Al Amal

Desde 2021 estudia la atmósfera y el clima de Marte desde una órbita elíptica para comprender su dinámica global y la pérdida de gases al espacio

La misión Al Amal, también conocida como Hope o Emirates Mars Mission, constituye el primer proyecto interplanetario desarrollado por Emiratos Árabes Unidos y la primera misión árabe enviada a otro planeta. Su objetivo principal es el estudio global de la atmósfera marciana, desde la superficie hasta el límite exterior donde los gases escapan al espacio. La misión pretende ofrecer una visión completa de la dinámica climática de Marte y de los procesos que determinan la pérdida gradual de hidrógeno y oxígeno, fundamentales para comprender la evolución atmosférica del planeta.

El proyecto fue impulsado por el Centro Espacial Mohammed bin Rashid (MBRSC) con la colaboración científica y técnica de varias instituciones estadounidenses, entre ellas la Universidad de Colorado Boulder, la Universidad Estatal de Arizona y la Universidad de California en Berkeley. Esta cooperación permitió formar a una nueva generación de ingenieros y científicos emiratíes en el desarrollo de sistemas espaciales complejos y en la gestión de operaciones científicas en órbita.

Con su lanzamiento en 2020 y llegada a Marte en febrero de 2021, Al Amal se convirtió en la primera misión en alcanzar el planeta rojo en el contexto del 50.º aniversario de la fundación de Emiratos Árabes Unidos. Su órbita elíptica altamente inclinada permite observar toda la superficie marciana a lo largo de un ciclo completo de día y noche, proporcionando datos atmosféricos en diferentes estaciones del año marciano.

La información obtenida por la misión contribuye al estudio comparativo de los climas planetarios y complementa los resultados de otras sondas como MAVEN de la NASA o Mars Express de la ESA. Además de sus objetivos científicos, Al Amal representa un paso decisivo en el desarrollo del programa espacial nacional emiratí y en su capacidad para diseñar, operar y mantener misiones científicas de largo alcance.

Objetivos de la misión Al Amal en Marte

El propósito fundamental de la misión Al Amal es comprender la dinámica atmosférica de Marte y su relación con la pérdida gradual de gases al espacio. Su planteamiento científico busca cubrir una laguna existente en el conocimiento del clima marciano: la conexión entre los procesos meteorológicos de las capas bajas y los fenómenos de escape en la atmósfera superior.

Entre sus objetivos principales se encuentra el estudio de la variabilidad diaria y estacional del clima, incluyendo la formación y evolución de nubes de polvo, la circulación de vapor de agua y los cambios térmicos globales. A partir de la combinación de imágenes y espectros en distintas longitudes de onda, la misión proporciona datos para elaborar modelos tridimensionales del comportamiento atmosférico a lo largo de un año marciano completo.

Otro de los objetivos científicos esenciales es analizar el transporte de energía y partículas entre las capas de la atmósfera. Mediante la observación coordinada del hidrógeno y el oxígeno en el ultravioleta, se evalúa la tasa de escape de estos elementos hacia el espacio, un proceso que contribuyó de forma determinante a la pérdida del agua marciana en el pasado.

Además, la misión tiene un objetivo complementario de carácter tecnológico y formativo: desarrollar la capacidad nacional de los Emiratos Árabes Unidos para diseñar, operar y mantener misiones científicas interplanetarias. Este componente educativo ha permitido formar a decenas de ingenieros y científicos en colaboración con universidades internacionales, sentando las bases del futuro programa espacial emiratí.

Características e instrumentación de la misión Al Amal

La nave Al Amal es un orbitador de diseño modular con una masa total de aproximadamente 1.350 kg, incluidos 800 kg de combustible. Su estructura principal, fabricada en materiales compuestos y aluminio, tiene unas dimensiones de 2,37 m de ancho, 2,9 m de alto y 2,37 m de largo. Dos paneles solares de 2,9 m de longitud generan alrededor de 600 W de potencia eléctrica durante las operaciones científicas.

El sistema de propulsión utiliza un motor principal de hidracina con una fuerza de empuje de 600 N, complementado por pequeños propulsores de control de actitud. La orientación del vehículo se mantiene mediante ruedas de reacción y sensores estelares, lo que permite un apuntamiento preciso de los instrumentos y de la antena de alta ganancia. Las comunicaciones con la Tierra se realizan en banda X a través de una antena parabólica de 1,5 m de diámetro, con apoyo de la Red de Espacio Profundo (DSN) de la NASA.

El orbitador fue diseñado en colaboración entre el Centro Espacial Mohammed bin Rashid (MBRSC) y la Universidad de Colorado Boulder, donde se llevó a cabo la integración y las pruebas finales. La arquitectura electrónica y de control sigue estándares estadounidenses de misiones interplanetarias, adaptados a los requisitos del entorno marciano y a la necesidad de una operación autónoma prolongada.

Instrumentos científicos

Al Amal lleva a bordo tres instrumentos principales diseñados para el estudio de la atmósfera marciana a distintas alturas y longitudes de onda.

El Emirates eXploration Imager (EXI) es una cámara multiespectral que obtiene imágenes en luz visible y ultravioleta. Proporciona mapas de color y composiciones de nubes, polvo y ozono, así como la evolución temporal de fenómenos meteorológicos regionales.

El Emirates Mars InfraRed Spectrometer (EMIRS) es un espectrómetro infrarrojo térmico que mide la temperatura del polvo y de la superficie, la distribución del vapor de agua y las propiedades térmicas de la atmósfera inferior. Permite caracterizar la circulación global y los patrones estacionales de calentamiento.

El Emirates Mars Ultraviolet Spectrometer (EMUS) estudia las capas altas de la atmósfera, observando emisiones de hidrógeno, oxígeno y monóxido de carbono en el ultravioleta lejano. Sus datos permiten analizar la composición y la tasa de escape de gases ligeros al espacio.

Con este conjunto de instrumentos, la misión obtiene una cobertura completa desde la troposfera hasta la exosfera de Marte, estableciendo un vínculo entre los procesos meteorológicos y la evolución atmosférica a largo plazo.

Antecedentes de la misión Al Amal en Marte

La misión Al Amal fue anunciada oficialmente en julio de 2014 como parte del programa espacial de Emiratos Árabes Unidos, con el objetivo de conmemorar el 50.º aniversario de la independencia del país mediante la primera misión árabe al planeta Marte. El proyecto fue desarrollado bajo la dirección del Centro Espacial Mohammed bin Rashid (MBRSC) con la supervisión de la Agencia Espacial de Emiratos (UAESA).

Desde el inicio se estableció un consorcio internacional con la Universidad de Colorado Boulder, la Universidad Estatal de Arizona y la Universidad de California en Berkeley, que aportaron experiencia técnica y científica en el diseño del orbitador y de sus instrumentos. Esta cooperación permitió que más de un centenar de ingenieros y científicos emiratíes recibieran formación directa en las fases de diseño, integración y verificación de sistemas espaciales interplanetarios.

El desarrollo de la nave comenzó en 2015 y se completó en menos de seis años, un plazo reducido para una misión de esta complejidad. Durante las pruebas finales en Boulder se verificaron los sistemas de comunicación y propulsión, antes de su traslado a Japón para el lanzamiento en el verano de 2020.

Desarrollo de la misión Al Amal en Marte

La misión Al Amal fue lanzada el 19 de julio de 2020 desde el Centro Espacial de Tanegashima, en Japón, mediante un cohete H-IIA 202 de la agencia japonesa JAXA. La secuencia de lanzamiento y separación del vehículo transcurrió sin incidencias, colocando la nave en una trayectoria de escape directo hacia Marte. Durante los siete meses de crucero interplanetario se realizaron varias maniobras de corrección de rumbo y se verificó el funcionamiento de los sistemas de comunicación, propulsión y control de actitud. La telemetría confirmó la estabilidad térmica y la correcta generación de energía eléctrica, lo que permitió mantener una orientación continua hacia la Tierra y asegurar la recepción de datos a través de la Red de Espacio Profundo de la NASA.

El 9 de febrero de 2021, tras un encendido de 27 minutos del motor principal, la sonda se insertó con éxito en órbita marciana. La maniobra redujo la velocidad de 121.000 km/h a unos 18.000 km/h, permitiendo su captura gravitatoria por el planeta. La órbita inicial, muy elíptica, fue ajustada semanas después hasta alcanzar los parámetros de la trayectoria científica: un periastro de unos 20.000 km y un apoastro cercano a 43.000 km, con una inclinación de 25 grados. Esta configuración permite observar casi toda la superficie marciana durante cada periodo orbital de 55 horas y obtener una cobertura global a lo largo de distintas horas locales.

Las operaciones científicas comenzaron oficialmente en abril de 2021 tras un periodo de calibración de los tres instrumentos a bordo. Desde entonces, el orbitador ha proporcionado datos atmosféricos con una resolución espacial y temporal inédita en una misión no estadounidense ni europea. Las observaciones del espectrómetro infrarrojo EMIRS han permitido elaborar mapas globales de temperatura y polvo atmosférico, mientras que las imágenes del sistema EXI han revelado la evolución estacional de nubes de hielo y tormentas regionales. El espectrómetro ultravioleta EMUS ha medido la distribución de hidrógeno y oxígeno en la alta atmósfera, contribuyendo al estudio del escape de gases hacia el espacio. Los resultados iniciales confirmaron la relación entre los cambios diarios de temperatura y la variabilidad en la pérdida de partículas ligeras, un aspecto fundamental para entender la evolución del agua en Marte.

En 2022, la colaboración entre MAVEN y la misión emiratí Al Amal (Emirates Mars Mission) permitió observar por primera vez auroras de tipo irregular o “patchy proton aurora”, más fragmentadas y cambiantes que las conocidas hasta entonces. La combinación de observaciones remotas de Al Amal con mediciones directas de plasma de MAVEN aportó una visión tridimensional sin precedentes de la interacción solar-atmosférica en Marte.

Tras el éxito de su fase primaria, prevista inicialmente para un año marciano, la misión fue extendida hasta al menos 2025. Al Amal continúa operando con todos sus sistemas en buen estado y ha iniciado colaboraciones científicas con otras misiones, entre ellas MAVEN y Mars Express, mediante campañas coordinadas de observación atmosférica.

Cronología de la misión Al Amal

Lanzamiento	19 de julio de 2020
Inserción en órbita de Marte	9 de febrero de 2021
Operaciones científicas	abril de 2021 – Actualidad

Galería de imágenes de la misión Al Amal

Referencias y más información:

• Agencia Espacial de Emiratos Árabes Unidos (UAE Space Agency). Emirates Mars Mission – Hope Probe.
• Hope Mars Mission. Cuenta oficial de la misión en la red social X
• Centro Espacial Mohammed bin Rashid (MBRSC)

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