Así será la nave que traerá las primeras muestras de Marte a la Tierra

Sin dudas este es el año de Marte. Además de las tres misiones robóticas que llegaron al planeta rojo este verano, donde se destacó el rover de la NASA llamado Perseverance, que esta semana comenzó a moverse entre el paisaje inhóspito, polvoriento y desolado de nuestro vecino cósmico, los científicos estadounidenses ya están pensado en cómo traer muestras de polvo y roca a la Tierra.

Para eso, esta semana, la NASA ha adjudicado a la empresa aeronaútica Northrop Grumman el contrato para el sistema de propulsión llamado Mars Ascent Propulsion System (MAPS) de un vehículo capaz de despegar de Marte con muestras para ser llevadas a un orbitador y traídas a la Tierra. Al dar la noticia, los expertos compartieron una ilustración de cómo MAV (Mars Ascent Vehicle), será lanzado desde Marte con los tubos que contienen muestras de roca y suelo, recogidos previamente por Perseverance, en los próximos meses.

Para la NASA, se trata de un paso más hacia la realización del proyecto MSR (Mars Samples Return), un programa de exploración planetaria muy ambicioso que se basará en décadas de ciencia, conocimiento, y experiencia de exploración de Marte con el fin de poder habitarlo en un futuro cercano.

En los próximos pasos de la campaña MSR, la NASA y la Agencia Espacial Europea (ESA, por sus siglas en inglés) proporcionarán componentes para una misión SRL (Sample Retrieval Lander) y una misión ERO (Earth Return Orbiter). La primera entregará un vehículo que recoja muestras y un vehículo de ascenso (MAV) a la superficie de Marte. El contrato firmado por 60,2 millones de dólares y un valor potencial máximo de 84,5 millones de dólares involucrará un trabajo de 14 meses para desarrollar la nave.

Traer muestras de Marte a la Tierra permitirá a los científicos de todo el mundo examinar las muestras utilizando instrumentos sofisticados demasiado grandes y complejos para enviarlos a Marte y permitirá que las generaciones futuras los estudien utilizando tecnología que aún no está disponible. El análisis de las muestras en la Tierra permitirá a la comunidad científica probar nuevas teorías y modelos a medida que se desarrollen, al igual que las muestras de Apolo devueltas de la Luna lo han hecho durante décadas.

El entorno marciano será un factor importante en el diseño, desarrollo, fabricación, pruebas y calificación de dos motores de cohetes sólidos diferentes con múltiples entregas de cada uno. A través del nuevo contrato, Northrop Grumman proporcionará los sistemas de propulsión para el MAV, así como otros equipos de apoyo y servicios logísticos. Traer muestras de Marte de regreso a la Tierra permitirá a los científicos de todo el mundo examinarlas utilizando instrumentos sofisticados demasiado grandes para enviarlos a Marte, y que las generaciones futuras los estudien utilizando tecnología que aún no está disponible.

Mars Sample Return y el papel de Leonardo

“Mars Sample Return” es un programa de la NASA en colaboración con la Agencia Espacial Europea (ESA). Está diseñado para traer de regreso a la Tierra, por primera vez en la historia, muestras de suelo marciano que permitirán una mejor comprensión de los secretos del Planeta Rojo.

Durante la primera misión de la campaña Mars 2020, el rover Perseverance en Marte excavará y recolectará muestras de suelo marciano. Luego, las muestras se colocarán en tubos especiales y se depositarán en lugares estratégicos a lo largo de su piso. La segunda misión está programada para ser lanzada en 2026. Después de un largo viaje, el Sample Retrieval Lander de la NASA aterrizará en Marte, junto con el Sample Fetch Rover y el Mars Ascent Vehicle (MAV) de la ESA, para recuperar los tubos de muestra dejados por Perseverance. Luego, las muestras estarán preparadas para lanzarse a la órbita marciana.

Leonardo, empresa líder en robótica espacial con el apoyo de la Agencia Espacial Italiana, está diseñando y estudiando los prototipos de los dos brazos robóticos de esta misión en sus instalaciones de Milán, Italia. El primer brazo, más pequeño, tendrá seis grados de libertad y será extensible hasta unos 110 cm, lo que permitirá una mayor agilidad. Se instalará en el Sample Fetch Rover de la ESA, que viajará para recoger los tubos de muestra utilizando una “pinza”. El segundo brazo tendrá capacidades aún mayores, con siete grados de libertad y superando los dos metros de extensión.

Estará en el módulo de aterrizaje de recuperación de muestras de la NASA y moverá los tubos de muestra del Rover a la cápsula que se pondrá en órbita. Ambos brazos son capaces de funcionar de forma autónoma (las comunicaciones entre la Tierra y Marte tienen un retraso de unos 20 minutos lo que no permitiría gestionar los brazos rápidamente) identificando los tubos de muestra con el suelo marciano, eligiendo la mejor trayectoria para recogerlos y colocándolos en una cápsula, al mismo tiempo que sirve como solucionador de problemas. Estos brazos, diseñados por Leonardo, serán verdaderas joyas de la robótica y la mecatrónica.

La tercera misión Mars Sample Return lanzará el Earth Return Orbiter y “capturará” la cápsula en la órbita marciana, devolviéndola a la Tierra. En esta misión, la industria italiana está involucrada con Thales Alenia Space, una empresa conjunta de Leonardo. Será el encargado de suministrar el sistema de comunicación que permitirá la transmisión de datos entre la Tierra, Orbiter y Marte, y el diseño del Módulo de Inserción Orbit. El programa está programado para concluir en 2031, momento en el que las muestras se devolverán a la Tierra, lo que permitirá una mejor comprensión del Planeta Rojo y abrirá una era nueva y sin precedentes de exploración de Marte.

Mars Sample Return no es el único programa marciano ambicioso en el que participan Italia y Leonardo. 2022 lanzará la misión “ExoMars 2022”, que perforará el suelo marciano hasta dos metros en busca de rastros de vida presente o pasada. El taladro está diseñado y fabricado por Leonardo; Thales Alenia Space es el contratista principal del programa ExoMars.

Esta semana, el rover Perseverance hizo su primer recorrido sobre la polvosa superficie de Marte, de 6,4 metros, según marcó su odómetro. El desplazamiento hacia adelante y hacia atrás del explorador de seis ruedas duró sólo 33 minutos, y salió tan bien que se le programaron más pruebas de movilidad para el viernes y el sábado.

“Aquí comienza en verdad nuestra travesía. Esto va a ser como la Odisea, aventuras durante todo el camino; espero que no haya cíclopes, y tengo la certeza de que se escribirán abundantes historias del recorrido”, dijo Rich Rieber, ingeniero de la NASA que trazó la ruta del robot. En su primer desplazamiento, Perseverance avanzó 4 metros, viró 150 grados hacia la izquierda, después retrocedió 2,4 metros. Durante una conferencia de prensa, los ingenieros del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California, compartió fotografías de las huellas de las ruedas de la sonda sobre y alrededor de pequeñas rocas.

Los ingenieros de la NASA dijeron que estaban estudiando posibles rutas para viajes más largos en la superficie de Marte. Perseverance puede recorrer 200 metros por día marciano, que es un poco más largo que un día en la Tierra.

El subdirector de la misión Perseverance, Robert Hogg, indicó que los ingenieros también estaban preparando el primer vuelo del helicóptero Ingenio que lleva el rover, lo que permitirá ampliar el rango de exploración y contar con el primer vehículo volador en otro planeta.

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