El pasado sábado 16 de octubre la sonda Lucy de la NASA despegó con éxito a bordo de un lanzador Atlas-V de ULA desde Cabo Cañaveral rumbo al sistema solar exterior para estudiar los asteroides troyanos durante los próximos 12 años y 4.000 millones de km.
Los asteroides troyanos son aquellos que se encuentran en los puntos de Lagrange L4 y L5 de la órbita de un planeta, en este caso de Júpiter, esto es, 60º por delante y 60º por detrás del gigante gaseoso. Aunque se les denomine también troyanos, a los que se encuentran en el punto L4 también se les denomina griegos o el grupo de Aquiles.
Impresión artística de la sonda Lucy. Créditos: NASA/GSFC
Para llegar hasta allí, la sonda deberá de realizar dos asistencias gravitatorias con nuestro planeta y en abril de 2025 realizará un encuentro con el asteroide Donaldjohanson del cinturón de asteroides (situado entre Marte y Júpiter). A continuación llegará al punto L4 donde sobrevolará los troyanos Eurybates (y su luna Queta) y Polymele en 2027 y Leucus y Orus en 2028. Después deberá realizar otra asistencia gravitatoria con la Tierra para llegar al punto L5 donde sobrevolará Patroclus y su luna Menoetius en 2033.
Objetivos de la misión Lucy. Créditos: NASA/GSFC
La misión, con un coste de 980 millones de dólares, es la 13º misión del programa de bajo coste Discovery de la NASA y la segunda misión del programa, tras la misión Juno a Júpiter, con destino al sistema solar exterior.
La sonda Lucy tiene una masa total de 1550 kg y cuenta con 3 instrumentos principales, derivados de otros ya usados en otras misiones anteriores: el instrumento L’RALPH que consta del espectrómetro y cámara infrarroja LISA y de la cámara a color MVIC, la cámara de alta resolución L’LORRI y el espectrómetro infrarrojo L’TES. Además de otras cámaras de navegación lleva el instrumento Lucy Radio para estudiar la masa de los cuerpos visitados.
Los asteroides troyanos son cuerpos heterogéneos de composiciones muy diferentes y algunos con órbitas inestables, que se creen fueron capturados después de la formación del sistema solar durante la migración planetaria hace 400 millones de años provocada por Júpiter y Saturno. Según el modelo de Niza, la teoría de formación del sistema solar más extendida, el caos reinó durante la formación temprana del sistema solar, y encontrar objetos con composiciones diferentes a los que se pueden encontrar en el cinturón de asteroides principal situado entre las órbitas de Marte y Júpiter refutaría en algún punto más esta teoría.
Impresión artística de los asteroides troyanos de Júpiter. Créditos: NASA/WISE
Localización de los asteroides del Cinturón de Asteroides principal y los asteroides troyanos de Júpiter. Créditos: Diogo Sergio.
Lucy toma su nombre de los restos del ancestro humano de 3,2 millones de años de antigüedad encontrado en Etiopía hace medio siglo. El descubridor, Donald Johanson (quien da su nombre al primer objeto de estudio de esta misión) se inspiró en la canción de los Beatles «Lucy in the sky with diamonds» publicada en 1967 para nombrar al fósil. Por ello, se puede decir, que la misión de la sonda Lucy será la de investigar estos cuerpos «fósiles» del sistema solar y poder entender mejor cómo se formaron los planetas y la actual distribución del sistema solar. Doce años tiene por delante.
Imagen del lanzamiento del cohete Atlas-V con la misión Lucy rumbo a los asteroides troyanos. Créditos: NASA
La misión BepiColombo de la ESA y JAXA ha realizado el primer sobrevuelo del planeta Mercurio a una distancia de aproximadamente 200 km recogiendo datos científicos y fotografías que enviará a la Tierra.
Con la llegada del rover chino Zhurong a la superficie de Marte, ya son once las misiones que han conseguido aterrizar en la superficie del planeta rojo y transmitir datos.
La historia de la exploración con sondas automáticas de el planeta rojo estuvo plagada de errores o fatalidades en sus inicios. Soviéticos y americanos compitieron en plena carrera espacial por ser los primeros en orbitar el planeta y en ‘amartizar’ una sonda en la superficie marciana.
Cronología y localización de los aterrizajes exitosos en la superficie de Marte. Créditos: NASA. Composición de NoSoloSputnik.
Aunque multitud de blogs y bitácoras del mundo han analizado los citados intentos, aquí consideramos que el primer vehículo que aterrizó con éxito suavemente sobre la superficie de Marte es el módulo de descenso soviético Mars 3, el cual se posó suavemente el 2 de diciembre de 1972, consiguiendo enviar al módulo orbitador una fotografía parcial, sin detalles legibles, posiblemente por una tormenta de arena que asolaba las tierras del cráter Ptolomeo, lugar del aterrizaje.
Dicho módulo, que contaba con un minirover llamado PrOP-M además de numerosos instrumentos, transmitió información al orbitador durante 20 segundos antes de quedarse mudo e inoperativo para siempre.
Primera imagen recibida desde la superficie de Marte por la sonda soviética Mars 3. Créditos: Roscosmos / Ted Stryk
Esta sería por tanto la primera imagen obtenida desde la superficie de Marte. Desgraciadamente no se pudo completar la transmisión de la misma por lo que llegó incompleta. La luminosidad de la misma indica que la zona estaba nublada y las imágenes previas al amartizaje se podía observar el globo completo de Marte barrido por una tormenta global de arena.
Recreación artística del rover soviético Prop-M y la sonda Mars 3 sobre la superficie marciana.
Se desconoce si el rover finalmente fue desplegado en la superficie de Marte. Imágenes actuales desde la órbita a alta resolución aun no permiten diferenciar detalles tan pequeños, algún día lo sabremos.
Tras ese aterrizaje suave con éxito, siguieron numerosos intentos más por parte de la extinta URSS y no sería hasta el año 1976 cuando los estadounidenses consiguieron posar a los gemelos módulos Viking. El Programa Viking contaba con dos misiones, Viking 1 y Viking 2 compuestas de un orbitador para cartografiar el planeta y un lander o aterrizador cada una.
Carl Sagan junto al modelo del aterrizador Viking, presente en las misiones Viking 1 y 2
Ambas misiones Viking contaban con instrumentación para el análisis de la composición del suelo y atmósfera marciana y búsqueda de materias orgánicas y vida. Tres experimentos biológicos con dispares resultados hizo que los científicos determinaran que no existe la vida en el planeta y que en caso de haberla, debería localizarse en el subsuelo a salvo de la radiación ultravioleta.
Las misiones se consideraron un éxito, transmitiendo datos durante más de seis años en el caso del aterrizador Viking 2 y cuatro años el Viking 1.
En el año 1997 llegaría el primer rover americano y primero en recorrer la superficie, el Sojourner, precursor de los que vendrían después, en la misión Pathfinder que contaba además con un aterrizador. Amartizó en la región de Ares Vallis utilizando un novedoso sistema de airbags para amortiguar el impacto. El aterrizador contaba con sensores atmosféricos y metereológicos además de un magnetómetro y un anemómetro. El rover disponía además de cámaras, instrumentación para analizar las rocas circundantes y minerealogía marciana. Con una misión estimada para un mes en caso del aterrizador y una semana en el caso del rover, estuvieron operativos más de tres meses en la superficie del planeta, a un costo mucho menor que en el caso de las sondas Viking. Sirvió además para el testeo de tecnologías que más tarde se usarían en el desarrollo del programa Mars Exploration Rovers.
El rover Sojourner sobre la superficie de Marte captado por el aterrizador Pathfinder en 1997. Créditos: NASA.
En 2004 la NASA envió dos rovers similares dentro del programa Mars Exploration Rovers (MER’S). Eran dos vehículos mucho mayores que el Sojourner, con una gran autonomía y además de cámara estéreo disponían de un brazo robot con dos espectómetros, un taladro y un microscopio, para estudiar las rocas y suelo marciano y comprobar si alguna vez hubo agua en Marte. El primero de ellos, el rover Spirit, permaneció operativo durante más de siete años en el cráter Gusev, recorriendo un total de 7,7 kilómetros y encontrando evidencias de un ciclo activo de agua en el pasado marciano.
El otro de los gemelos, el rover Opportunity, que con catorce años de misión y 45,16 km recorridos sobre la superficie del planeta, se trata del explorador más longevo de la historia de la exploración y del vehículo que más distancia ha recorrido en otro mundo. En junio de 2018 entró en hibernación y tras una tormenta global en el planeta marciano no ha vuelto a restablecer la comunicación.
En 2007, la NASA envió la sonda de aterrizaje Phoenix cerca del polo norte. Provisto de una pala excavadora, descubrió hielo de agua en el planeta.
Brazo de la misión Phoenix recogiendo muestras del regolito marciano. Créditos: NASA.
En diciembre de 2018 la NASA logró aterrizar la sonda estática InSight en la zona cercana al ecuador marciano de Elysium Planitia. Provista de un sismómetro, detectó numerosos aremotos aunque de menor magnitud a la esperada. Confirmó que el planeta rojo tiene una estructura interna parecida a la terrestre, con una corteza menos gruesa y densa de lo previsto, un manto y un gran núcleo líquido.
Misiones operativas en la superficie marciana
Actualmente, la NASA mantiene operativos dos rovers, el Mars Science Laboratory, más conocido como rover Curiosity, y el rover Perseverance, primera parte de la misión conjunta entre la NASA y la ESA de retorno de muestras MSR, que consiste en otras dos sondas, que deberían de despegar en 2026 aunque la NASA ha paralizado por el momento el desarrollo de la misión por su alto coste a la espera de un plan menos ambicioso para el retorno de muestras marcianas.
El rover Curiosity lleva en la superficie de Marte desde el 6 de agosto de 2012. Se encuentra en el cráter Gale, en una zona donde existieron lagos no muy profundos permaneciendo durante cerca de un millón de años en el antiguo Marte con una química adecuada para soportar vida microbiana. Desde entonces ha recorrido algo más de 25 kilómetros hasta la ladera del Monte Sharp, una elevación en el centro del cráter que contiene material sedimentario. Ha detectado además un ciclo permanente y estable de metano, que podría deberse o bien por reacciones químicas entre las rocas y agua o por presencia de organismos vivos.
El rover Perseverance aterrizó en Marte el 18 de febrero de 2021. De aspecto similar al Curiosity pero con diferente instrumentación, y con objetivos científicos más orientados a la búsqueda de vida reciente o pasada, le acompañó el Ingenuity, un pequeño helicóptero que se convirtió en la primera aeronave propulsada en volar en Marte, realizando un total de 72 vuelos, el último en enero de 2024. Actualmente solo el rover se mantiene operativo en el cráter Jézero.
La última misión en llegar a la superficie fue el rover chino Zhurong. Aterrizó en la región de Utopia Planitia en 15 de mayo de 2021 y estuvo activo hasta mayo de 2022.
El rover chino Zhurong en Marte
Primera imagen aérea captada por Ingenuity el 22 de abril de 2021
Imagen del rover Perseverance en la zona Van Zyl Overlook captada el 9 de junio de 2021
Selfie del rover Curiosity en Mont Mercou. 6 de marzo de 2021
Zona circundante del aterrizador Insight, captada el 11 de abril de 2014
Las laderas del Mont Sharp captadas por el rover Curiosity
Misiones en desarrollo
La ESA junto con Roscosmos puso en desarrollo la segunda parte de la misión Exomars, que consistía en poner un rover en la superficie marciana. Bautizado como Rosalind Franklin, tenía previsto explorar la superficie marciana en busca de lugares de interés geológico para perforar hasta el subsuelo y determinar si en algún momento llegó a albergar vida. Para ello incorpora un taladro para taladrar y examinar el subsuelo hasta dos metros de profundidad. Pospuesta en varias ocasiones por unos problemas en el paracaídas de la fase de descenso, el lanzamiento estaba previsto para 2022 pero el conflicto de Rusia y Ucrania y las posteriores sanciones europeas han provocado que finalmente se cancelara la misión indefinidamente.
Aspecto que tiene el rover europeo Rosalind Franklin de la misión cancelada ExoMars de Marte
Asimismo la JAXA, agencia espacial japonesa, tiene planeado lanzar en septiembre de 2026 la sonda MMX- Martian Moons Exploration, una misión con participación de la NASA y la ESA, de retorno de muestras a Fobos, la mayor de las lunas de Marte. Llegaría a órbita marciana un año después. Una vez allí, el módulo de propulsión realizará varias correcciones orbitales para interceptar a Fobos, desplegando el módulo de aterrizaje/exploración en la superficie junto con el módulo de retorno, que una vez recogidas las muestras será el encargado de retornar a la Tierra con la cápsula de las muestras en 2031.
Por otro lado el proyecto MSR – Mars Sample Return o misión de retorno de muestras de la superficie marciana consta de tres partes. La primera de ellas actualmente en marcha es la selección y recogida de muestras por el rover Perseverance. La segunda de ellas debería despegar en 2026 y se trata de la misión SRL – Sample Retrieval Lander, un rover europeo que aterrizará en el cráter Jézero para recoger las muestras seleccionadas por Perseverance y depositarlas en un cohete que despegará para alcanzar la órbita marciana. Allí esperará la tercera de las misiones, el orbitador europeo ERO – Earth Return Orbiter, que recogerá las muestras y las traerá de regreso a la Tierra en una cápsula de la NASA. Por el momento la NASA ha congelado los fondos de la misión por su elevado coste a la espera de un plan menos arriesgado y costoso para traer muestras marcianas.
NOTA: El modismo ‘amartizaje’, suma de aterrizar y Marte, no es una palabra reconocida en la lengua española, pero su uso está muy extendido en aficionados a la astronomía y la astronaútica. Es similar en su composición a otras palabras correctas en el idioma, como son ‘aterrizaje’ aterrizar sobre la superficie terrestre, ‘amerizaje’ o ‘amarizaje’ aterrizar sobre el mar o ‘alunizaje’ aterrizar sobre la Luna.
Primera imagen a color del rover Curiosity en Marte. Créditos: NASA
Primera imagen del Perseverance en Marte. Créditos: NASA
Una de las seis ruedas del Perseverance nada más tocar tierra marciana. Créditos: NASA
Descenso en paracaídas sobre el cráter Jezero captado por la cámara HIRISE de la sonda Mars Reconnaisance Orbiter. Créditos: NASA
La NASA ha conseguido posar suavemente el rover Perseverance en el cráter Jezero de Marte el 18 de febrero de 2021. Tras superar con éxito la impresionante fase de entrada en la atmósfera, descenso y aterrizaje con la ya famosa y complicada maniobra denominada «sky crane», el rover Perseverance y el pequeño helicóptero Ingenuity ya se encuentran a salvo y operativos en la zona Canyon de Chelly del cráter Jezero, muy cerca del centro de la elipse de aterrizaje prevista por el equipo de la misión. Con este «amartizaje» exitoso, son ya cinco los vehículos todoterreno o rover que la NASA ha conseguido poner en la superficie de Marte de manera consecutiva y tres las misiones operativas actualmente en la superficie junto con el rover Curiosity y la misión InSight.
Zona de aterrizaje del rover Perseverance y comparación de las elipses de aterrizaje con otras misiones de la NASA. Créditos: NASA
Durante los próximos días el equipo de la misión tiene previsto el despliegue del mástil, encendido y prueba de la instrumentación y estado de los sistemas y la realización de la primera panorámica de la zona de aterrizaje. También en estos días llegarán las imágenes tomadas en la secuencia de descenso y aterrizaje, capturas que prometen ser alucinantes como ya hemos podido comprobar con la primera que han recibido y publicado a apenas seis metros de la superficie marciana:
El rover Perseverance a seis metros de la superficie captado desde el vehículo de aterrizaje mientras depositaba suavemente al rover suspendido por cables. Créditos: NASA
Una vez comprobado el correcto estado del vehículo comenzará a rodar. El rover es un complejo laboratorio móvil con instrumentación para buscar biomarcadores e intentar averiguar si hubo vida en el pasado remoto de Marte, estudiar la minerealogía y clima marciano y además es la primera parte de una misión muy ambiciosa, la de recoger y enviar muestras de rocas y regolito marciano a la Tierra. Para ello estudiará y clasificará las mejores muestras que encuentre de lo que parece fue un antiguo delta fluvial. En los próximos años otras misiones estadounidenses y europeas se encargarán de recoger esas muestras, llevarlas a órbita marciana y desde allí traerlas a nuestro planeta.
Instrumentos principales del rover Perseverance. Créditos: NASA
La misión con un coste estimado de 2.700 millones de dólares, es la misión más cara y pesada enviada a la superficie del planeta rojo. Aunque es similar en aspecto a su predecesor, el rover Curiosity, sus misiones son muy diferentes. El Curiosity estudió el interior del cráter Gale, donde existieron lagos de agua permanente demostrando que Marte pudo ser habitable en una etapa del pasado de Marte entre los 3800 y 3200 millones de años. Por tanto la NASA ha querido ir más allá con esta misión, el rover Perseverance intentará buscar rastros químicos y biológicos de una posible vida pasada ya extinta en la superficie del planeta. Sin duda un objetivo de lo más emocionante. Para ello utilizará sus dos instrumentos principales, los espectrómetros PIXL y SHERLOC situados en el extremo del brazo robot para detectar sustancias orgánicas en las rocas marcianas.
Recreación artística del mini helicóptero Ingenuity que intentará realizar los primeros vuelos controlados en Marte. Créditos: NASA
Además del objetivo primario de la misión que no es otro que la de determinar si hubo vida pasada en Marte, la misión Mars 2020 de la que forma parte el rover Perseverance tiene otros objetivos secundarios y experimentos que realizar. El rover cuenta además con el experimento MOXIE, que intentará producir oxígeno a partir del CO2 de la atmósfera marciana y el mini helicóptero Ingenuity, que promete deleitarnos con imágenes a poca altura del rover y sus inmediaciones. Los próximos meses prometen ser apasionantes para los amantes de la exploración marciana, recordemos que también está previsto que China descienda un aterrizador con un rover (más pequeño que el Perseverance pero más grande que los MERs Spirit y Opportunity) en la zona de Utopia Planitia, una vez que el orbitador Tianwen cartografíe mejor la zona exacta del aterrizaje. Meses apasionantes para los espaciotrastornados en Marte.
Si quieres ver el vídeo grabado en directo de la llegada y aterrizaje del rover Perseverance en Marte os dejamos el vídeo completo retransmitido por Radio Skylab, donde además de narrar el histórico descenso desgranan todos los objetivos científicos de la misión.
La sonda OSIRIS-REx de la NASA ha realizado su segundo acercamiento cercano a la superficie del asteroide Bennu antes de la misión de recogida de muestras prevista para el próximo 20 de octubre de 2020 en la zona denominada «Nightingale».
Estas imágenes muestran una secuencia de 13 minutos y medio. Empieza a una distancia de 128 metros sobre la superficie y llega tan solo hasta los 44 metros. El brazo robot será el encargado de recoger las muestras de la superficie. Créditos: NASA.
Para realizar estos acercamientos cercanos, la sonda realiza varias maniobras para salir de su órbita a un punto intermedio y acercarse hasta los 40 metros de distancia de la superficie, antes de otra maniobra para alejarse del asteroide.
Secuencia de acercamiento de la sonda Osiris Rex para reconocimiento de la zona seleccionada para el primer intento de recogida de muestras. Créditos: NASA.
Another incredible view from last week’s Matchpoint rehearsal!
This image series shows the navigation camera’s perspective during the event, as well as my closest approach of ~131 feet (~40 meters). Near the end, site Nightingale comes into view at the top of the frame. pic.twitter.com/34SRzrP11m
Bennu tiene 492 metros de diámetro, es un asteroide carbonáceo de tipo B y próximo a la Tierra, con una órbita alrededor del Sol que va desde los 135 a los 210 millones de kilómetros de distancia. (de 0,9 a 1,4 Unidades Astronómicas).
La sonda OSIRIS-REx es la primera misión de la NASA para la recogida y retorno de muestras a un asteroide. Se espera que recoja un mínimo de 60 gramos y abandone el asteroide antes de octubre de 2022. Con suerte las muestras estarían en la Tierra en septiembre de 2023. Solo Japón ha intentado misiones de este tipo, con las sondas Hayabusa y Hayabusa 2 a los asteroides Itokawa y Ryugu. La primera de ellas retornó a la Tierra con muestras de Itokawa en 2010 y Hayabusa actualmente está orbitando Ryugu.
Animación de la secuencia de recogida de muestras de la sonda OSIRIS-REx mediante el brazo TAGSAM
