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Vida en Marte: descubre cómo estos helicópteros revolucionan su búsqueda

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Vida en Marte: descubre cómo estos helicópteros revolucionan su búsqueda
Los ingenieros de la NASA agregan protección térmica al cuerpo del helicóptero Ingenuity dentro de una cámara de vacío en el Laboratorio de Propulsión a Chorro en Pasadena, California, antes del lanzamiento de la nave espacial a Marte. Desde su primer vuelo en abril de 2021, Ingenuity completó 29 vuelos y cubrió más de seis kilómetros en el planeta rojo.

El rover Perseverance de la NASA recolectó rocas que pueden contener pistas sobre antiguos extraterrestres, incluso cuando los ingenieros realizaron grandes cambios en sus planes para llevar esas muestras a la Tierra. 

La búsqueda de signos de antigua vida marciana está recibiendo ayuda aérea.

El objetivo final, además de descubrir si Marte fue alguna vez un mundo habitado, es recuperar un depósito de rocas vírgenes de la superficie del planeta rojo.

Para eso, la NASA y la Agencia Espacial Europea (ESA, por sus siglas en inglés) colaboran en la Misión Mars Sample Return (MSR, por sus siglas en inglés), que tiene como objetivo llevar rocas de Marte a la Tierra de cara a 2030.

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Esta imagen, tomada por una cámara de prevención de riesgos en el rover Perseverance de la NASA, muestra la roca marciana apodada Rochette poco después de que el rover hubiera rastreado un parche circular en su superficie el 27 de agosto de 2021. Después de analizar el material resultante, el rover Perseverance recolectó sus dos primeras muestras de núcleos de esta roca como parte de su misión de enviar fragmentos de Marte a la Tierra.
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Esta imagen mejorada a color del instrumento Mastcam-Z a bordo del rover Perseverance expone un tubo de muestra dentro de la broca de extracción de pruebas. el 6 de agosto de 2021, después de que el rover hiciera su primer intento de recolectar una muestra de núcleo. Esa roca resultó demasiado desmenuzable para producir un núcleo adecuado.

Pero no será económico, ni fácil. El esfuerzo, que inicialmente se estimó en un costo de al menos 7 billones de dólares, se basará en una serie de naves espaciales para lograr su objetivo: una flota que incluirá un par de helicópteros. Estas naves marcianas se modelarán a partir de un prototipo llamado Ingenuity, que llegó a Marte en febrero de 2021 junto con el rover Perseverance de la NASA y ha demostrado ser un gran éxito.

«Ingenuity ha superado ampliamente la imaginación más salvaje de cualquiera en términos de cuán robusta es una aeronave, lo que ha podido manejar en términos de tormentas de polvo, la línea de tiempo de vuelo extendida y cuánto seguimos superando los límites», expresa el líder del equipo de Ingenuity, Teddy Tzanetos, y miembro del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA.

Perseverance ya está trabajando duro al recolectar muestras de rocas del cráter Jezero de Marte, que una vez fue el hogar de un lago profundo y longevo. Los científicos sospechan que este antiguo hábitat acuático es de los mejores lugares para buscar cualquier rastro de vida alienígena primordial que pueda estar encerrado en las rocas esparcidas por el paisaje del planeta.

«En el Marte actual, la probabilidad de cualquier tipo de vida es muy, muy, muy minúscula», señala el científico principal de MSR, Meenakshi Wadhwa de la Universidad Estatal de Arizona. El experto agrega que es posible que haya vida en las profundidades del subsuelo, pero que para las búsquedas en la superficie se está buscando evidencia de firmas biológicas antiguas.

Recientemente, Perseverance comenzó a escalar la empinada pila de sedimentos en forma de abanico depositada por un antiguo río que una vez alimentó el lago. Y durante la semana pasada, el rover recolectó dos muestras tentadoras, ambos núcleos de roca, que los científicos sospechan que podrían ser la mejor oportunidad de la misión para identificar rastros de biología. Esos núcleos ahora están sellados en tubos estériles y escondidos dentro del rover.

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Perseverance se tomó esta selfie con el helicóptero Ingenuity, que se ve en esta imagen a unos 4 metros del rover, el 6 de abril de 2021. La imagen se compone de una secuencia de 62 fotos individuales, tomadas por una cámara en el extremo del brazo robótico del rover, que se unieron después de enviarlas de regreso a la Tierra.

El próximo paso crítico será sacar las muestras de Marte. El rover puede analizarlas mejor con sus instrumentos a bordo, por lo que determinar si los organismos antiguos jugaron un papel en la elaboración de cualquier material orgánico metido en esas rocas debe hacerse aquí, es decir, en los laboratorios sofisticados de la Tierra.

A fines de julio, los funcionarios de la NASA y la ESA anunciaron un cambio significativo en sus planes que esperan ahorre dinero y ofrezca a Perseverance más flexibilidad y las mejores posibilidades de éxito en la superficie marciana.

En la misión proyectada, dos helicópteros se abalanzarán y actuarán como respaldo mientras Perseverance vaciará su interior lleno de tubos en otra nave espacial que lanzará las muestras a la órbita de Marte y, finalmente, regresará a la Tierra. Al igual que Ingenuity, los dos nuevos helicópteros serán máquinas de energía solar de cuatro palas. Pero el par será más pesado, con ruedas y capaz de arrancar tubos del suelo si es necesario.

“Cuando comenzó la planificación, los helicópteros en Marte eran un sueño y una aspiración de demostración de tecnología”, señaló el administrador asociado de la NASA Thomas Zurbuchen a los periodistas durante una rueda de prensa reciente. Ahora, dice, los helicópteros están “en el ámbito de lo posible”.

Núcleo de la misión

Durante su primer año soñado en Marte, el Perseverance reunió nueve preciosos tubos llenos de material de ese planeta. Pero el equipo estaba ansioso por llevar el rover al delta de Jezero, de 3500 millones de años de antigüedad, donde afloramientos de arenisca esculpidos por el viento brotan de las arenas bermellón del planeta.

La altura y la inclinación de esas capas de rocas revelan que el lago potencialmente habitable de Jezero puede tener un pasado más complejo de lo que sugieren los datos orbitales: al menos una vez en la historia de Jezero, el lago del cráter fue muy poco profundo para derramarse en un canal de salida del este.

«Cuando se produjeron estas rocas, era un lago de sistema cerrado», explica Caltech’s Ken Farley, científico del proyecto de la misión. “Lo que plantea una pregunta fascinante: ¿Hay diferentes generaciones de lagos? ¿Se llenó de agua y luego se secó, y luego 20 millones de años después se llenó de nuevo? No lo sabemos».

La recolección de núcleos del delta podría ayudar a resolver tales misterios que, a su vez, hablan de la posible habitabilidad del lago. Perseverance llegó al delta a principios de este año y hasta ahora ha recolectado cuatro núcleos de roca más (incluido uno hace cinco días), cada cual con el potencial de reescribir la comprensión de los científicos sobre la historia marciana.

Las dos primeras muestras se recolectaron de arenisca de conglomerado grueso en un lugar llamado Skinner Ridge, y tienen la capacidad de contar múltiples historias sobre épocas marcianas pasadas. Contienen una gran variedad de materiales, incluidos granos redondeados que han sido transportados a largas distancias, así como fragmentos de rocas y minerales. Llamados Swift Run y Skyland, los núcleos también contienen amplia evidencia de interacción con el agua.

“Cada grano potencialmente nos cuenta una historia diferente. Tenía un origen distinto y una historia distinta, y debido a que el canal del río que alimentaba el lago Jezero es muy largo, los granos que estamos viendo podrían provenir río arriba, lugares a los que nunca podríamos llevar el rover”, precisa Farley. 

Además, «cada pequeño fragmento de roca que ahora está en nuestros tubos, se puede estudiar como si fuera su propio pequeño núcleo».

El entusiasmo del equipo ha sido alimentado por dos adquisiciones aún más recientes. El primero, llamado Hazeltop, se extrajo de una roca delta el 27 de julio y es el tipo exacto de muestra que los científicos creen que podría contener rastros de vida antigua o firmas biológicas. La roca sedimentaria de grano fino, compuesta de limo, lodo o incluso granos de arena muy pequeños, es de un tipo conocido por ser muy bueno para atrapar moléculas orgánicas que podrían ser signos del trabajo manual de la vida.

“Estoy entusiasmado porque, desde el punto de vista del potencial para preservar las firmas biológicas, este parece ser particularmente bueno entre los que ya se han recopilado hasta ahora”, expresa Wadhwa.

Perseverance puede dar al equipo una vista previa de la química de la roca desde su posición en Marte, y sus instrumentos pueden medir si los compuestos orgánicos están encerrados en sus granos. Pero el rover no puede realizar el tipo de trabajo necesario para determinar de dónde provienen esos compuestos orgánicos ya sean biológicos o forjados sin el fuego de metabolismos alienígenas.

“Los tipos de resolución con los que podremos estudiar estas muestras cuando regresen, literalmente a escala atómica, solo abrirán vistas de información a las que realmente no tenemos acceso con el conjunto limitado de instrumentos que disponemos a bordo del rover”, dice Wadhwa.

El 2 de agosto, Perseverance perforó una segunda muestra de la misma roca. Como parte de una estrategia diseñada para maximizar las posibilidades de devolver material valioso a la Tierra, el rover ha recolectado núcleos en pares. A finales de este año establecerá un caché que contenga la mitad de esas muestras, en caso de que hacia adelante algo salga mal con el rover. Pronto los científicos decidirán qué muestras se colocarán en la superficie del planeta como seguro y cuáles permanecerán escondidas en el rover.

“Eso es algo que debe discutirse más ampliamente con el equipo y con la comunidad científica”, advierte Wadhwa. “Buscaremos información”.

El poder del vuelo

Aún así, traer intencionalmente trozos de Marte a la Tierra no es una tarea trivial. Aunque las muestras que Perseverance está recolectando son aproximadamente del tamaño de un trozo de tiza, sacarlas de Marte tendrá que hacerse con una secuencia coordinada de naves espaciales, comenzando con el rover y terminando con una pieza de hardware del tamaño de una pelota de baloncesto que desciende a través de la atmósfera terrestre.

Inicialmente, las dos agencias espaciales planearon enviar un rover de la ESA para buscar las aproximadamente 30 muestras que Perseverance transportará eventualmente. Se suponía que ese rover las entregaría a un módulo de aterrizaje de recuperación de muestras, donde se depositarían en el Mars Ascent Vehicle, un cohete que se lanzará a la órbita de Marte y se reunirá con el Earth Return Orbiter de la ESA. Esa nave espacial luego regresaría a la Tierra y dejaría una cápsula con las muestras en 2033.

Pero el rover de búsqueda era arriesgado y costoso, como lo son todos los rover, por lo que el equipo centró su atención en helicópteros más ágiles y de peso pluma que pudieran viajar en el módulo de aterrizaje de recuperación de muestras.

Ahora se estima que la esperanza de vida de Perseverance es lo suficientemente larga como para que el rover entregue su recorrido al módulo de aterrizaje de recuperación de muestras por sí solo. Pero si parece que Perseverance muerde el polvo antes de lo esperado, todavía puede arrojar su caché a la superficie del planeta, y ahí es cuando los helicópteros se pondrían a trabajar, revoloteando de un lado a otro para recoger los tubos llenos de rocas y depositarlos en su viaje a casa.

Todavía no está claro cuánto dinero ahorrará el rediseño de la misión, aunque enviar un módulo de aterrizaje es sin duda menos costoso que enviar dos. Pero cambiar el fetch rover por los marscopters no se habría considerado posible sin las fructíferas y constantes aventuras del Ingenuity.

El helicóptero de 2 kilos se diseñó inicialmente como una demostración técnica, una prueba de si podría tener sentido operar aviones en Marte en el futuro. Para lograr su objetivo, Ingenuity necesitaba realizar sólo tres vuelos de prueba, una serie de saltos cada vez más largos que culminarían en un paseo de 80 segundos de duración.

Pero desde su primer vuelo en abril de 2021, Ingenuity ha pasado más de 55 minutos en el aire. Completó 29 vuelos, cubrió más de seis kilómetros, tomó algunas fotos geniales y ayudó al equipo de JPL a dirigir Perseverance a través de un terreno sinuoso.

Ingenuity ha estado en tierra desde mediados de junio debido al duro invierno marciano; fue diseñado para operar en la primavera, con las baterías y el aislamiento necesarios para esa temporada, pero el equipo espera que la nave espacial se recupere y reanude los vuelos en los próximos dos meses.

“Lo construimos para sobrevivir un mes pero lo hace durante un año y medio, eso es extraordinario”, afirma Tzanetos, líder del equipo de Ingenuity. “Cuando surgió la pregunta, ¿podemos apoyar el retorno de muestras con helicópteros? Pudimos decir que sí. Si podemos».

“Tendremos una pequeña flota de aviones en Marte”, añade, y concluye: “Es como beber de una manguera contra incendios, es decir, hoy tenemos una misión en nuestras manos, tenemos que actuar”.

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