miércoles, 8 de agosto de 2012

Curiosity y la curiosidad por Marte

Marte, el planeta rojo
El hombre siempre sintió curiosidad por ese extraño y llamativo punto rojo en el cielo. Dos mil años antes de Cristo, los egipcios notaron que Marte no se movía como las estrellas, sino que en ciertos períodos parecía ir hacia atrás. Al igual que ellos, los astrónomos babilónicos, chinos y griegos se dedicaron a estudiar su movimiento. Los griegos llamaron a los astros que se movían de ese modo planetas, o estrellas errantes. El particular color rojo de Marte, siempre asociado con la sangre o el fuego, dio origen a mitos y leyendas en torno a él. Los romanos, por ejemplo, lo identificaron con el dios de la guerra.

En 1894, Percival Lowell, intrigado por los canali -o canales- que creyó ver Giovanni Schiaparelli (quien, además, teorizaba que serían surcos artificiales para transporte de agua), construyó un observatorio con el objetivo casi exclusivo de estudiar Marte con el mayor detalle posible. Los canales nunca fueron encontrados, pero la exploración de Marte recién comenzaba. Los telescopios antiguos fueron reemplazados por otros más modernos, las condiciones de observación fueron optimizadas y hasta se enviaron satélites a fotografiar su superficie. Con cada avance, la fascinación por Marte crecía. El hombre había llegado a la Luna y Marte era la siguiente frontera. Pero enviar humanos a Marte es demasiado caro y, además de riesgoso, innecesario. Basta con enviar un robot.

Curiosity no es el primer objeto construido por el hombre que llega a Marte. En 1971, la NASA envió la sonda Mariner 9, que durante un año tomó fotografías de la superficie del planeta. Uno de sus objetivos era buscar buenos sitios de aterrizaje (y no "amartizaje", aunque suene mejor) . También en 1971 y luego en 1973, como parte de su programa Mars, los soviéticos lograron llevar a Marte a las sondas Mars 3 y Mars 6, con la misión de aterrizar y tomar datos, empresa que ya habían logrado con bastante éxito en Venus. Ambas fallaron misteriosamente, la primera pocos segundos después de haber aterrizado y la segunda unos segundos antes. El Mars 3 llevaba un pequeño mars rover (algo así como un autito a control remoto) que nunca llegó a ser utilizado.

El sistema era el siguiente: cuando la sonda (o vehículo orbital, u orbiter) llega a la posición deseada en la órbita de Marte, se separa el módulo de aterrizaje (o lander), que comienza a caer. Éste se orienta con su escudo de ablación hacia abajo y comienza la entrada en la atmósfera. Luego despliega un gran paracaídas para frenar el descenso y, por último, enciende un juego de retrocohetes para detener aún más la caída y posarse suavemente en la superficie.

Si bien varias misiones lograron llevar módulos orbitales, prefiero centrarme en aquellas que llevaban también módulos de aterrizaje.

En 1976, la NASA envió al planeta rojo la misión Viking, que constaba de dos sondas: la Viking 1 y la Viking 2, enviada 20 días después. La diferencia respecto de las misiones rusas fue que cada vehículo orbital y su vehículo de aterrizaje permanecieron en órbita hasta que los controladores en la Tierra estuvieron seguros de que no hubieran vientos fuertes que pudieran estrellar el módulo de descenso contra alguna pared mientras bajaba con su paracaídas. Además, se tomaron un tiempo para elegir el mejor momento y lugar para aterrizar. Carl Sagan fue uno de los responsables de asesorar a los técnicos de la NASA en este y otros aspectos de la misión. Después de un viaje de un año y un recorrido de cien millones de kilómetros dando un rodeo alrededor del Sol, ambas se posaron con éxito en la superficie marciana, y el 20 de julio de 1976 llegó la primera imagen, mostrando uno de los pies del Viking firmemente posado en suelo marciano:

La primera imagen enviada por la sonda Viking 1
Durante los siguientes 30 años no hubo grandes éxitos, hasta que hacia finales de 1996 la NASA lanzó la misión Pathfinder. Su módulo de aterrizaje -denominado luego "Carl Sagan"- llevaba una cámara estereoscópica, una estación meteorológica completa y un pequeño rover similar a la versión rusa de los años '70. Este vehículo, llamado Sojourner, era un verdadero laboratorio móvil. Con sus seis ruedas, 65 centímetros de largo y un peso de 10,6 kg (que en Marte equivalía a unos 4 kgs), este vehículo se alejaba unos 500 metros del módulo y tomaba fotografías, realizaba análisis químicos, tomaba mediciones y enviaba todos los datos a la Tierra.

Aterrizaje en Marte del Pathfinder, 4 de julio de 1997
El Pathfinder incorporó unos airbags que se inflaban alrededor del lander cuando el vehículo llegaba a los 355 metros del suelo. A los 100 metros de altura se encendían unos retrocohetes que desaceleraban la caída hasta casi detenerla. Cuando faltaban sólo 20 metros para tocar el piso, el lander cortaba el cable, los cohetes se iban volando y la caída era soportada por los airbags.

Pocas semanas antes de que los estadounidenses lanzaran el Pathfinder, los rusos volvieron a intentarlo con la Mars 96 y se volvieron a dar contra la pared, sólo que esta vez no llegaron a salir de la Tierra. La Nozomi japonesa, lanzada en julio del '98 corrió una suerte apenas mejor, ya que llegó a Marte, pero no logró situarse en órbita y se perdió. La NASA también tuvo sus fallos importantes. La Mars Polar Lander fue lanzada a principios de 1999 y debía soltar dos sondas de impacto, llamadas Deep Space 2 A y B, durante su descenso. El objetivo era que, con el golpe, éstas lograsen penetrar en el suelo de Marte hasta aproximadamente un metro de profundidad para estudiarlo. Por desgracia, durante el descenso se perdió el contacto con la nave y se estrelló. Pero lo que ocurrió en 1998 con la Mars Climate Orbiter fue memorable, ya que el error se debió a que los ingenieros de la empresa Lockheed Martin confundieron las unidades del sistema inglés con las del sistema métrico, causando que el orbitador se queme durante el ingreso en la atmósfera marciana. La Agencia Espacial Europea también hizo el intento, lanzando en 2003 el Mars Express, con su módulo de aterrizaje Beagle 2, que también falló en lograr comunicarse con la Tierra.

En 2003 la NASA lanzó su programa Mars Exploration Rover, como una continuación de Viking y Pathfinder. Constaba de dos rovers, el Spirit y el Opportunity. Si bien su misión debía durar unos 90 días marcianos(1), el Spirit dejó de funcionar el 22 de marzo de 2010 y el Opportunity aún funciona. En 2007 fue enviado el Phoenix, que aterrizó con éxito y fue la primera misión en la historia de la NASA en ser liderada por -y desde- una universidad pública.

En noviembre de 2011 fue lanzado el MSL (Mars Science Laboratory), que otra vez llevaba un rover, el Curiosity. En esta página de la National Geographic se pueden ver algunas de sus características. La misión fue, hasta ahora, un éxito. Digo hasta ahora porque, si bien todos festejaron (sí, los espectadores también festejamos) cuando aterrizó correctamente y comenzó a enviar las primeras imágenes, en realidad le quedan aún 23 meses de trabajo en Marte. Hay varias animaciones que muestran cómo fue el proceso de aterrizaje, pero la que más me gustó es la que muestra la alegría de los técnicos a medida que Curiosity iba sorteando cada etapa hasta quedar, al fin, posado sobre suelo firme y comienza a transmitir las primeras imágenes.

video

En estos gráficos se ve con más detalle:

Aterrizaje en Marte del Curiosity, 6 de agosto de 2012
Como puede verse, esta vez se incorporó una etapa intermedia: el descenso del rover por medio de un cable. Este rover es muy grande y ocupa casi todo el módulo de aterrizaje, que sólo sirve para depositarlo a salvo, a diferencia del que llevó a Sojourner. Una vez que se desprende el escudo térmico, se acciona el paracaídas, pero sólo de forma temporaria. Cuando el radar detecta que se encuentra a aproximadamente una milla de altura, el "cascarón" (backshell) se separa y el paracaídas se lo lleva lejos, liberando el módulo de descenso. En este módulo se encienden los tetrocohetes y unos cables van bajando el vehículo. Mientras éste desciende se abren sus ruedas, que estaban plegadas hacia adentro, y apenas éstas tocan el suelo se cortan los cables para que, ya sin el peso del Curiosity, los cohetes se lleven lejos el módulo de descenso.

La cápsula atmosférica, llevando el módulo de descenso y el rover en su interior

Los tres rovers que la NASA envió a Marte con éxito: el Spirit (u Opportunity), el Sojourner y el Curiosity (y dos humanos en el medio)

Curiosity se posó sano y salvo en la superficie de Marte. Seguimos explorando las orillas del océano cósmico. A veces pasamos un tiempo alejados de la ella, pero luego volvemos, damos un saltito, y exploramos un poco más, mar adentro. La exploración no debe cesar. Nuestra curiosidad, así lo demanda.

También pueden leer sobre este evento histórico en el blog del CEA.

(1) El día marciano, o Sol, es casi 40 minutos más largo que el de la Tierra: tiene 24 horas, 39 minutos y 35.244 segundos.

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