Primera sonda estadounidense en aterrizar y transmitir datos desde la superficie de Marte y primer mapeo global desde la órbita

La misión Viking 1 de la NASA, lanzada en 1975 realizó el primer aterrizaje exitoso en la superficie del planeta rojo por parte de una nave espacial estadounidense. Su objetivo principal era estudiar la atmósfera y la geología marciana, buscar evidencias de vida y recopilar datos esenciales para futuras misiones, empleando tanto un orbitador como un módulo de aterrizaje. Esta misión formó parte del Programa Viking, que también incluyó a la Viking 2, lanzada semanas después con diseño y objetivos similares.

El desarrollo de la misión Viking comenzó como una evolución del programa Voyager-Mars, un ambicioso proyecto de exploración planetaria que fue cancelado a finales de la década de 1960 debido a limitaciones presupuestarias y tecnológicas. En su lugar, se diseñó un programa más viable que no necesitara la potencia y capacidades del lanzador Saturno V, al que se llamó Viking, basado en un orbitador derivado de la nave Mariner 9 y un módulo de aterrizaje compacto pero sofisticado, equipado con gran cantidad de instrumentación y dotado de un laboratorio microbiológico para análisis de muestras. El diseño del orbitador tenía una estructura octogonal con 16 compartimentos modulares y cuatro paneles solares que, extendidos, alcanzaban una envergadura de 9,75 m. Su masa al momento del lanzamiento era de 2.530 kg, de los cuales 1.445 kg correspondían a combustible y gases para control de actitud. Entre sus instrumentos, el orbitador incluía cámaras vidicón capaces de tomar imágenes de alta resolución, un espectrómetro infrarrojo para detectar vapor de agua y radiómetros infrarrojos para medir la temperatura de la superficie marciana.

El módulo de aterrizaje tenía una forma hexagonal y estaba equipado con tres patas diseñadas para amortiguar el impacto del descenso. Su masa final era de aproximadamente 600 kg. Para alimentar sus sistemas, se utilizaban dos generadores termoeléctricos de radioisótopos (RTG) que producían 30 W cada uno. Entre sus instrumentos científicos, se incluían dos cámaras de escaneo panorámico con un campo de visión de 360 grados, un brazo robótico con una pala para recolectar muestras de suelo, un cromatógrafo de gases acoplado a un espectrómetro de masas, y un espectrómetro de fluorescencia de rayos X, además de sensores meteorológicos y un sismómetro. El sistema de descenso combinaba un escudo térmico para la entrada atmosférica, un paracaídas supersónico y tres retrocohetes monopropelentes de hidracina que garantizaban un aterrizaje suave.

El lanzamiento se realizó con un cohete Titan IIIE desde Cabo Cañaveral el 20 de agosto de 1975. Tras un viaje interplanetario de casi 11 meses, Viking 1 entró en órbita alrededor de Marte el 19 de junio de 1976. En las semanas siguientes, el orbitador capturó imágenes detalladas del área inicialmente seleccionada para el aterrizaje. Sin embargo, debido a la naturaleza rocosa y accidentada del sitio, se optó por cambiar la ubicación a Chryse Planitia, una extensa llanura cercana al ecuador marciano. El módulo de aterrizaje descendió el 20 de julio de 1976 y realizó un exitoso amartizaje, transmitiendo las primeras imágenes panorámicas desde la superficie de Marte. Estas mostraron un terreno árido cubierto de polvo fino y rocas dispersas, con un color predominante rojizo.

En el sitio de aterrizaje, se llevaron a cabo experimentos clave para la misión. Los análisis del suelo indicaron la presencia de minerales ricos en hierro, lo que explica el característico color rojo de Marte, y evidenciaron una fuerte oxidación que hacía improbable la existencia de materia orgánica compleja. Para la búsqueda de vida, se llevaron a cabo tres experimentos biológicos:

• Liberación marcada: Se introdujeron nutrientes radiactivos en una muestra de suelo para detectar emisiones de gases que pudieran indicar actividad metabólica. El resultado fue positivo inicialmente, pero se concluyó que las reacciones observadas eran químicas y no biológicas.
• Prueba de intercambio de gases: Este experimento buscaba cambios en la composición de gases al añadir nutrientes y agua al suelo. Los resultados no mostraron evidencias concluyentes de actividad biológica.
• Prueba de pirólisis por cromatografía de gases: Se calentaron muestras de suelo en busca de compuestos orgánicos. Aunque no se encontraron moléculas orgánicas complejas, el experimento confirmó que el suelo marciano era altamente reactivo debido a la presencia de compuestos oxidantes como peróxidos.

Además, la Viking 1 detectó niveles elevados de radiación ultravioleta en la superficie marciana, lo que, combinado con la escasez de un campo magnético protector y la atmósfera delgada, subraya la hostilidad del entorno para la vida tal como la conocemos.

El orbitador de Viking 1 mapeó aproximadamente el 97 % de la superficie marciana con una resolución promedio de 150 m por píxel. Estas observaciones permitieron identificar antiguos cauces de ríos, estructuras volcánicas y cráteres de impacto, aportando información valiosa sobre la historia geológica y climática del planeta. El orbitador también midió la atmósfera marciana, confirmando que estaba compuesta principalmente de dióxido de carbono (95 %) con trazas de nitrógeno, argón y vapor de agua. Las temperaturas registradas variaban entre -120 °C durante la noche y -17 °C durante el día, con una presión atmosférica promedio de 6 mbar.

Finalmente, la misión proporcionó la primera medición precisa de la longitud del día marciano, que es de 24 horas, 39 minutos y 35,244 segundos, además de datos clave sobre las estaciones y los cambios estacionales en la atmósfera y la superficie.

La misión principal del orbitador concluyó el 5 de noviembre de 1976, al inicio de una conjunción solar que interrumpió las comunicaciones. Posteriormente, se extendió la misión y se realizaron aproximaciones cercanas a Fobos, una de las lunas de Marte, en febrero de 1977. El orbitador completó un total de 1.485 órbitas antes de finalizar sus operaciones el 17 de agosto de 1980 al agotar el combustible. Con ello, finalizó su capacidad para mantener la orientación hacia la Tierra y transmitir datos.

El módulo de aterrizaje operó en la superficie marciana durante más de seis años, superando ampliamente su vida útil prevista de 90 días. Durante este tiempo, proporcionó datos valiosos sobre la meteorología marciana, registrando temperaturas que oscilaban entre -14 °C durante el día y -77 °C antes del amanecer en verano. Sin embargo, el sismómetro no logró proporcionar datos útiles debido a problemas técnicos.

El 11 de noviembre de 1982, una instrucción errónea enviada desde el control de la misión provocó la pérdida de comunicación con el módulo de aterrizaje. El comando estaba destinado a cargar un nuevo software de carga de baterías para mejorar su capacidad, pero inadvertidamente sobrescribió datos críticos utilizados por el sistema de orientación de la antena. A pesar de los esfuerzos durante los siguientes meses para restablecer el contacto, no se logró reestablecer la comunicación, marcando el final de la misión Viking 1.

En enero de 1982 la NASA rebautizó oficialmente el lugar de aterrizaje de la Viking 1 en Marte como Estación Memorial Thomas A. Mutch, en honor al líder del equipo de fotografía de la misión.

Cronología de la misión Viking 1

Lanzamiento	20 de agosto de 1975
Inserción en órbita marciana	19 de junio de 1976
Aterrizaje en Marte	20 de julio de 1976
Pérdida de contacto con el orbitador	17 de agosto de 1980
Pérdida de contacto con el aterrizador y fin de la misión	13 de noviembre de 1982

Imágenes de la misión Viking 1

Referencias y más información:

• Viking 1 – JPL
• Viking 1 – NASA Science
• Beyond Earth. A Chronicle of Deep Space Exploration, 1958-2016. Asif A. Siddiqi (PDF)

Misiones espaciales a Marte en No Sólo Sputnik!: