El vehículo de una tonelada de peso y tres metros de largo descenderá para buscar signos de vida microbiana antigua, recolectar y almacenar rocas para que futuras misiones los traigan a la Tierra, además de caracterizar la geología y el clima del planeta y allanar el camino para la exploración humana
La más compleja misión espacial de la NASA a otro planeta entró en la recta final. Este jueves a las 20:55 GMT, el nuevo rover Perseverance tocará la superficie marciana si todos los cálculos salen bien y los innumerables problemas que pueden suceder no ocurren.
Después de casi 470 millones de kilómetros recorridos, el rover Perseverance de la NASA, similar en tamaño a su antecesor y gemelo en tamaño Curiosity que arribó a Marte en 2012, completará su viaje al planeta rojo con el objetivo de buscar rastros de vida pasada en el cráter Jezero. Concretamente, rastreará signos de vida microbiana antigua en Marte, recolectará y almacenará rocas y regolitos marcianos (roca y polvo) para que futuras misiones los traigan a la Tierra, caracterizará la geología y el clima del planeta y allanará el camino para la exploración humana en un futuro cercano.
“Estoy contento excitado y nervioso. Vivo todo eso junto y al mismo tiempo, aunque esta vez no estoy en el equipo principal que lleva adelante el viaje y descenso del rover Perserverance en Marte”, dice jocoso a Infobae el ingeniero argentino Miguel San Martín en comunicación telefónica desde su casa en San Gabriel, Los Ángeles, Estados Unidos, a horas del inicio de una nueva misión espacial.
Responsable, junto a otros ingenieros del descenso de históricas misiones espaciales a Marte como los rovers anteriores como el Sojourner, Spirit, Opportunity y el más reciente Curiosity, San Martín hoy trabaja para la NASA como consultor y consejero de misiones espaciales. “Esta vez soy consultor, así que tengo más tiempo libre como para estar nervioso. Pero se trata básicamente del mismo diseño que Curiosity, con algunos cambios importantes. Y el desafío de depositar sano y salvo casi una tonelada de peso se renueva con Perseverance”.
Para llegar a la superficie del Planeta Rojo y hacer su trabajo científico, el robot tiene que sobrevivir a la desgarradora fase final conocida como Entrada, Descenso y Aterrizaje. Los científicos de la NASA la denominan como los “siete minutos de terror”.
“Son los 7 minutos que transcurren entre el momento en que el vehículo entra en la atmósfera a una velocidad de 20 mil km/h y, en solo 7 minutos, un sistema totalmente automático, sin intervención desde la Tierra, tiene que hacer que llegue a la superficie de Marte a cero de velocidad”, precisó el ingeniero argentino.
“Hay una cantidad de dispositivos pirotécnicos que tienen que ocurrir para que se separen las diferentes partes. El radar tiene que encontrar la superficie, hacer las mediciones, la velocidad, todo debe hacerse en forma perfecta. El terror viene a raíz de que no lo podemos probar en la Tierra. Por eso es que le llamamos ‘de terror’, porque si nos olvidamos de un detalle ínfimo, no importa si el 99,9% lo hicimos bien, ese 0,1% en que ‘le pifiamos’ termina en fracaso total. Por eso es el terror, porque no hay lugar para el error”, completó el experto en descenso de robots en otros mundos.
Estados Unidos es el país que más ha visitado Marte. Casi todos sus intentos por arribar al planeta rojo han sido exitosos. Y a pesar de su vasta experiencia, la NASA afirma que no es nada fácil lograrlo. Así, se prepara para el arribo de su misión más compleja y costosa.
“En esta misión, todo está ocurriendo de manera óptima. Los controladores de la nave espacial que lleva al robot ha decidido no ejecutar una maniobra llamada TCM-4 hace un mes y ahora TCM-5, que brinda la última corrección a la trayectoria planeada y nominal. Así que, a no ser que haya una sorpresa, el sistema de propulsión de Perseverance que utiliza en su viaje a Marte ha concluido su trabajo exitosamente. Todo está funcionando muy bien y no queremos alterar nada en la etapa final del viaje. Hay criterios formados antes dela misión. Si los errores son menos que los números calculados, no hay que intervenir”, agregó San Martín.
El cráter Jezero, el sitio seleccionado por su potencial científico, es fácilmente el sitio más peligroso que la NASA jamás haya intentado aterrizar un rover. Pero la recompensa, que podría obtener respuestas sobre los orígenes de la vida misma, vale la pena.
“El éxito nunca está asegurado”, dijo en conferencia de prensa Al Chen, líder del sistema de entrada, descenso y aterrizaje del rover de la NASA en el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL, por sus siglas en inglés) en California. “Y eso es especialmente cierto cuando intentamos aterrizar el rover más grande, pesado y complicado que hemos construido para el sitio más peligroso que jamás hemos intentado aterrizar”.
Los siete minutos de terror comenzarán mañana a las 17:48 hora argentina con el descenso de la cápsula donde viaja Perseverance desde la órbita marciana. “La entrada a la atmósfera guiada utilizada en Marte, volando el vehículo como si fuera un avión, es un mismo algoritmo que se utilizó para las misiones Apolo y sucesivas. Con motores cohetes reducís la fuerza como si fuera un ala de avión para corregir los errores de trayectoria”, explicó San Martín.
Setenta y cinco segundos después de que comienza la entrada de la nave, el escudo térmico encuentra el momento pico de calentamiento causado por la fricción entre el vehículo y la atmósfera. Se espera que las temperaturas alcancen los 2.400 grados centígrados. El escudo térmico permite resistir el calor por fricción al contacto con la atmósfera del planeta rojo y evitar que la nave se queme.
Tres minutos más tarde, ahora a más de la mitad del terror, se despliega un paracaídas de 21 metros de ancho que logra reducir la velocidad a 1512 kilómetros por hora a 11.200 metros del suelo (la altura donde por ejemplo vuelan los aviones). Todavía, Perseverance cae como una roca muy pesada (con el escudo término adosado y quemado) y a gran velocidad.
A continuación, el escudo que cumplió su función de no quemar la nave, se desprende y cae. Allí, revela la parte inferior de la cápsula con módulos de radar y cámaras que funcionan junto con el software para asegurarse de que Perseverance se coloque en un lugar seguro. Este sistema, llamado Navegación Relativa al Terreno, es esencialmente un piloto automático que usa imágenes de Marte obtenidas previamente para asegurarse de que el rover esté apuntando a la zona de aterrizaje correcta.
A menos de un minuto para el aterrizaje y Perseverance sale del caparazón protector y cae libre hacia la superficie ubicada a 2100 metros debajo. Pero el rover no está desprotegido. Se encuentra envuelto de una red metálica de equipo conocida como etapa de descenso o grúa Skycrane, con tanques de propulsor, sensores y ocho retrocohetes. Los cohetes comienzan a dispararse cuando la nave espacial viaja a 300 kilómetros por hora y rápidamente reducen la velocidad vertical a solo 3.
“El skycrane fue una innovación de Curiosity que tuvo su génesis en el año 2000 después de un par de fracasos de la NASA en Marte con las misiones Mars Polar Lander y Mars Polar Orbit. Uno de los grandes problemas de aterrizar en Marte es llegar a una superficie plana, sin pendientes pronunciadas ni rocas”, agregó el experto ingeniero argentino.
Perseverance, ahora a 20 metros, tiene un último viaje al suelo: una serie de fuertes cables de nylon lo bajan lentamente a la superficie. El polvo que se levanta de los retrocohetes que disparan continuamente se eleva desde el lugar de aterrizaje justo cuando el rover toca el suelo. Una vez que la etapa de descenso detecta un aterrizaje exitoso, los componentes explosivos cortan los cables de nylon y los retrocohetes continúan disparando para alejarlo del lugar de aterrizaje, después de lo cual se estrella contra la superficie.
“Este sistema de grúa fue ideado por varios ingenieros. Yo contribuí con ciertos detalles importantes para depositar a salvo el vehículo en la superficie. Sugerí la utilización de varios cables en lugar de uno solo, junto con la utilización de rodillos especiales para hacerlo descender y que luego detecten el toque en el suelo para poder liberarlo”, precisó San Martín.
Ahora a salvo en el suelo, Perseverance comenzará a transmitir sus primeras señales e imágenes desde Marte en busca de respuestas a las preguntas más antiguas de la ciencia.
Un helicóptero marciano
El rover podrá expandir su capacidad de recorrido e investigación gracias a un helicóptero que lleva en sus entrañas. “Marte está a punto de tener su momento de los hermanos Wright”, tituló hace unos meses el prestigioso matutino The New York Times para presentar a Ingenio, el próximo helicóptero de la NASA que tendrá la difícil y arriesgada misión de sobrevolar la superficie de Marte, como parte de la misión Perseverance.
Aunque las leyes de la física dicen que es casi imposible levantar y dirigir un aparato volador en Marte, ingenieros estadounidenses han creado un helicóptero lo suficientemente ligero y rápido como para explorar el planeta rojo a vista de pájaro.
Volar en Marte es muy diferente a hacerlo en la Tierrra porque no hay mucho aire para empujar y generar la elevación suficiente de un aparato. En la superficie de Marte, la atmósfera es solo 1/100 de la densidad de la Tierra, aunque la menor gravedad, un tercio de lo que se siente aquí, ayuda a volar. Pero despegar de la superficie de Marte es el equivalente a volar a una altitud de 30 kilómetros en la Tierra. Ningún helicóptero terrestre ha volado tan alto, y eso es más del doble de la altitud a la que los aviones suelen volar.
Para J. Bob Balaram, jefe de ingeniería para el Helicóptero Explorador Marciano, volar en “otro planeta” esa nave sería un suceso “histórico” similar al que lograron los hermanos Wilbur y Orville Wright cuando en 1903 realizaron los primeros vuelos en avión en la Tierra.
La nave autónoma, que realizará vuelos programados desde la Tierra, está adosado en la “barriga” del robot Perseverance. El nuevo helicóptero es para la NASA, la contraparte aérea del rover Sojourner, una demostración de una tecnología novedosa que podría usarse más ampliamente en misiones posteriores.
El cuerpo del aparato es aproximadamente del tamaño de una pelota de softball con cuatro patas delgadas que sobresalen. Dos juegos de cuchillas, cada una de aproximadamente de 1,20 metros de punta a punta y giran en direcciones opuestas. Pesa solo 2 kilos y mide aproximadamente 50 centímetros de alto.
Aproximadamente dos meses después de que Perseverance aterrice en Marte, comenzarán las pruebas de Ingenio. El rover encontrará un lugar adecuadamente plano, dejará caer el helicóptero al suelo y luego se alejará al menos a 100 metros de distancia. “El helicóptero nunca regresará al rover”, aseguran los científicos de la NASA.
Durante 30 días, el helicóptero realizará hasta cinco vuelos. Gran parte del tiempo estará parado esperando que los paneles solares recarguen sus baterías para luego levantar vuelo y deleitarnos con sus hermosas vistas desde el cielo de Marte. Algo nunca antes visto.
