Con tres misiones espaciales en febrero, Marte es la gran atracción espacial de 2021

Después de siete meses de viaje y 494 millones de kilómetros recorridos, tres sondas espaciales son protagonistas en este comienzo de 2021 por su llegada a Marte, nuestro vecino cósmico más visitado.

Esta semana, dos sondas llegaron en forma exitosa al Planeta Rojo. Primero lo hizo la nave Amal/Hope (Esperanza) el 9 de febrero enviada por los Emiratos Árabes Unidos que logró ingresar a la órbita marciana e hizo que esta pequeña nación árabe se codee con las grandes potencias espaciales, convirtiéndola en el quinto país en alcanzar este hito, tras los Estados Unidos, Rusia, China y la India.

“Al pueblo de los Emiratos Árabes Unidos (EAU), a las naciones árabes y musulmanas, anunciamos la llegada con éxito a la órbita de Marte. Alabado sea Dios”, informó Omran Sharaf, el director del proyecto, desde el Centro Espacial Mohammed Bin Rashid (MBRSC).

Contrariamente a lo pensado y financiado, el programa espacial es parte de los esfuerzos de EAU para desarrollar sus capacidades científicas y tecnológicas y reducir su dependencia del petróleo, según anunciaron. La misión llamada Emirates Mars, costó alrededor de 200 millones de dólares y fue lanzada el 19 de julio de 2020 desde un centro espacial japonés. Su objetivo es proporcionar una imagen completa de la atmósfera marciana por primera vez, estudiando los cambios diarios y estacionales.

Para su arribo, la sonda encendió sus seis propulsores Delta-V durante 27 minutos con el objetivo de reducir la velocidad de crucero de 121.000 km/h a unos 18.000 km/h y lograr la inserción orbital de Marte, quemando alrededor de la mitad de sus 800 kilogramos de combustible a bordo. “Si bien hemos pasado seis años diseñando, probando sin descanso el sistema, no hay manera de simular completamente el impacto que produce la desaceleración y la navegación necesarias para alcanzar la inserción en la órbita de Marte de forma autónoma”, agregó Sharaf. Con un retardo de comunicaciones de 11 minutos con la Tierra, la sonda Hope tuvo que actuar con sistemas autónomos de autocorrección para alcanzar la inserción correcta en la órbita marciana.

“El intento de fijar la órbita alrededor de Marte tenía un 50% de posibilidades de fallar”, se sinceró el gobernante de Dubái y vicepresidente de Emiratos Árabes Unidos, jeque Mohammed bin Rashid Al Maktoum. “Este es el punto más lejano del universo al que han llegado los árabes a lo largo de su historia. Nuestro objetivo es dar esperanza a todos los árabes de que somos capaces de competir con el resto del mundo”, agregó.

En los próximos dos años, la sonda orbitará al planeta y estudiará su atmósfera en diferentes lugares y a través de las distintas estaciones. La instrumentación científica de Hope explorará varias capas atmosféricas estableciendo una nueva perspectiva de su comportamiento.

Hope realizará pruebas de instrumentación y sistemas desplazándose en una órbita elíptica entre los 1000 y los 49.380 km por encima de la superficie de Marte. Después de la fase de test y validación de datos, unas 6 semanas después de estar navegando por la órbita de Marte, en abril de 2021, comenzará la exploración científica. La nave completará una órbita del planeta cada 55 horas para capturar una imagen completa marciana cada 9 días.

El diseño de esta misión permitirá a Hope explorar los cambios en el clima marciano entre la atmósfera superior e inferior y completar la primera imagen de la dinámica atmosférica y el clima de Marte en todo momento del día durante varios años.

Los primeros datos aportados por la sonda Hope se publicarán en septiembre y se pondrán a disposición de los científicos de todo el mundo, para profundizar en el conocimiento de nuestro segundo planeta más cercano. Por su parte, los primeros resultados científicos y hallazgos del equipo científico de la misión se publicarán a principios de diciembre.

Misión china a Marte

La segunda misión espacial en arribar con éxito a Marte esta semana fue la china Tianwen 1. El jueves último, la Administración Nacional del Espacio de China (CNSA) publicó imágenes tomadas por las cámaras a bordo de la nave durante el proceso de inserción en la órbita de Marte. A través de la red social Weibo y coincidiendo con las celebraciones del Año Nuevo Lunar, la CNSA difundió los videos con imágenes en movimiento tomadas por la Cámara de Vigilancia Completa de la misión.

En los mismos se observa parcialmente el fuselaje de la nave y los paneles solares, con el planeta Marte y algunos de sus cráteres apareciendo detrás. La sonda Tianwen-1 -que incluye un orbitador, un módulo de aterrizaje y un rover- entró con éxito en la órbita alrededor de Marte, después de un viaje de casi siete meses desde la Tierra.

Tianwen-1 realizará múltiples correcciones orbitales para ingresar a una órbita de estacionamiento temporal en Marte, inspeccionando los posibles sitios de aterrizaje en preparación para aterrizar en mayo o junio. La misión realizará investigaciones científicas sobre el suelo marciano y estudiará la estructura geológica, el medio ambiente, la atmósfera y buscará rastros de agua.

El rover, de 200 kilos de peso, tiene seis ruedas y cuatro paneles solares, y lleva media docena de instrumentos científicos, incluido radar de penetración, detector de campo magnético, de compuestos de superficie, dos cámaras y una estación meteorológica. Los científicos estiman que podrá funcionar al menos durante 3 meses.

Otra vez EEUU en Marte

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.

Hasta 1997, todas las naves espaciales enviadas a la superficie de Marte habían sido aterrizadores estacionarios, es decir, robots sin movimiento. Pero en 1997, la misión Pathfinder incluyó algo revolucionario para la NASA: un robot con ruedas. Ese rover, Sojourner, era aproximadamente del tamaño de una patineta. Ese éxito fue seguido por dos rovers del tamaño de un carrito de golf, Spirit y Opportunity, que llegaron a Marte en 2004 y luego Curiosity, del tamaño de un automóvil, en 2012.

Después de casi 470 millones de kilómetros recorridos, el rover Perseverance de la NASA, similar en tamaño al Curiosity, completará su viaje a Marte este 18 de febrero con el objetivo de buscar rastros de vida pasada en el cráter Jezero. Pero, para llegar a la superficie del Planeta Rojo, 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’.

Todo comienza con el descenso de la cápsula donde viaja Perseverance desde la órbita marciana. Allí, la nave espacial se desacelera de aproximadamente 19.500 kilómetros por hora en la parte superior de la atmósfera marciana a aproximadamente 3 kilómetros por hora en el momento del aterrizaje.

El escudo térmico permite resistir el calor por fricción al contacto con la atmósfera del Planeta Rojo. Superada esta fase, un paracaídas frena la cápsula, hasta que su base se desprende. Luego, el rover Perseverance cae adherido a una estructura en forma de grúa con motores que guía al vehículo hasta su destino.

Mientras está en el aire, en un punto cercano al suelo, hace descender el rover hasta la superficie utilizando unos cables de acero hasta depositarlo. Luego vuela varios metros hasta un sitio lejano donde se estrella.

Perseverance es un rover mejorado a su antecesor Curiosity, que arribó a Marte en 2012, y tiene como objetivo buscar signos de vida microbiana antigua en Marte, recolectará y almacenará rocas y regolitos marcianos (roca y polvo rotos) para que futuras misiones los traigan a la Tierra. También caracterizará la geología y el clima del planeta y allanará el camino para la exploración humana del Planeta Rojo.

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.

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