Una saga de rovers marcianos

La fascinante historia de los rovers marcianos comenzó el año 1997, cuando un pequeño cochecito de seis ruedas y del tamaño de un microondas avanzó por la superficie roja de Marte por primera vez. Este vehículo conducido a distancia desde la Tierra se llamaba Sojourner, pesaba 11 kilos, estaba alimentado por paneles solares, portaba tres cámaras y tenía un solo instrumento científico para analizar los materiales del suelo.

En realidad, Sojourner era poco más que un test, un intento de demostrar que, efectivamente, podíamos conducir un rover sobre Marte y hacer ciencia con él. Porque no es trivial manejar un robot sobre la superficie de otro mundo, a temperaturas de congelación y sin conocer el terreno de antemano. Sojourner funcionó tres meses, recorrió 100 metros y pasó a la historia como el primer vehículo que se desplazó sobre la superficie de otro planeta, superando el test con altísima nota. Tanto es así, que la NASA procedió inmediatamente a terminar de preparar sus primeros dos rovers auténticos: los gemelos idénticos Spirit y Opportunity.

Spirit y Opportunity, del programa Rovers de Exploración Marciana (MER, por sus siglas en inglés) eran mucho más voluminosos: 185 kilos y un poco más grandes que un carrito de supermercado. Salieron de la Tierra en 2003, equipados cada uno con una memoria de 256 megabits y seis cámaras de hasta un megapíxel: suena anticuado porque lo es, pero recordemos que eran calidades muy aceptables hace 20 años. Aterrizaron en Marte en enero de 2004, en regiones ecuatoriales y antipodales del planeta: Spirit en el cráter Gusev, posible lecho de un antiguo lago; y Opportunity en las planicies de Meridiani, donde datos de orbitadores habían sugerido la posible presencia de agua en el pasado.

Los MER demostraron que Marte fue un mundo habitable hace miles de millones de años, con agua líquida estable sobre su superficie

Los rovers iban equipados con cinco instrumentos científicos para analizar las rocas, el suelo y la atmósfera de Marte. Con ellos, Spirit encontró los restos de antiguos manantiales hidrotermales, y Opportunity descubrió vastas planicies que se anegaban episódicamente con lagunas de extensión variable hace más de 3.500 millones de años. El agua era ácida y posiblemente salada, un entorno ideal para ciertos microorganismos de la Tierra. Los MER demostraron que Marte fue un mundo habitable hace miles de millones de años, con agua líquida estable sobre su superficie. ¿Pudo este planeta habitable estar efectivamente habitado? Los MER no estaban equipados para responder a esta pregunta, a menos que hubieran conseguido fotografiar un trilobites fósil. Y, por supuesto, no sucedió tal evento.

Los MER se construyeron para durar 90 días y recorrer 600 metros, aunque la NASA albergaba la secreta esperanza de cumplir un año sobre Marte. Duraron muchísimo más. Spirit quedó atrapado en un banco de arena en mayo de 2009, con su odómetro marcando casi ocho kilómetros, y dejó de comunicarse con la Tierra en marzo de 2010. Opportunity terminó su aventura en junio de 2018, envuelto en la tormenta de polvo más duradera y activa de las últimas décadas en Marte. Su odómetro sobrepasaba ligeramente los 45 kilómetros, lo que le otorga la medalla de oro a la distancia más larga recorrida hasta la fecha sobre una superficie extraterrestre, incluidos los rovers lunares. Opportunity estableció el estándar con el que todas las misiones deberán medirse a partir de ahora. Y dejó el listón muy alto.

En agosto de 2012, poco después de que Spirit dejara de funcionar, y con Opportunity aún en buena forma, llegó a Marte el rover Curiosity, un vehículo de nueva generación, mucho más grande y complejo. Curiosity tiene el tamaño de un coche mediano, una masa de 900 kilos, y está alimentado por un generador de radioisótopos en lugar de paneles solares como sus predecesores. Sus 17 cámaras tienen una resolución hasta cuatro veces superior a las de los MER, y carga nueve instrumentos científicos, algunos extremadamente complejos, auténticos laboratorios miniaturizados.

‘Curiosity’ ha descubierto en Gale las huellas de antiguos ríos y deltas, ha determinado cómo era la atmósfera primitiva del planeta y su composición actual, ha realizado las primeras perforaciones en la superficie de otro mundo y ha descubierto la presencia de compuestos orgánicos en Marte por primera vez

Curiosity aterrizó en el interior del cráter Gale, que albergó un lago hace miles de millones de años. Ha descubierto allí las huellas de antiguos ríos y deltas, ha determinado cómo era la atmósfera primitiva del planeta y su composición actual, ha realizado las primeras perforaciones en la superficie de otro mundo y ha descubierto la presencia de compuestos orgánicos en Marte por primera vez. En este momento se encuentra en plena escalada del monte central de Gale, estudiando sedimentos ricos en arcillas y otros minerales que confirman la presencia de agua líquida abundante en el pasado. Lleva recorridos más de 23 kilómetros, buena parte de ellos de forma autónoma, y esperamos que siga funcionando varios años más.

Si todo va bien, el quinto rover en llegar al suelo de Marte será Perseverance, que comparte chasis con Curiosity pero que porta 23 cámaras y siete instrumentos científicos mucho más modernos. Perseverance aterrizará en los sedimentos de un antiguo lago en el cráter Jezero, cerca de los restos de un delta fluvial rico en arcillas y carbonatos. Estas características fueron las que se tuvieron en cuenta para la selección de Jezero como lugar de aterrizaje: en la Tierra, los deltas de los ríos que desembocan en lagos son lugares donde la materia orgánica se acumula preferentemente, y los minerales identificados en Jezero son perfectos candidatos para preservar materia orgánica. La cuestión es si el agua líquida estuvo presente en Jezero el tiempo suficiente como para permitir la emergencia de procesos biológicos.

Y ese es el cometido principal de Perseverance: buscar evidencias de vida en Marte. Perseverance es realmente el primer rover astrobiológico que va a rodar sobre la superficie marciana. Como hemos repasado aquí, los rovers anteriores tenían la misión de estudiar la geología del planeta e informar de si Marte pudo o no ser habitable. Gracias a estas misiones previas sabemos que, efectivamente, Marte fue habitable, y Perseverance sí está equipado para buscar trazas de vida marciana, más allá de hacerle una foto a un fósil de trilobites.

El sexto rover marciano será el primero ajeno a la NASA: lo lanzó China el 23 de julio de este año, como parte de una misión que incluye un orbitador, un aterrizador y un rover, y que conjuntamente llevarán 13 instrumentos científicos a Marte. El rover, Tianwen-1, estará alimentado por paneles solares y aterrizará en la región de Utopia Planitia. En realidad, sería un hito histórico que Tianwen-1 lograra simplemente rodar un día sobre la superficie marciana: hasta la fecha, dos tercios de los robots dirigidos a la superficie de Marte han fallado, y solo la NASA ha conseguido aterrizar naves sobre la superficie marciana y que funcionen más de cinco minutos.

El séptimo rover marciano ya está construido y listo para el viaje: la misión de la ESA ExoMars, que tiene actualmente en órbita marciana la sonda TGO desde 2018, y que mantiene el objetivo de posar sobre la superficie marciana el módulo de aterrizaje Kazachok y el rover Rosalind Franklin. Como es conocido, esta misión tenía previsto utilizar la misma ventana de lanzamiento de este verano, pero Kazachok y Rosalind han pospuesto su viaje a Marte un par de años. En lugar de despegar este verano, lo harán en 2022, para llegar a Marte en la primavera de 2023, porque la integración perfecta de todos los componentes de la misión no se ha conseguido a tiempo.

Rosalind tiene una masa de 300 kilos y un volumen intermedio entre los MER y Perseverance. Porta un taladro capaz de extraer muestras de hasta dos metros de profundidad, lo que supondría un éxito sin precedentes en la exploración planetaria, y podrá analizarlas in situ con sus nueve instrumentos científicos de última generación. Su objetivo principal es buscar compuestos orgánicos y cualquier evidencia de vida en el pasado de Marte.

Y el octavo rover, aún en fase de planificación en este momento, es parte de una ambiciosa estrategia para traer muestras marcianas a la Tierra. Como es imposible miniaturizar en un rover toda la complejidad de un laboratorio de análisis geológico y biológico, necesitamos traer materiales de la superficie marciana a la Tierra para poder estudiarlas con precisión. Con este fin, Perseverance tomará muestras de la superficie y la subsuperficie, y llenará hasta 30 pequeños tubos con estos materiales. Una segunda misión conjunta de la NASA y la ESA debe partir hacia Marte en 2026, llegando en 2028 a la órbita marciana. Desde un orbitador, el octavo rover aterrizará en Jezero y recogerá las muestras tomadas por Perseverance. Este rover llevará los tubos hasta un vehículo de ascenso que habrá aterrizado junto con el octavo rover, y este vehículo despegará de la superficie marciana hasta ponerse en órbita. Una vez allí, será recogido por otra sonda que lo traerá de vuelta a la Tierra en 2031. Todo este proceso implicará tener éxito en pasos individuales que se harían por primera vez: poner en contacto dos rovers sobre Marte, hacer un despegue desde Marte (el eslabón más complejo y caro), transferir cargamento en órbita de otro planeta, y traer muestras a la Tierra desde otro mundo. La ambición de la misión de Perseverance solo es superada por su posible continuación durante la próxima década. Estamos viviendo la época más excitante de la exploración marciana.

Alberto González Fairén es investigador en el Centro de Astrobiología (CSIC-INTA) en Madrid, y en el Departamento de Astronomía de la Universidad Cornell en Nueva York. Es miembro de los equipos científicos de los rovers Opportunity, Curiosity, Perseverance y Rosalind Franklin

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