Buscando un sucesor para el robot Curiosity

El robot de exploración Curiosity va por su quinto año por la superficie de Marte. Su carrera ha sido exitosa y sus selfies sobre el suelo marciano son una postal conocida por la mayoría de la población terrícola.

El robot MSL (Mars Science Laboratory) aterrizó en el fondo del cráter Gale el año 2012. Su trabajo de exploración se ha limitado en exclusivo a estudiar las condiciones imperantes en el cráter Gale -en la zona de Elysium Planitia- y su montaña central conocida como Aeolis Mons (aunque los astutos de la NASA lo han rebautizado como Monte Sharp). El cráter Gale es una cuenca de unos 150 kilómetros de diámetro, con el Aeolis, de unos 5.000 metros de altitud, ubicada en el centro. La misión primaria del Curiosity no está enfocada en descubrir rastros de vida marciana, sino en analizar si el mundo alguna vez fue habitable. 

El cráter Gale, lugar de las andanzas de Curiosity. En el pasado fue un extenso lago (NASA).

Los hallazgos de Curiosity han sido divulgados en extenso y son muy interesantes: encontró que, en épocas pasadas, el cráter Gale fue un antiguo lago que albergó cantidades variables de agua, que en algún momento se elevó hasta 800 metros sobre el fondo del cráter. Asi que Marte fue capaz de mantener agua líquida sobre su superficie durante extensas cantidades de tiempo, el asunto es dilucidar si estas características fueron acompañadas por el desarrollo de formas de vida. 

El punto es que Curiosity carece de los instrumentos necesarios para detectar los restos de antiguos microorganismos marcianos. El aspecto primordial de su misión ya lo cumplió en su totalidad: demostró que en el pasado Marte albergó agua líquida y que las condiciones del planeta fueron mucho más amigables que hoy. Ahora Curiosity asciende lentamente por las faldas del Monte Aeolis, a ver que otras sorpresas nos puede entregar.

Desde la NASA ya están pensando en futuras misiones que exploten los hallazgos de Curiosity. Los europeos tampoco se han quedado atrás y la ESA espera enviar su misión ExoMars 2020 (con colaboración rusa), que también incluye un rover para rodar sobre Marte y buscar huellas de antiguas formas de vida.

NASA tiene en agenda el envío del rover Mars 2020, una especie de gemelo de Curiosity con esteroides. Las principales diferencias con Curiosity estarán dadas por la inclusión de un sistema de recolección de muestras y unas ruedas reforzadas para prevenir el desgaste provocado al rodar por el suelo marciano.El principal objetivo de la misión sería detectar la presencia de biomarcadores que delatasen la presencia de antiguos microorganismos marcianos. Efectivamente, desde NASA han propuesto que el rover sucesor de Curiosity recolecte una serie de muestras del suelo marciano que dejará repartidas por diversos lugares.   Las muestras recolectadas quedarán resguardadas en unas cápsulas especialmente diseñadas para garantizar su integridad durante décadas si es necesario. Una misión posterior sería la encargada de recoger estas muestras y llevarlas de regreso hasta nuestro planeta. A primera oída todo el proceso puede sonar complejo y engorroso, pero las realidades financieras se imponen: NASA no tiene dinero para financiar una misión capaz de traer de inmediato las muestras.

El rover Mars 2020, un Curiosity con esteroides pensado específicamente para encontrar restos de antiguos microorganismos marcianos (NASA).

El rover Mars 2020 extrae muestras de suelo marciano en busca de biofirmas (NASA).

Todavía no está claro cuál será el lugar de aterrizaje del rover 2020 (tampoco se ha definido un nombre apropiado para la misión) pero al comienzo se barajó una lista con una veintena de opciones. Posteriormente la lista se redujo a ocho y finalmente a tres posibilidades: cráter Jezero, la zona de Syrtis Major y las colinas Columbia

El cráter Jezero tiene unos 50 kilómetros de diámetro. En el pasado fue un lago con presencia de sedimentos y un delta de un antiguo río marciano. Al parecer el agua de este cráter tuvo un PH neutro y sería el lugar favorito para hacer descender el rover.

El sector noreste de Syrtis Major. Es una de las regiones más antiguas de Marte. La actividad volcánica habría permitido la existencia de agua a alta temperatura. Asunto no menor cuando pensamos en los ingredientes en la receta de la vida.

Las colinas Columbia (en el centro del cráter Gusev) ya fueron visitadas por el rover Spirit, que descubrió señales de fuentes hidrotermales en el lugar, es decir, aguas subterráneas.

La decisión entre los tres candidatos corresponde a NASA, que deberá anunciar al ganador durante 2018 o principios de 2019.

Los tres sitios candidatos para el aterrizaje del rover en 2020 (NASA)

El cráter Jezero, un antiguo lago marciano, con presencia de sedimentos y evidencias de un antiguo delta (NASA).

Curiosity demostró la habitabilidad pasada de Marte, falta precisar si hubo huéspedes que se beneficiasen de estas condiciones.

Los principales cambios del rover Mars 2020 respecto a Curiosity (NASA).

El prematuro desgaste en las ruedas del Curiosity prendió las alarmas en la Tierra. La situación ya estaría controlada, pero el control de misión se vio obligado a modificar el itinerario y los ritmos de marchas del rover para no correr riesgos innecesarios. Hasta la fecha Curiosity ha rodado un total de 10 kilómetros por el suelo marciano, pero la expectativa es que su gemelo se desplace bastante más (unos 20 kilómetros en su misión primaria). Para evitar problemas, el rover Mars 2020 llevará unas ruedas más gruesas y con tracción mejorada. También incluirá un micrófono que nos permitirá escuchar por primera vez los sonidos de Marte. Otro aspecto simpático es que Mars 2020 incluirá un experimento para producir oxígeno a partir del dióxido de carbono marciano. Esto ultimo será fundamental cuando llegue el momento de enviar misiones tripuladas al planeta rojo.

La fecha de despegue de la misión sería julio de 2020. Se esperaba que Mars 2020 costase una fracción del valor de Curiosity (de hecho, este era el aspecto más atractivo de la misión), pero como ya se pueden imaginar el presupuesto no ha cesado de trepar y ya va por los 2.400 millones de dólares, y es que NASA ha mostrado una inclinación imbatible a producir sobrecostes en todas sus misiones. Es probable que este contexto imponga retrasos y que el lanzamiento se produzca recién en 2022. El método de aterrizaje sería el de Sky Crane, que tan buenos resultados dio con Curiosity.

Sin duda que la próxima década traerá varios hitos para la exploración del sistema solar. La conjunción de dos misiones especializadas: ExoMars 2020 (Europa) y Mars 2020 (Estados Unidos) sobre suelo marciano podrá despejarnos definitivamente la incógnita de si Marte fue alguna vez un mundo habitado.

Roturas en las ruedas del rover Curiosity.

El robot de la NASA MSL (Mars Sciene Laboratory) Curiosity se faja trabajando sobre la superficie de Marte, tanto que sus ruedas resienten sus agitadas jornadas de investigación.

Curiosity aterrizó sobre la superficie de Marte el 5 de agosto del 2012, en el sector del cráter Gale. Curiosity es una compleja (y muy cara) máquina de 900 kilos de peso que fue diseñada para analizar si el planeta Marte alguna vez fue un mundo habitable. La opinión pública confunde los temas y se ha dado por sentado que Curiosity está buscando señales de existencia de vida (pasada o presente) sobre el planeta rojo, pero esto no es correcto. Se debe especificar que los instrumentos de Curiosity no fueron desarrollados para detectar la presencia de vida. El real propósito de la misión es dar respuesta a la interrogante de como era Marte en el pasado. En su travesía Curiosity descubrió extensas pruebas de que, en algún momento de su dilatada historia, Marte fue capaz de albergar agua en estado líquido sobre su superficie. De hecho, todo el sector del cráter Gale albergó varios lagos de agua líquida durante un extenso período de millones de años, y el espesor total de los depósitos sedimentarios indican que el agua pudo elevarse hasta unos 800 metros por encima del suelo del cráter.

El cráter Gale, lugar de las andanzas del Curiosity (NASA).

Las abolladuras detectadas en el robot Curiosity el año 2013 (NASA/JPL).

Tanta actividad le ha pasado factura a Curiosity. En algún momento del año 2013 el equipo de la misión expresó su preocupación sobre las condiciones de las ruedas del robot. Se habían detectado roturas y abolladuras muy prematuras y los especialistas se preguntaban en que forma estas fallas afectarían las prestaciones del robot y los objetivos planteados por la misión. Se tomaron algunas medidas, entre ellas la selección cuidadosa de las rutas a seguir y se creó un programa de pruebas de longevidad, además de un seguimiento cuidadoso de los daños acumulados.

Curiosity tiene seis ruedas cada una con un diámetro de 50 centímetros sobre un sistema de suspensión. Cada rueda posee su propio motor eléctrico y los pares delanteros y traseros pueden girar para asegurar la maniobrabilidad del vehículo. La velocidad máxima del rover es de unos 150 mts/h. 

El desgaste en las ruedas de Curiosity, en marzo de 2017 (NASA/JPL-Caltech).

Ahora un conjunto de dos roturas fueron descubiertas durante una revisión rutinaria el día 19 de Marzo. Ambas están en la rueda media izquierda del vehículo y están en la banda de rodadura de la rueda. Las roturas aparecieron en algún momento después de la revisión efectuada el 27 de enero.

Se habrían expresado algunos temores respecto a las capacidades del rover, pero desde NASA salieron al paso de los comentarios. Jim Erickson, del JPL manifestó que "las seis ruedas en su conjunto tienen tiempo de trabajo suficiente para llevar al vehículo a todos los destinos planeados por la misión (...) aunque no es inesperado, este daño es la primera señal de que la rueda media izquierda está cerca de un hito de desgaste"

Se comprenderá que en Marte no hay talleres mecánicos a la vuelta de la esquina, donde podamos enviar al robot en caso de avería. Por tal razón el control de la misión se lo toma con mucha calma y mueve el robot solo unas decenas de metros por día, analizando con sumo cuidado las rutas disponibles. Hasta ahora Curiosity ha recorrido un total de 17 kilómetros desde el momento de su llegada a Marte, siempre en el contexto del cráter Gale. En estos momentos Curiosity está cruzando un sector de dunas cercanas a la formación de Murray, en las faldas del monte Aeolis (Sharp según la nasa), una elevación de casi 5.000 metros situada en el centro del cráter.

Por ahora todos los equipos de Curiosity están operativos, aunque algunos de ellos haya registrado fallas puntuales, de todas formas, años de agitada misión no son gratis y es probable que la operatividad de su instrumental científico empiece a disminuir en un corto plazo.

Las famosas selfies de Curiosity

Las aventuras del rover Curiosity.

Las andanzas del rover Curiosity sobre la superficie de Marte representan uno de los logros técnicos de nuestra civilización, y una muestra de las capacidades de la NASA cuando se dejan de tonterías y van en serio con los proyectos. Depositar sobre la superficie de otro planeta un robot de casi 900 kilos de peso es una hazaña que no vemos a diario, más aun cuando Curiosity es responsable de hallazgos de gran calibre, que han modificado en forma radical nuestra percepción del planeta rojo.

"Selfie" del rover Curiosity sobre la superficie de Marte. Atrás puede divisarse el monte Aeolis, ubicado en el centro del cráter Gale (NASA).

El MSL (Mars Science Laboratory), bautizado como "Curiosity", llegó a  Marte el 5 de agosto del año 2012, eligiéndose como zona de aterrizaje el cráter Gale, ubicado en la zona de Elysium Planitia. Curiosity no es ni barato ni simple -el costo total de la misión asciende a 2.600 millones de dólares- y fue concebida con una idea en mente: averiguar si Marte fue un planeta habitable en el pasado.

El cráter Gale, lugar de las andanzas de Curiosity. Tiene un diámetro de 154 kilómetros y en su centro está situado el monte Aeolis, de 5 kilómetros de altura. La elipse marca el sitio de descenso de Curiosity (NASA).

Una fotografía espectacular: la sonda MRO (Mars Reconaissance orbiter) captó a Curiosity mientras desciende hacia el lugar definido para el aterrizaje (NASA).

La Skycrane deposita suavemente a Curiosity sobre la superficie de Marte. El gran tamaño del robot y su peso de 900 kg. obligaron a los ingenieros de la NASA a ser innovadores con el sistema de descenso (NASA).



Fue depositado en Marte gracias a un complejísimo sistema de frenado mixto que incluyó el uso de paracaídas y retropropulsores llamado Skycrane ("grúa celeste), para disminuir la velocidad de descenso hasta unos pocos kilómetros por hora. A los 23 metros de altura la grúa depósito al Curiosity suavemente, mediante el uso de cables, sobre la superficie de Marte.

Curiosity ya lleva más de cuatro años de aventuras sobre Marte y uno de sus mayores aportes al conocimiento humano fue corroborar que en un pasado lejano el planeta Marte mantuvo grandes volúmenes de agua dulce sobre su superficie, un hecho que nos hace ver a Marte como un planeta que pudo ser habitable y quizá mantener sus propios ecosistemas. De hecho, las indagaciones han demostrado que el mismísimo cráter Gale albergó varios lagos de agua líquida durante un extenso período de millones de años, y el espesor total de los depósitos sedimentarios indican que el agua pudo elevarse hasta unos 800 metros por encima del suelo del cráter.

¿Como podemos saber esto?, bueno, Curiosity ha encontrado muestras de sales y minerales (percloratos) que solo pudieron formarse en contacto con grandes masas de agua. El rover cuenta con un moderno brazo taladro con el cuál ha realizado varias perforaciones para tomar muestras de rocas marcianas. Además, Curiosity ha fotografiado antiguas formaciones geológicas que evidencian antiguos flujos de movimiento rápido. 

¿Donde fue toda esta agua?, es una de las preguntas que falta por contestar. La escasa presión atmosférica (apenas un 1% de la terrestre) y las bajas temperaturas del Marte actual hacen imposible la existencia de agua en estado líquido sobre la superficie del planeta, por esta razón los especialistas creen que hace cientos de millones de años el clima del planeta era muy distinto, con una atmósfera más densa y temperaturas más cálidas. Es probable que una parte del agua se encuentre bajo la superficie del planeta y el resto se evaporó a medida que la presión atmosférica se volvió más tenue. De todas formas, uno de los objetivos esenciales de la misión se cumplió, Curiosity demostró que en algún momento del pasado, hace unos dos mil millones de años, Marte fue un planeta capaz de mantener agua de PH neutro, y por tanto fue un planeta habitable. Por supuesto, debemos aclarar que "planeta habitable" no significa ni es sinónimo de "planeta habitado", quizá a todos nos traicionan las ganas de escuchar ese "gran anuncio"...pero no, paciencia, encontrar restos de antiguos organismos en Marte es un paso para el que todavía falta un buen trecho.

El cráter Gale, cubierto de agua en un lejano pasado (NASA/JPL)

La formación de Kimberley, captada por la cámara de Curiosity. En esta zona se detectaron sedimentos que podrían haber sido formados por el delta de un río que desembocaba en el fondo del cráter (NASA/ JPL-Caltech).

Otro aporte de Curiosity fue corroborar que en la atmósfera de Marte existen trazas de metano, un gas que puede tener dos origenes: geológico o biológico. El robot realizó la detección gracias a su instrumento SAM (Sample Analysis at Mars) y el hallazgo fue anunciado en diciembre de 2014. Si estas trazas de metano son de origen biológico pues huelga decir nada más y estaríamos ante una prueba directa de vida (pasada o actual) en el planeta Marte. La sonda TGO (Trace Gas Orbiter) de la misión ExoMars fue insertada en la órbita de Marte con la fundamental misión de precisar la procedencia del elemento.

No se debe creer que Curiosity a campeado a lo largo y ancho de todo el planeta Marte. Nada de eso. Su rango de acción se ha limitado en exclusiva a los accidentes geográficos del cráter Gale, incluyendo el monte Aeolis. El rover solo puede desplazarse unas cuantas decenas de metros por día, debido a lo accidentado del terreno y a las obvias precauciones que se deben tomar, pues ya se imaginarán la dificultad de arreglar desperfectos mecánicos en un robot situado sobre otro mundo. En específico, el equipo de la misión debe tener extremo cuidado en no desgastar en exceso las ruedas del rover, que durante el primer año en Marte evidenciaron un desgaste mayor al esperado. Las fotografías de las abolladas ruedas causaron cierta inquietud y forzaron a repensar algunas de las rutas preestablecidas por la misión. Hasta ahora el rover tiene que haber recorrido en total una veintena de kilómetros desde el día de su llegada a Marte, un trecho que, sin embargo, le bastó para aportar descubrimientos de gran calibre y convertirse en toda una celebridad. Toda la información recolectada por Curiosity es enviada a las sondas que están actualmente en órbita de Marte: MRO, Mars Odyssey y Mars Express, desde donde se transmite hacia la Tierra.

Mientras lees estas líneas Curiosity (junto al veterano Opportunity) sigue deambulando por el desolado paisaje marciano, un paisaje que -ahora tenemos la certeza- en un lejano pasado fue muy distinto, quizá lo suficientemente distinto y acogedor como para desarrollar sus propias formas de vida. La respuesta a esta interrogante puede estar a la vuelta de la esquina y tener paciencia es la clave.

Las espectaculares imágenes de Curiosity, en este caso la formación conocida como "Murray Buttes",en las cercanías del monte Aeolis (NASA/JPL-Caltech).

La familia robótica que NASA a enviado a Marte. De izquierda a derecha: Pathfinder (1997), Opportunity (2004) y Curiosity (2012). La evolución en la complejidad de las máquinas es evidente (NASA).


NOTA: La Unión astronómica internacional (UAI) denomina "Aeolis" al monte de 5.000 metros ubicado en el centro del cráter Gale, pero NASA generó una polémica cierto interés al rebautizar al monte como "Sharp", en honor al reconocido geólogo estadounidense Robert Sharp (que ya tiene un cráter en Marte) . La UAI es el único organismo facultado para bautizar los relieves de importancia en los planetas del sistema solar y en todos los cuerpos celestes, pero en NASA se han pasado de listillos con el asunto, al fin y al cabo...¿quién irá a plantar su bandera para disputarles el nombre?, en el caso de este modesto blog seguiremos utilizando la denominación internacionalmente aceptada de monte Aeolis.