Mars Global Surveyor

Orbitó Marte durante nueve años (1997-2006), estudiando su composición, topografía y clima

La misión Mars Global Surveyor (MGS) de la NASA, lanzada el 7 de noviembre de 1996, representó un avance significativo en la exploración marciana, marcando el inicio de un programa sostenido para mapear y estudiar Marte a escala global. Su principal objetivo era realizar un análisis exhaustivo de la atmósfera, superficie e interior del planeta rojo durante un año marciano (687 días terrestres), proporcionando información crucial para futuras misiones y una comprensión más profunda de la evolución geológica y climática de Marte.

El diseño de la Mars Global Surveyor (MGS) se basó en gran medida en la fallida misión Mars Observer, permitiendo reutilizar componentes y reducir costes. La nave presentaba una estructura compacta de 1,2 x 1,2 x 1,8 m y estaba equipada con dos paneles solares que, completamente desplegados, alcanzaban una envergadura de 12 m. Al momento del lanzamiento, tenía una masa total de 767 kg. Sus paneles solares, fabricados con células de arseniuro de galio y silicio, generaban hasta 980 W durante el perihelio marciano, suficiente para alimentar tanto los sistemas como los experimentos científicos. La nave incluía una antena de alta ganancia de 1,5 m de diámetro para comunicaciones en banda X y un sistema de propulsión a base de hidracina, que se empleaba para maniobras y estabilización de la actitud.

Para alcanzar sus objetivos científicos, la MGS contaba con cinco instrumentos avanzados. La Mars Orbiter Camera (MOC) capturaba imágenes de alta resolución con una precisión de hasta 1,4 m/píxel, permitiendo un análisis detallado de la superficie y de los procesos atmosféricos. El Mars Orbiter Laser Altimeter (MOLA) generaba un modelo topográfico global de Marte con una precisión de altitud de 1,5 m, proporcionando mapas tridimensionales del planeta. El Thermal Emission Spectrometer (TES) analizaba la composición mineralógica de la superficie y la distribución de polvo atmosférico mediante espectroscopía térmica. El Magnetometer/Electron Reflectometer (MAG/ER) estudiaba los campos magnéticos residuales en la corteza, evidenciando la existencia de un antiguo dínamo planetario. Por último, el Radio Science Experiment (RS) utilizaba señales de radio para analizar la gravedad y la estructura atmosférica de Marte, proporcionando información clave sobre su dinámica y composición.

La nave fue lanzada desde Cabo Cañaveral a bordo de un cohete Delta II y llegó a Marte el 11 de septiembre de 1997. Después de entrar en una órbita elíptica inicial, MGS utilizó técnicas de aerofrenado para reducir su velocidad de manera controlada, aprovechando la resistencia atmosférica en cada paso por las capas superiores de la atmósfera marciana. Aunque un fallo parcial en uno de los paneles solares limitó las maniobras, el proceso de aerofrenado fue exitoso y culminó en marzo de 1999, cuando la nave alcanzó su órbita de mapeo, casi polar y sincronizada con el Sol, a una altitud media de 378 km.

La misión Mars Global Surveyor (MGS) realizó descubrimientos fundamentales que revolucionaron la comprensión de Marte y su evolución como planeta. Entre sus hallazgos más destacados se encuentran los aportados por el altímetro láser MOLA, que generó el primer modelo topográfico global de Marte. Este instrumento reveló diferencias significativas entre los hemisferios norte y sur: mientras que el norte es más plano y se encuentra a una altitud considerablemente más baja, el sur es montañoso, está más elevado y presenta una mayor antigüedad geológica. Los datos sugirieron la posible existencia de antiguas cuencas oceánicas en las tierras bajas del norte, lo que apunta a que el agua líquida pudo haber fluido en esta región a través de un sistema de drenaje que conectaba redes fluviales y deltas, fortaleciendo la hipótesis de un Marte húmedo en el pasado remoto.

El Magnetometer/Electron Reflectometer (MAG/ER) proporcionó pruebas de un antiguo campo magnético global que dejó su huella en forma de magnetización remanente en ciertas áreas de la corteza marciana. Estas regiones magnetizadas indican que Marte tuvo un dínamo interno activo hace miles de millones de años, probablemente alimentado por el movimiento de material en su núcleo líquido, pero que cesó su actividad en una etapa temprana de la historia del planeta. Este descubrimiento ha sido esencial para comprender la pérdida gradual de la atmósfera marciana y su transformación en el mundo frío y árido que conocemos hoy.

La composición de la superficie marciana también fue revelada por el Thermal Emission Spectrometer (TES), que identificó diferencias significativas entre los hemisferios. En las tierras altas del sur predominan los basaltos, mientras que en las llanuras del norte se detectaron andesitas basálticas, lo que sugiere variaciones en los procesos geológicos que moldearon ambas regiones. TES también registró dióxido de carbono congelado en los casquetes polares y detectó rastros de minerales relacionados con el agua, aunque en cantidades menores a lo esperado. Estos resultados refuerzan la idea de que el agua líquida fue una parte importante del pasado marciano, pero que su disponibilidad disminuyó drásticamente con el tiempo.

La Mars Orbiter Camera (MOC), con su capacidad para capturar imágenes de alta resolución, proporcionó una visión detallada de la superficie marciana. Con más de 240.000 imágenes tomadas, se identificaron antiguos cauces fluviales, depósitos sedimentarios que sugieren ambientes acuáticos y dunas modeladas por la acción del viento. Estas imágenes también documentaron procesos geológicos activos, como deslizamientos en pendientes y cambios estacionales en la superficie, demostrando que Marte no es un planeta completamente estático.

Finalmente, la MGS contribuyó significativamente al estudio de las dinámicas atmosféricas de Marte. Registró la formación y evolución de tormentas de polvo globales, que pueden cubrir grandes áreas del planeta durante semanas, alterando las temperaturas superficiales y las condiciones climáticas. También monitorizó los cambios estacionales en los casquetes polares, observando cómo el dióxido de carbono congelado se sublima y condensa en respuesta a las variaciones de temperatura, lo que permitió modelar mejor los ciclos climáticos marcianos. Estos hallazgos sentaron las bases para comprender el clima marciano actual y su relación con los cambios globales a lo largo de su historia

Además de cumplir con su misión primaria, MGS se convirtió en un elemento clave para misiones futuras al actuar como un relé de comunicaciones para otras sondas y rovers, como Mars Pathfinder y los rovers Spirit y Opportunity. Durante su operación extendida, permitió el monitoreo continuo de Marte y la recopilación de datos durante casi una década. Desde entonces, la NASA ha mantenido al menos un orbitador en Marte de forma ininterrumpida.

El 2 de noviembre de 2006, un fallo en el sistema de control de actitud impidió que la nave se orientara adecuadamente hacia el Sol, lo que resultó en la pérdida de contacto con la Tierra. A pesar de numerosos intentos para restablecer la comunicación, la NASA declaró el fin de la misión el 21 de enero de 2007. Durante sus casi 10 años de operaciones, MGS transmitió más datos que todas las misiones marcianas previas combinadas, estableciendo un estándar para la exploración orbital.

Cronología de la misión Mars Global Surveyor

Lanzamiento	7 de noviembre de 1996
Inserción en órbita marciana	11 de septiembre de 1997
Fin de operaciones	2 de noviembre de 2006
Fin oficial de la misión	21 de enero 2007

Imágenes de la misión Mars Global Surveyor

Referencias y más información:

• Mars Global Surveyor – JPL
• Mars Global Surveyor – NASA Science
• «Overview of the Mars Global Surveyor Mission» – Journal of Geophysical Research​.
• Genova, A. et al. «The Gravity Field of Mars from MGS» – NASA Goddard​.
• Beyond Earth. A Chronicle of Deep Space Exploration, 1958-2016. Asif A. Siddiqi (PDF)

Misiones espaciales a Marte en No Sólo Sputnik!: