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26/11/11 - DJ:

Queremos tanto a Marte

T.E.L: 7 min. 48 seg.


Una nueva misión al planeta rojo se lanza hoy sábado. ¿Por qué queremos tanto a Marte?



Algunos números iniciales
La Misión Mars Science Laboratory (MSL) se lanzará desde Cabo Cañaveral el 26 de noviembre a las 10:00 (UTC-5), que serían las 12:00 en Argentina.
Tardará ocho meses en recorrer la distancia actual entre la Tierra y Marte: 205 millones de kilómetros, es decir que descendería en suelo marciano entre el 5 y 6 de agosto de 2012, si es que se lanza efectivamente hoy. Si no se pudiera lanzar hoy, habrá más oportunidades hasta el 18 de diciembre.

El próximo año la nave llegará a 4,5 grados latitud sur, 137,4 grados longitud este de Marte, dentro del Cráter Gale. En ese momento, 6 de agosto, Marte estará a 248 millones de kilómetros de casa.

La misión principal es de un año marciano (98 semanas de las nuestras).

El programa costó 2.5 mil millones de dólares.

¿Para qué sirve MSL?
La misión estudiará el área del Cráter Gale y será capaz de detectar evidencia de ambientes habitables en el pasado y presente del cuarto planeta. La investigación contará con 10 instrumentos de ciencia llevados por el rover Curiosity que permitirán estudiar el suelo y la atmósfera.

La misión no está pensada, sin embargo, como una búsqueda de vida Marciana pasada o presente, pero si encontrara evidencias podrá utilizarse para el diseño de futuras misiones y profundizar los estudios actuales sobre la cuestión. En particular, seguirá la "huella del agua". Cada entorno en la Tierra donde hay agua líquida sostiene vida microbiana. La historia de nuestro planeta es larga, unos 4.500 millones de años y durante la mayor parte la única forma de vida en el planeta fueron los microorganismos o microbios.

Fig.1: Sistema de vuelo


Curiosity descenderá en una región donde este ítem tan importante en la lista de requisitos para la vida ya fue determinado: estuvo húmedo allí. Observaciones anteriores por ejemplo con la MRO mapearon la mineralogía de esta y otras zonas y se sabe por esos estudios previos que este es un buen lugar para buscar.

Además de recolectar minerales Curiosity medirá los ratios de diferentes isótopos de varios elementos que son variantes de los elementos pero con diferente peso atómico (por tener un número diferente de neutrones).

La misión tiene cuatro objetivos de ciencia primarios:
Evaluar el potencial biológico de al menos un entorno al determinar la naturaleza y realizar un inventario de componentes orgánicos de carbono y buscar los bloques de construcción químicos de la vida.

Caracterizar la geología del campo al investigar la composición química y mineralógica de la superficie.

Investigar los procesos planetarios de relevancia sobre el pasado de habitabilidad, incluido el rol del agua y determinar el estado presente y distribución y ciclo del agua y dióxido de carbono.

Caracterizar el amplio espectro de radiación de superficie incluyendo radiación cósmica y solar.

Fig.2: Ubicación de Rovers en Marte. Un mapa de Marte online es Google Mars.


Instrumentos
Entre los más destacados se hallan:
MastCam: dos cámaras de dos megapíxeles son los ojos de esta cámara que podrán mostrar los alrededores del rover con exquisito detalle y en movimiento. El ojo derecho mira a través de lentes que revelarán detalles con gran resolución. El ojo izquierdo tiene más campo y ambos pueden grabar video y sacar fotos. Al combinar la información de ambas cámaras se podrá obtener vistas tridimensionales.

El ojo derecho telescópico es la Mastcam 100 llamada así por sus lentes de 100 milímetros de longitud focal. Sus imágenes cubrirán un área de unos seis grados de ancho y cinco de alto en 1600x1200 píxeles (7,4 centímetros por pixel).

La otra cámara es la Mastcam34 por sus lentes de 34 milímetros que captura escenas tres veces más amplias, unos 18 grados por 15.

Fig.3: Gráfico de Curiosity y sus instrumentos.


ChemCam
Esta cámara contiene un telescopio y un láser. El láser puede hacer blanco en rocas con hasta 7 metros de distancia. Lo que se logra con el láser es generar plasma, gas ionizado que inmediatamente se observa con el telescopio para analizar el espectro de la luz lo que permitirá identificar los elementos químicos en el objetivo.
El telescopio tiene un diámetro de 4,33 pulgadas, 110 milímetros, y podrá ser usado en forma independiente al láser.

También hay un espectómetro (APXS), un magnificador (MAHLI), analizadores químicos y de minerales (CheMin y SAM), un monitor ambiental (REMS) que grabará información acerca de los cambios estacionales provisto por España, un detector de radiación (RAD), un disparador de neutrones (DAN) ruso que se usan para medir cómo se dispersan y así encontrar hidrógeno hasta 50 centímetros de profundidad, una cámara de descenso (MARDI) que grabará los últimos minutos del descenso de Curiosity a color lo que permitirá tener información mucho más precisa de la obtenida desde órbita y a los fanáticos nos brindará la sensación de estar allí en la superficie marciana.

El viaje y el acercamiento
El viaje durará unas 36 semanas (255 días si se lanza en el inicio del período de lanzamiento que comenzó ayer). La mayoría del tiempo (210 días si se lanza hoy) es la fase de crucero y los últimos 45 serán los de acercamiento.
Habrá al menos tres maniobras de corrección de trayectoria (a los 15, 120, 180 días después del lanzamiento).

Fig.4: Trayectoria. TCM indica las Maniobras de Corrección de de Trayectoria. Las marcas son cada 20 días.


Descenso
El intenso período de entrada, descenso y amartizaje (EDL en inglés) comienza cuando la nave alcanza la atmósfera de Marte viajando a 5900 metros por segundo y finaliza unos 7 minutos después (como para hacer unos fideos entre tanto).
A los diez minutos de ingreso a la atmósfera se comienzan a tomar mediciones y habrá un conjunto de maniobras para acomodar la nave para su descenso final. Los paracaídas se abrirán a una altitud de 11 kilómetros y una velocidad de 405 metros por segundo. El escudo que cubre a la nave se separará a una altitud de 8 kilómetros. Allí la MDI comenzará a grabar video.

Fig.5: Esquema del ingreso y descenso.


A 1,4 kilómetros se producirá la separación del rover y unos retrocohetes comenzarán a operar. Y las ruedas y el sistema de suspensión surgirán justo antes de tocar suelo y las cuerdas se cortarán.

Operaciones en superficie
La planeada vida operacional de MSL es un año Marciano, 687 días Terrestres que son 669 días de Marte, llamados sols. Un sol es un día de Marte equivalente a 24 horas, 39 minutos, 35 segundos. Llegará en el invierno marciano. El día de descenso será el Sol 0 (a diferencia de misiones pasadas que se les adjudicaba el Sol 1=).
La energía es generada por un generador de radioisótopos MMRTG, una batería nuclear que convierte calor en electricidad a través de dos componentes: una fuente de calor que contiene plutonio-238 y un conjunto de termocuplas que convierten el calor del plutonio en electricidad. En total lleva 4.8 kilogramos de dióxido de plutonio. Debe decirse que este material está debidamente protegido pensando en varios escenarios, incluidos los accidentes.

Computadoras
Tiene dos, redundantes, con un procesador PowerPC 750: BAE RAD 750 que opera a 200 megahertz de velocidad. Cada computadora tiene 2 gigas de memoria flash, 256 mb de RAM y 256 km de memoria EEPROM.
Hay dos conjuntos de cámaras de ingeniería para navegación: Navcams y Hazcams que generan imágenes en escala de grises, similares a las de Spirit y Opportunity. En total tiene 12 cámaras de ingeniería, cada una con un peso de...250 gramos! Las Navcams capturan un campo de 45 grados cuadrados y están cerca de la MastCam.

Las Hazcams son cuatro pares: dos pares redundantes en el frente y dos atrás. El rover puede ir "marcha atrás" y estas cámaras tienen lentes de 124 grados cuadrados.

Fobos-Grunt
El 22 de noviembre la antena de ESA en Australia estableció contacto con la nave rusa Phobos-Grunt. El contacto se había perdido poco después de la separación del vehículo de lanzamiento. Luego de lanzar nave hacia una órbita baja en preparación para su partida hacia Marte.
En coordinación con los ingenieros rusos, la ESA realizó intentos casi a diario desde el 9 de noviembre de contactar a Fobos-Grunt. El principal problema parece haber sido el no conocer con mucha precisión la órbita de la nave. Para lograrlo se modificó la antena de Perth para que pudiera realizar transmisiones de señales de bajo poder pero muy amplias.

El 22 las señales llegaron a la antena de 15 metros y de allí a los controladores rusos.

El nombre de la nave rusa indica su destino: el pequeño satélite Fobos, de Marte. Grunt alude a suelo o tierra.

¿Qué será de la nave? Si se logra recuperar la misión, no parece posible que pueda ser enviada a Marte ya que la ventana de lanzamiento no lo permitiría y quizás se la pueda aprovechar para ser enviada a la Luna o un asteroide, pero las chances parecen mucho más cerca de cero.
Desde 1960 Rusia falló en sus 17 intentos de estudiar el suelo del planeta rojo. Entre las misiones rusas figuran las Marsnik 1 y 2, Sputnik 22 y 24, Mars 1 a 7, Zond 2, Mars 1969, Kosmos 419, Phobos 1 y 2 y la Mars 96.
También lo intentó Japón con Nozomi y Europa con la Mars Express/Beagle.

Estados Unidos tuvo sus intentos fallidos también como la Mariner 3 y 8, Mars Observer, y otros.
Sin embargo, la potencia americana también tuvo sus logros en el planeta rojo con las Viking, Global Surveyor, Pathfinder, Odyssey, Spirit, Opportunity, MRO, Phoenix.

¿Por qué queremos tanto a Marte?
Cuando hablamos vulgarmente en "enanitos verdes" pensamos en Marcianos, de Marte. A quienes piensan así, a veces, les dicen "lunáticos", pero no escuchamos mucho hablar de "venusinos" o "mercurianos" y menos de "jupiterianos", aunque sí, con otra connotación de "saturninos".
Es lógico que algo de esto ocurra: los planetas interiores (hasta la Tierra) son rocosos, mientras que los exteriores no son todos así, excepto justamente Marte y Plutón.
Mercurio está demasiado cerca del Sol, así que si volamos de un plumazo a los planetas gaseosos, a Plutón por estar muy lejos y a Mercurio, quedan Venus y Marte, dos planetas rocosos y ambos vecinos de casa.
Fig.6: Venus y Marte en El Prado.

La interrogación sobre la posibilidad de vida en otros mundos se hace más patente, entonces, para estos dos "hermanos" cercanos. Hay quienes piensan que Venus es el futuro de la Tierra (efecto invernadero mediante), y el Marte actual puede ser semejante al pasado del mundo que habitamos.
En ambos casos, estudiar a estos vecinos es mucho más posible que hacerlo con exoplanetas por estar mucho más cerca. Así, las investigaciones permitirán saber más también de nuestro mundo. La posibilidad de enviar a Marte seres humanos todavía está en pie, como lo demuestra el experimento Mars500.

De Marte hemos recibido el meteorito ALH 84001, famoso por la controversia que se armó debido al supuesto descubrimiento de microbios en su interior.

Nuestro desconocimiento pasado nos llevó a escribir páginas sobre la supuesta existencia de vida en estos dos mundos, y la suma de estos factores, sumado a los nombres de estos vinculados con los mitos y leyendas clásicos, ha generado una idea entre romántica y heroica alrededor de los planetas cercanos.

Fig.7:Venus y Marte de Boticelli



De alguna manera, la ciencia también contribuye a esto. Es heroico armar una nave espacial y que logre descender en otro planeta. La enumeración de las misiones fallidas antes indicada lo demuestra.
Y hay pasión por el descubrimiento y la exploración, que es amor, con otras palabras.

También decimos que los hombres son de Marte (Dios de la Guerra) y las mujeres de Venus (Diosa del amor), pero esa otra historia...de épica amorosa.

Véalo por la web: el lanzamiento de MSL se podrá ver desde http://www.nasa.gov/ntv


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