianos). Con una masa de 1025 kilogramos que lo convierten en el vehículo con ruedas más pesado que ha recorrido Marte, Perseverance ha estudiado el fondo del cráter Jezero, la parte frontal del delta y se ha desplazado sobre el mismo. El rover ya ha recogido un total de 23 muestras de las 38 que puede almacenar, muchas de ellas destinadas a ser enviadas a la Tierra gracias a las misiones que serán lanzadas dentro del programa MSR (Mars Sample Return).

Perseverance en un selfie tomado el 22 de enero de 2023 (sol 684 de la misión) en la zona de Three Forks. Se puden ver en el suelo diez tubos de muestras depositados por el rover como contingencia. La imagen es un mosaico de la cámara WATSON (NASA/JPL-Caltech/MSSS).

Perseverance comenzó su primera campaña científica en la zona de Séitah, en el fondo del cráter Jezero, el 1 de junio de 2021 y la completó el 14 de marzo de 2022 (sol 379 de la misión), tras recoger un total de ocho muestras. El tubo con la primera muestra, Roubion, fue sellado el 6 de agosto de 2021, pero se descubrió que estaba vacío al caerse el material de la roca, por lo que se guardó como muestra atmosférica. Tras solucionar los problemas del sistema de recogida de muestras, el segundo tubo se selló el 6 de septiembre de 2021 con un pedazo de la roca Rochette (la muestra se denominó Montdenier). Tras recorrer cinco kilómetros, Perseverance llegó a la zona Three Forks el 18 de abril de 2022, frente al delta, donde dio comienzo su segunda campaña de investigación, que se prolongaría hasta enero de 2023. A continuación comenzó la tercera campaña científica cuando Perseverance subió al delta, que se eleva unos 40 metros por encima del fondo del cráter, para analizar sus rocas. El 30 de marzo de 2023 el rover recogió la primera muestra de su tercera campaña, un pedazo de Berea, una roca rica en carbonatos formada por los depósitos arrastrados por el antiguo río de Jezero. La tercera campaña finalizó el 15 de septiembre.

Recorrido de Perseverance en los primeros mil soles y las cuatro campañas científicas. El punto azul marca la posición de  (imagen de la sonda MRO) (NASA/JPL-Caltech).
Las muestras recogidas por Perseverance hasta el 17 de octubre de 2023 (Migaringi/NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS; Lori Glaze).

Los instrumentos de Perseverance han comprobado que el suelo del cráter Jezero está formado principalmente por rocas ígneas resultado del impacto que creó el cráter hace cuatro mil millones de años. También han descubierto rocas sedimentarias creadas por el primer río que desembocó en el cráter cientos de millones de años más tarde. El equipo de Perseverance cree que en Jezero se formó un lago de 35 kilómetros de ancho y con una profundidad de hasta 30 metros. Como en el caso del cráter Gale, donde se encuentra Curiosity, la longevidad de este lago —o lagos, porque en Gale hubo una sucesión de masas acuosas durante cientos de millones de años— es todavía objeto de debate. Las rocas sedimentarias ricas en sales son una prueba de la existencia de este lago. Perseverance también ha encontrado rocas más grandes arrastradas por corrientes más rápidas. Sirva de ejemplo la 20ª muestra obtenida por Perseverance el pasado 23 de junio (sol 832) en la roca Emerald Lake, un conglomerado formado por pedazos de otras rocas gracias a la acción de un antiguo río marciano (la muestra de esta roca se conoce como Otis Peak). También hay que citar la zona de Skrinkle Haven, en la que el rover encontró entre febrero y marzo de este año varias capas de roca curvada que son la evidencia más clara de que un río recorrió la región. Estas rocas onduladas demuestran que el río que desembocaba en el cráter Jezero tuvo en ocasiones un gran caudal y profundidad.

Mosaico captado por las cámaras Mastcam-Z de las capas de rocas onduladas en la zona de Skrinkle Haven Scientists. Las rocas se interpretan como antiguos márgenes del río cambiantes o como depósitos de arena dejados por el río. Sea como sea, únicamente un río con gran caudal y profundidad puede haberlas creado (NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS).
Foto de la muestra Otis Peak de la roca Emerald Lake tomada el 19 de julio de 2023 (sol 822). La roca es un conglomerado formado por materiales transportados por el río que desembocaba en Jezero (NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS).
Imagen de las cámaras Mastcam-Z tomada el 6 de julio de 2023 (sol 845) de un campo de rocas transportadas por un antiguo río marciano (NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS).

Recordemos que los instrumentos principales de Perseverance son SHERLOC y PIXL, destinados a analizar la composición de las rocas marcianas y sustancias orgánicas de forma rápida y no intrusiva (a diferencia de los instrumentos de Curiosity). Por el momento el rover no ha descubierto restos de posibles formas de vida en el Marte primigenio, pero PIXL ha detectado carbonatos, minerales asociados a la presencia de agua líquida, y rocas con sílice, al igual que los carbonatos, un tipo de mineral que favorece la preservación de materia orgánica. Este instrumento también ha detectado hierro asociado a la presencia de fosfatos, esenciales para la vida en la Tierra. Si estas muestras llegan a la Tierra podrán ser analizadas con instrumentos mucho más potentes y precisos en busca de sustancias orgánicas y otros biomarcadores. El instrumento SHERLOC ha permitido aprovechar las bondades de la espectrometría Raman para analizar la composición de las rocas marcianas. Utilizado en conjunción con la cámara WATSON, SHERLOC ha detectado la firma espectral de sustancias orgánicas en algunas rocas, como la bautizada Quartier. Por este motivo, dos de los tubos de muestras de Perseverance —Robine y Malay— se obtuvieron de esta roca.

Minerales identificados por el instrumento PIXL en la roca Ouzel Falls. Además de carbonatos y sulfatos se aprecian fosfatos (NASA/JPL-Caltech/MSSS).
Imagen de mayo de 2020 del instrumento SHERLOC en la que se aprecian distintos minerales según el color (NASA/JPL-Caltech).
Imagen de PIXL de la roca Ouzel Falls en la que se ven carbonatos (violeta) y sílice (verde)(NASA/JPL-Caltech/MSSS).

Entre el 21 de diciembre de 2022 y el 28 de enero de 2023 (sol 690), Perseverance depositó diez de los tubos de muestras frente al delta de Jezero. Los tubos (bautizados Amalik, Atsá, Skyland, Bearwallow, Montdenier, Coulettes, Roubion, Crosswind Lake, Mageik y Malay) se dejaron sobre el suelo a una distancia de 5 a 15 metros entre ellos. Estos tubos constituyen el plan B del programa MSR. Se espera que Perseverance siga activo cuando aterrice la sonda SRL (Sample Retrieval Lander) y se pueda acercar a la misma por sus propias ruedas para dejar los tubos con las muestras en el contenedor del cohete que las mandará a la órbita marciana. Pero, si Perseverance no puede acercarse, un helicóptero —iban a ser dos, pero no hay dinero— recogerán todos o algunos de los diez tubos dejados sobre el suelo del cráter Jezero.

El primer tubo de muestras, Malay, fue depositado el 21 de diciembre de 2022 (NASA/JPL-Caltech/MSSS).
El último de los 10 tubos, depositado el 28 de enero de 2023. Es un tubo testigo, Amalik (NASA/JPL-Caltech/MSSS).

Gracias al uso de la navegación automática (AutoNav), Perseverance se desplaza mucho más rápido que otros rovers. Por ejemplo, entre el 26 de junio y el 31 de julio de 2023, Perseverance cruzó el campo de rocas conocido como Snowdrift Peak. El rover recorrió 759 metros para atravesar el campo, a pesar de que la distancia en línea recta era de 520 metros. La mayor parte de la distancia extra se debió a la actuación del AutoNav sorteando rocas. Curiosity habría tardado en hacer el recorrido doce soles más, ya que no tiene la capacidad de cálculo de su hermano. Y es que Perseverance dispone de dos ordenadores trabajando al mismo tiempo, con uno de ellos dedicado exclusivamente a procesar imágenes durante los recorridos. Además, sus cámaras de navegación obtienen imágenes más rápido que las de Curiosity. Esto ha permitido que Perseverance haya establecido dos récords de desplazamiento sobre el planeta rojo: la mayor distancia recorrida en un día (347,7 metros) y la distancia más larga de un rover sin supervisión humana (699,9 metros).

La «roca sombrero mexicano» (Sombrero rock) vista el 8 de septiembre de 2023 (sol 907) por Mastcam-Z BLOG (NASA/JPL-Caltech/ASU).
Mosaico de Mastcam-Z dtomado entre junio y julio de 2022 en el saliente Skinner Ridge (NASA/JPL-Caltech/ASU).
Agujero dejado por el taladro de Perseverance al recoger la muestra 23ª en Turquoise Bay (NASA/JPL-Caltech/ASU).

En estos mil días, el experimento MOXIE (Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment) funcionó 16 veces, generando un total de 118 gramos de oxígeno, llegando a alcanzar una velocidad de 12 gramos a la hora. El 7 de agosto de 2023 se activó por 16ª y última vez, produciendo 9,8 gramos de oxígeno. Una vez demostrado el concepto —generar oxígeno a partir de la atmósfera de dióxido de carbono de Marte mediante un proceso electroquímico—, el instrumento se ha desactivado. MOXIE usa un sistema de electrólisis de estado sólido que rompe las moléculas de dióxido de carbono a alta temperatura —800 ºC— generando como producto aniones de oxígeno y moléculas de monóxido de carbono. El monóxido de carbono es expulsado al exterior y los átomos de oxígeno cargados se combinan en el ánodo con otros átomos de oxígeno para formar moléculas de oxígeno, que es lo que respiramos. Para ello, MOXIE usa celdas electrolíticas de zirconio y escandio a través de las cuales se hace pasar el dióxido de carbono, que primero debe comprimirse para alcanzar una presión adecuada. Se trata del primer experimento ISRU (In-Situ Resource Utilization) llevado a cabo en Marte. Aunque los futuros astronautas marcianos podrán generar oxígeno de forma más sencilla a partir del abundante hielo subterráneo del planeta rojo, la técnica de MOXIE permite generar oxígeno sin necesidad de excavar o extraer material, una ventaja considerable. Esta técnica también se puede usar en misiones no tripuladas o tripuladas para generar oxígeno líquido que sirva como comburente de propulsores. El oxígeno líquido de un propulsor tiene una masa mayor que la del combustible, así que este método servirá para ahorrar masa en una misión espacial. De hecho, el objetivo de un posible MOXIE 2.0 sería demostrar la licuefacción y almacenamiento del oxígeno. Por cierto, Perseverance no solo ha sintetizado gases gracias a MOXIE. También los ha liberado usando el mecanismo gDRT (Gas Dust Removal Tool), que libera un chorro de nitrógeno para quitar las rocas antes de analizarlas con sus instrumentos (el mecanismo se ha usado más de sesenta veces).

Ingenuity visto por Mastcam-Z el 2 de agosto de 2023 (sol 871) antes de su 54º vuelo (NASA/JPL-Caltech/MSSS).
Perseverance (arriba) visto por Ingenuity durante su 53º vuelo (NASA/JPL-Caltech).

Por supuesto, no nos podemos olvidar del helicóptero marciano Ingenuity, que ha superado todas las expectativas. Técnicamente el helicóptero no ha cumplido mil días marcianos activo porque su primer vuelo fue el 19 de abril de 2021, pero al fin y al cabo lleva también mil días en Marte. Diseñado como un prototipo capaz de realizar un máximo cinco vuelos, Ingenuity ya ha completado 67 vuelos, acumulando un total de 121,1 minutos de vuelo y una distancia de 15,3 kilómetros. La máxima altitud alcanzada ha sido de 24 metros y la velocidad máxima 36 km/h. El primer helicóptero marciano solo ha experimentado un pequeño problema, durante el 53º vuelo, pero sus operaciones ya han vuelto a la normalidad.

Restos alienígenas en Marte: el escudo térmico trasero y el paracaídas de Mars 2020 vistos por Ingenuity 19 de abril de 2022 (NASA/JPL-Caltech).
Los restos de la etapa Skycrane vistos el 3 de abril de 2022 (sol 398) (NASA/JPL-Caltech).
Otra imagen de Ingenuity tomada por Perseverance el 16 de abril de 2023 (sol 766) (NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS).

En estos mil días Perseverance ha captado más de 165 000 imágenes con sus siete cámaras científicas y nueve cámaras de ingeniería. Ha recogido sonidos marcianos de forma directa por primera vez y ha registrado los cambios meteorológicos en Jezero gracias a la estación española MEDA. El pasado 7 de septiembre Pereseverance comenzó su cuarta campaña científica al cruzar la cresta bautizada como Mandu Wall. Durante esta campaña estudiará la parte interior del borde del cráter en búsqueda de rocas candidatas para la recogida de muestras. Si todo sale bien, la mayor parte de los tubos de muestras de Perseverance terminarán en la Tierra en la próxima década.

La colina Kodiak, con una altura de 70 metros, vista por Perseverance (NASA/JPL-Caltech/Alain Mirón Velázquez).
Panorama del campo de rocas Snowdrift Peak visto el 28 de julio de 2023 (NASA/JPL-Caltech).
La zona en la que Perseverance pasó aparcado varias semanas en su última conjunción solar vista el 1 de noviembre de 2023 (sol 960) (NASA/JPL-Caltech).


197 Comentarios

    1. @Cosmos Rafael
      Es posible que este caballero haya leido la «Secuencia Xelee» de Stephen Baxter, esta ahi pintando a los «Xeelee», los «Photino Birds» y otras criaturas del universo baxteriano.
      OJO CON LOS SPOILERS
      «In the Xeelee Sequence, life and intelligence are ubiquitous throughout the universe. The universe has a fundamental tendency toward complexity and autocatalytic systems are easily created. This is not limited to particle matter, but also applies to more exotic structures such as dark matter, quarks, and flaws in space-time itself.
      Thus, life emerged when the universe was extremely young, to within Planck epoch of the Big Bang (10⁻⁴³ seconds after the Big Bang) there were intelligent civilizations that witnessed, and indeed consciously influenced, major events in the early universe such as inflationary expansion, symmetry breaking, and various phase changes.»
      Existe otra hipotesis que se expone en uno de los videos de Kurzgesagt
      Kurzgesagt – Big Bang Aliens
      https://www.youtube.com/watch?v=JOiGEI9pQBs
      Saludos.

      1. Gracias Tevatron! Fascinante. No conocía al autor y nada de esto. Estuve investigando y leyendo. Me pareció una historia espectacular, super creativa, increíble y fascinante. Voy a averiguar si se puede conseguir material del autor aquí en Argentina. Gracias!

  1. Buscar vida cerca de un río marciano de la manera que se está hacien es ya un logro humano en sí mismo…sería muy decepcionante para mi que no se hallaran indicadores pro bióticos en las muestras…muy descorazonador…espero que se encuentren muestras positivas…es una de los asuntos que más me interesan del la actualidad humana…aún así he leido que no se están buscando muestras en lugares más adeucados ¿ más adecuados en un río?, por miedo a la contaminación inversa…la humanidad necesita saber y es tiempo de saber…

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Por Daniel Marín, publicado el 13 diciembre, 2023
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