La conquesta de Mart
1999/09/01 Kortabarria Olabarria, Beñardo - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria
Mart és un de les destinacions més importants que l'ésser humà té a la vista en la conquesta de l'espai, per l'esforç i la revolució tecnològica que es durà a terme en ell i per les conseqüències que poden derivar-se de l'aventura.
Encara que els esforços més destacats per conèixer Mart s'han realitzat en l'última dècada i es realitzaran en els pròxims anys, la passió de l'home per conèixer Mart és molt antiga. És el quart planeta des del Sol, que pel seu aspecte vermellós es diu vermell. Abans de l'exploració espacial, Mart era el candidat més poderós per a conservar la vida. Els astrònoms que miraven al cel van veure línies rectes que travessaven la superfície de Mart, per la qual cosa es va pensar que eren construccions realitzades per algú durant anys. Segons les estacions es produeixen canvis en el color superficial del planeta, per la qual cosa es pensava que en les estacions calentes es produïa vegetació i en les fredes desapareixia. Per això, per a la creació d'escriptors de ciència-ficció, Mart i els marcians, els homenets verds, han estat una font inesgotable. Els passos que s'han donat en l'exploració espacial amb el pas del temps han anul·lat aquestes conviccions. No obstant això, Mart continua sent un objectiu. Però, per què?
Causes de l'exploració marciana
L'exploració marciana mostrarà la capacitat de conèixer l'univers humà. A pesar que el pas serà petit tenint en compte la integritat de l'Univers, pot ser un gran pas per a la humanitat, ja que una vegada abandonada la Terra, la volta des de Mart no serà fàcil. La principal diferència entre aquesta exploració i les que s'han fet fins ara és que per a arribar al planeta vermell cal esperar el moment que la Terra i Mart s'alineen, però també per a tornar. Si traduïm la idea a números, per a completar el viatge, l'ésser humà ha de romandre tres anys en l'espai. L'experiència dels astronautes i la seva capacitat d'improvisació pot tenir molt a veure en l'exploració de Mart, perquè, passi el que passi, trigaran almenys 40 minuts a enviar un missatge des de la Terra fins que torni la resposta. Per tant, el vol guiat que s'enviarà alguna vegada a Mart haurà d'actuar amb gran autonomia.
A més, cal preguntar-se si l'esforç val la pena o no, i dit d'una altra manera, a què es deu a Mart? Els objectius poden agrupar-se en tres grups: els científics, els relatius a l'extensió de la humanitat i els que poden ser considerats des del punt de vista de la cooperació internacional.
Per als científics, el planeta Mart és un planeta especial que pot donar pistes sobre l'origen i història de la vida i els planetes. De ser un atractiu per als escriptors de ciència-ficció, a mesura que l'exploració espacial avança, Mart s'ha convertit en un autèntic interès per als científics. En la dècada de 1960 es va arribar a la conclusió que en Mart no hi havia vida i tampoc era un lloc apropiat per als humans. Les imatges de la sonda Mariner 4 van mostrar un panorama semblant a la Lluna, ple de cràters.
Ara es creu que aquesta zona pot ser una superfície en algun moment, similar a la de la Lluna, formada per la formació dels planetes. Per part seva, la sonda Mariner 9 va mostrar que Mart no era tan semblant a la Lluna, que tenia característiques tectòniques i volcàniques, volcans gegants i rifts superficials, que indiquen forces internes. Encara que encara no s'ha investigat en profunditat, es creu que l'origen de l'escorça marciana pot ser d'entre 4.000 i 5.000 milions d'anys, mentre que els volcans poden ser de fa 1.000 milions d'anys. En Mart hi ha precipicis impressionants, valls, cràters, volcans gegantescos en algun moment, restes de rius en algun moment i pols que varien segons l'època de l'any. El 68% del sòl és òxid de ferro i la resta és argila i silicat. S'han trobat roques d'origen volcànic i unes altres que semblen sedimentàries.
L'atmosfera marciana està composta principalment per diòxid de carboni i restes de grans tempestes de pols. El cel, groc-rosa pel dia, es torna vermell per al vespre en Mart. També es produeixen grans canvis en la pressió i la temperatura, que en poques hores passen de -70 °C a -10 °C. I aquests canvis també es produeixen en funció de l'altura, per exemple, prenent la temperatura en el sòl o prenent a un metre hi ha una diferència de 8 graus. Tenint en compte aquestes característiques, en la superfície de Mart no pot haver-hi aigua, però segons els senyals que s'han trobat sembla que alguna vegada en Mart va haver-hi aigua. Segons la teoria, l'atmosfera de Mart era més temperada que l'actual. De tot això sorgeixen tres preguntes en la ciència que es volen respondre d'alguna manera explorant Mart:
- Per què van canviar les característiques de l'atmosfera de Mart?
- Què es pot deduir d'aquests canvis respecte als canvis que es produeixen en el medi ambient terrestre?
- Va haver-hi o hi ha vida en Mart?
Es creu que les respostes poden procedir del coneixement de les característiques geològiques del planeta vermell: tipus de roques, edat de les roques, distribució de l'aigua subsuperficial de Mart, història dels volcans...
Des del punt de vista de l'extensió o migració de la humanitat, l'exploració de Mart és un dels grans reptes. I és que la implantació de les colònies en Mart té moltes dificultats, el més evident és la falta d'espais naturals per a poder viure en ella, juntament amb la carestia del transport. No obstant això, atès que és tècnicament possible la construcció d'un entorn artificial que permeti la supervivència i que el sistema de transport es comercialitzarà amb el temps, s'estudiarà la viabilitat i la base tecnològica per a la implantació d'una colònia humana en Mart. Es parla de la terracoformación marciana.
Finalment, cal esmentar la cooperació internacional. Després d'una guerra freda entre els Estats Units i la Unió Soviètica, els models de cooperació es van imposant. Als dos gegants s'han sumat altres països participants com Europa, el Japó, la Xina i el Canadà.
Èxits dels últims anys
Els viatges de les sondes Mars Global Surveyor i Mars Pathfinder, independentment de la conquesta de la Lluna, van despertar la major curiositat mai aconseguida en la història de l'aventura espacial. La sonda Mars Global Surveyor va ser enviada cap a l'òrbita de Mart al novembre de 1996. Un mes després va ser llançada a l'espai la sonda Mars Pathfinder, però com se li va prometre un recorregut diferent, va arribar a Mart dos mesos abans del Global Surveyor. Pathfinder va ser dissenyat, construït i llançat durant tres anys.
L'arribada de Pathfinde a Mart va ser nova, ja que es va estrenar la nova tècnica de baixada al sòl amb un grup de coixins de seguretat que protegien el mòdul. D'aquesta forma, abans que es parés completament, el mòdul va marxar fent pots de bombes en el sòl. Cinc minuts abans d'arribar a Mart, amb una velocitat de 7 quilòmetres per segon i a 1.500 quilòmetres del sòl marcià, la sonda va començar a quedar per efecte de la fricció en l'atmosfera i d'uns propulsors preparats per a això. Amb el sòl marcià, 30 segons abans que es fes el tuput, la sonda es va inflar en el sòl després de 12 pots i diverses voltes.
Encara que teòricament el trencament de la bossa 3/4 no era un problema perquè la sonda arribi correctament, no es va destruir cap. Els coixins de seguretat van buidar el vent i la sonda es va expandir. En el seu interior es trobaven la cambra de presa d'imatges, una cambra d'anàlisi climàtica, un masteler d'enviament de senyals i el Sojourner, un robot d'11 quilos. Poc després, Sojourner va començar a explorar Mart avançant el centímetre per segon. A més de les càmeres fotogràfiques, Sojourne portava molts instruments científics i es controlava des de la Terra. Per a això van dissenyar un programa d'ordinadors en el qual s'utilitzaven imatges procedents de la sonda immòbil i del vehicle que es movia. Cada dia es revisava el recorregut en l'ordinador i després s'enviaven les ordres per ràdio. El senyal trigava uns deu minuts a arribar a Mart. S'enviaven referències a Sojournal i aquest era l'únic que partia amb cinc làsers i dues cambres per a decidir distàncies i veure el que estava davant.
L'última transmissió del pathfinder va tenir lloc el 27 de setembre. Encara que els investigadors ho van intentar, no va enviar més informació. Els canvis de temperatura poden provocar que s'espatlli algun cable o punt de soldadura, fins i tot pot ser que es trobi davant un obstacle insalvable esperant ordres que mai arribin i que pel funcionament de l'energia solar es pugui girar i girar al voltant de la sonda. Fins a la seva pèrdua, Sojourne va realitzar un recorregut de 100 metres, va realitzar 16 estudis de roques i sòl i va enviar més de 17.000 imatges. Diàriament va analitzar les fluctuacions de la temperatura, la pressió atmosfèrica i va mesurar la direcció i velocitat del vent. En total es van explorar 200 metres quadrats de Mart. La missió Mars Pathfinder va durar 57 dies, 27 dies més del que inicialment es pensava.
Encara que l'objectiu fonamental d'aquesta missió era portar alguna cosa amb seguretat a Mart, un altre dels objectius era experimentar l'existència de vida en Mart. Si observem el paisatge marcià i analitzem les dades que es van recollir, es pot pensar que en algun moment va haver-hi aigua, el clima era diferent. No obstant això, avui dia sembla que en Mart no hi ha res viu.
El cost de la missió Patfinder va ser de 265 milions de dòlars, molt reduït per a qüestions espacials. Una dada és que en 1976 portar els Vikings a Mart va ser catorze vegades més car. No obstant això, diuen que amb la tecnologia actual es necessitaria un munt de diners enormes per a enviar a l'home a Mart.
Poc temps després de l'última transmissió de Pathfinder, la sonda Mars Global Surveyor va començar a enviar imatges de gran qualitat. Mentre es troba en l'òrbita de Mart, la cambra del Global Surveyo està enviant i enviant imatges. Les imatges han demostrat que les parets de la vall de Marineris presenten estrats molt nets, com els de la Gran Foz de Colorado. L'altímetro de la sonda ha demostrat que el Pol Nord és molt més alt del que es pensava, que en l'Hemisferi Nord de Mart hi ha una gran plana que podria estar inundada en algun moment. Si això és així, on està ara tot aquest aigua? Segons la majoria dels investigadors, la major part de l'aigua de Mart està gelada en els pols, el subsòl o les planes del nord del planeta. Si es comprovés la teoria, significaria que no hi ha vida, perquè sense líquid no hi ha vida.
Ara què?
Al setembre es compleixen dos anys del silenciament del robot Sojourner, però l'exploració de Mart no s'ha paralitzat, ja que el projecte és més general que ell. A més, durant aquest període la sonda Mars Global Surveyor ha continuat treballant i s'han pogut acumular moltes dades d'interès, sobretot des que al març la sonda se situés sobre els pols de Mart. Per exemple, s'ha pogut observar l'abundància de piroxens en Mart, mineral freqüent en roques d'origen volcànic, s'han estudiat variacions significatives de temperatures tant en el sòl com en l'atmosfera, s'han mesurat planes i muntanyes, s'ha realitzat un mapa topogràfic de Mart i s'ha observat que l'hemisferi sud és muntanyenc i profund mentre que l'hemisferi sud és pla i profund, s'ha continuat estudiant el camp magnètic petit, etc. En definitiva, tot el que s'ha analitzat indica que en algun moment Mart podria ser molt semblant a la Terra.
Seguint amb la tàctica de fa dos anys, a la fi de l'any anterior i principis d'enguany s'ha continuat amb l'exploració de Mart enviant la sonda que quedarà en òrbita en cada viatge i el mòdul que trepitjarà el sòl de Mart. D'aquesta manera, les naus espacials compliran la funció de repetidor, enviant a la Terra les dades de l'utillatge existent en el sòl de Mart. La sonda Mars Climate Orbiter va ser enviada a l'espai l'11 de desembre de l'any passat, dotada d'eines per a la recerca de l'atmosfera i el sòl de Mart. La sonda es col·locarà a 400 quilòmetres de Mart, estudiant les temperatures atmosfèriques, pressió, pols, etc. A l'inici de l'any es va enviar la sonda Mars Polar Lander al Pol Sud de Mart. Mars Climate Orbiter arribarà a Mart aquest mes, el 23, després d'un viatge de nou mesos, mentre que la sonda Mars Polar Lander trepitjarà el sòl marcià la primera setmana de desembre.
La sonda Mars Polar Lander prendrà mostres i enviarà imatges del Pol Sud a través d'un braç robot, ja que es creu que el Pol Sud està format per aigua i diòxid de carboni. La sonda Mars Polar Lander, abans de la seva entrada a l'atmosfera de Mart, llançarà dues microsondas que quedaran encastades en un parell de metres sota el sòl i mesuraran les característiques físiques del subsòl, la temperatura, etc. al mateix temps que es realitzen proves de detecció d'aigua o gel.
En aquesta ocasió, no obstant això, no s'ha enviat cap vehicle tot terreny, però sí que té la particularitat que es portarà per primera vegada un micròfon que reculli els sons del planeta vermell. Segons els científics, els treballs de la sonda Mars Polar Lander poden durar uns 90 dies en el sòl marcià. Per tant, a més de recollir imatges de Mart, analitzar les seves temperatures, descobrir les característiques del sòl i conèixer les circumstàncies de les estacions del temps… en els pròxims quatre mesos es podrà veure com és l'ambient superficial de Mart. Ha de ser emocionant!
Futur vermell
Atès que els passos que es donaran ara són els que donaran, en l'exploració de Mart cal mirar cap endavant, perquè no hi haurà corts. I en aquest horitzó, l'any 2001. Llavors està previst enviar altres dos sondes: una quedarà en òrbita i l'altra trepitjarà el sòl de Mart. Igual que en l'expedició Mars Pathfinder, conduirà un vehicle tot terreny amb la intenció de recollir roques i recollir mostres de sòl. Serà similar al Sojourner, que podrà circular amb major capacitat i llibertat. Encara no és clar cap a quin punt de Mart s'enviarà, ja que es decidirà en funció de les dades –i pressupost– aportats per Mars Polar Lander i Mars Climate Orbital. La pròxima visita tindrà lloc als dos anys de l'any 2003.
Serà similar a l'anterior i se situarà en algun lloc on puguin existir indicis de vida. Dos anys després s'enviarà una nova nau espacial i tractarà de portar les roques que s'han recollit fins al moment. Encara que la tecnologia d'arrossegament de roques a la Terra encara no s'ha desenvolupat, teòricament s'enviarà una nova sonda a Mart. A l'interior de la sonda, entre altres coses, hi haurà un vehicle que recollirà les roques recollides i les portarà a la Terra. Si tot ocorregués com està pensat, per a l'any 2008 alguns trams de Mart haurien d'estar en la Terra.
Les intencions de la NASA, però no són les úniques, perquè altres països també estan interessats i tenen algun projecte i, per exemple, el Japó ja té una sonda a Mart, l'Agència Espacial Europea està treballant amb el projecte Mars Express de 2003, i França té un projecte en col·laboració amb la NASA. I a partir d'aquí, què? Seguint la cadena, el següent pas seria enviar a l'home, però per a això –a més de desenvolupar la tecnologia- caldria assegurar-se que alguna vegada hi ha hagut vida en Mart, en cas contrari no sembla que valgui la pena anar fins allí. No obstant això, l'aposta és –pel que sembla, el sentit del jugador–: Sí per a l'any 2020!.
Gai honi buruzko eduki gehiago
Elhuyarrek garatutako teknologia
