Rumbo al planeta Marte en 2021

Hace unas semanas se lanzaron de manera casi simultánea tres misiones rumbo al planeta Marte: Perseverance, de Estados Unidos; Al-Amal (“Esperanza”), de los Emiratos Árabes y Tianwen 1 (“Preguntas al cielo”), de China.

Las tres llegarán a Marte en febrero de 2021… si todo sale bien.

Puede parecernos sencillo, pero de las 23 misiones que la NASA ha enviado a Marte, desde las sondas Mariner 3 y 4 en 1964, siete se han perdido por diversos motivos.

Las restantes, principalmente durante los últimos 30 años, han conseguido depositar cuatro robots (rovers) en la superficie marciana y proporcionado importante información sobre su atmósfera, clima y geología presente y pasada.

La misión del robot Perseverance es parte del Programa de Exploración de Marte de la NASA, un esfuerzo de largo plazo centrado en la exploración robótica del planeta rojo. Se considera el siguiente paso en la búsqueda de evidencias de que Marte fue habitable en el pasado y alguna vez tuvo vida microbiana.

Así, tiene como objetivos generales investigar señales de vida pasada, estudiar su clima, polvo y otras condiciones ambientales que podrían afectar a futuros astronautas, identificar recursos como el agua subterránea y ensayar nuevas tecnologías que resuelvan los desafíos de posibles expediciones humanas.

El misterio de la vida

Su propósito de determinar vida antigua se fundamenta en la idea de que Marte y la Tierra en sus comienzos pudieron haber sido similares, lo que hace suponer que, así como la vida surgió relativamente temprano en la Tierra, pudo haber germinado también en el Marte primitivo.

En entrevista para Ciencia UNAM, el doctor Rafael Navarro-González, del Instituto de Ciencias Nucleares (UNAM), nos refiere que el robot Perseverance es idéntico a su antecesor Curiosity, salvo en los instrumentos que lleva.

“El nuevo robot tiene instrumentos muy complejos, que le permitirán tomar muestras y analizarlas sin destruirlas, porque su objetivo es detectar las rocas más prometedoras para contener rastros de vida y encapsularlas de manera totalmente estéril”.

El doctor Navarro-González, jefe del Departamento de Física de Plasmas, es también el único mexicano en la misión espacial que llevó el robot Curiosity a buscar vida en Marte. Con el Experimento de Análisis Químico (SAM, por sus siglas en inglés) ha realizado análisis químicos automatizados in situ, para detectar materia orgánica.

Los resultados de Curiosity en el cráter Gale han sido fundamentales para la investigación del Perseverance. En general, “a partir de los resultados obtenidos con el Curiosity, todo apunta a que Marte pudo ser habitable”, indica.

Por ejemplo, permitieron encontrar la presencia de compuestos orgánicos y nitrogenados; adicionalmente la presencia de hidrógeno, carbono, nitrógeno y oxígeno, así como fósforo y azufre presentes en los minerales del suelo o rocas, “todos ellos elementos constituyentes de la vida”.

Asimismo, el agua del cráter Gale “presentó un pH casi neutro, muy similar al del agua terrestre”, explica el investigador y señala que, “esto sugiere que la vida en Marte pudo no ser tan extrema”.

El agua analizada por Curiosity tiene una antigüedad de unos 3,800 millones de años, la última etapa de la presencia de agua en ese planeta. En contraste, el cráter Jezero, que examinará el Perseverance, tuvo un lago hace unos 4 mil millones de años, cuando comenzaba a aparecer la vida en la Tierra. “Es agua más antigua, con condiciones más favorables para que existiera vida”.

Tras analizar las muestras en el lugar, el Perseverance guardará cerca de medio kilo de rocas y polvo en unas 12 a 20 cápsulas, para su futuro envío a la Tierra.

“Sus instrumentos están diseñados para no contaminar las muestras, lo que resulta esencial para que, más adelante, puedan ser estudiadas sin que se hubieran contaminado con elementos de nuestro planeta”, explica.

No obstante, para concluir ese proceso son necesarios proyectos posteriores “que aún no se han diseñado, e implican la colocación de un sitio de despegue en Marte que pueda lanzar una sonda a la órbita marciana, desde donde sería recogida por otra nave para traerla a la Tierra”.

Es posible que deban pasar otros 20 años para que las siguientes fases sean realizables, aunque “varios laboratorios en el mundo ya se preparan para recibir y estudiar las muestras”, señala el investigador, uno de los impulsores de la astrobiología en México.

Tecnología marciana

Entre las nuevas tecnologías que experimentará Perseverance en Marte sobresalen dos: la primera, conocida por su acrónimo en inglés MOXIE, ensayará un método para producir oxígeno a partir de la atmósfera marciana, compuesta en 95% por dióxido de carbono.

La segunda es la prueba del helicóptero/dron Ingenuity, una herramienta que podría auxiliar las futuras misiones humanas.

Este helicóptero sería el primer instrumento que vuele en Marte y enfrenta varios desafíos. Para comenzar, “la presión atmosférica en Marte puede compararse a la que existe a una altura de 30 kilómetros, en la estratosfera terrestre”, refiere el doctor Navarro.

Además, como las instrucciones tardarían en llegar desde la Tierra unos 15 minutos, el Ingenuity sólo realizará una prueba sencilla: “Volará hacia arriba unos cuantos segundos y volverá a bajar”.

En el curso de 31 días terrestres (30 días marcianos), el helicóptero intentará realizar hasta cinco vuelos de este tipo y los datos que se reúnan servirán para diseñar la siguiente generación de helicópteros para Marte.

Para cumplir lo anterior, el cohete debe viajar casi siete meses por la oscuridad del espacio. Si todo sale bien, la NASA continuará su programa de exploración, que prevé llevar a la primera mujer a la Luna para 2024 y establecer allí una base permanente que servirá como punto de partida para, finalmente, llevarnos al planeta Marte.

Aquí puedes ver el lanzamiento de Perseverance (julio/2020)