La conquista de Marte
1999/09/01 Kortabarria Olabarria, Beñardo - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria
Marte es uno de los destinos más importantes que el ser humano tiene a la vista en la conquista del espacio, por el esfuerzo y la revolución tecnológica que se va a llevar a cabo en él y por las consecuencias que pueden derivarse de la aventura.
Aunque los esfuerzos más destacados por conocer Marte se han realizado en la última década y se van a realizar en los próximos años, la pasión del hombre por conocer Marte es muy antigua. Es el cuarto planeta desde el Sol, que por su aspecto rojizo se llama rojo. Antes de la exploración espacial, Marte era el candidato más poderoso para conservar la vida. Los astrónomos que miraban al cielo vieron líneas rectas que atravesaban la superficie de Marte, por lo que se pensó que eran construcciones realizadas por alguien durante años. Según las estaciones se producen cambios en el color superficial del planeta, por lo que se pensaba que en las estaciones calientes se producía vegetación y en las frías desaparecía. Por eso, para la creación de escritores de ciencia ficción, Marte y los marcianos, los hombrecillos verdes, han sido una fuente inagotable. Los pasos que se han dado en la exploración espacial con el paso del tiempo han anulado estas convicciones. Sin embargo, Marte sigue siendo un objetivo. Pero, ¿por qué?
Causas de la exploración marciana
La exploración marciana mostrará la capacidad de conocer el universo humano. A pesar de que el paso será pequeño teniendo en cuenta la integridad del Universo, puede ser un gran paso para la humanidad, ya que una vez abandonada la Tierra, la vuelta desde Marte no será fácil. La principal diferencia entre esta exploración y las que se han hecho hasta ahora es que para llegar al planeta rojo hay que esperar el momento en que la Tierra y Marte se alinean, pero también para volver. Si traducimos la idea a números, para completar el viaje, el ser humano debe permanecer tres años en el espacio. La experiencia de los astronautas y su capacidad de improvisación puede tener mucho que ver en la exploración de Marte, porque, pase lo que pase, tardarán al menos 40 minutos en enviar un mensaje desde la Tierra hasta que vuelva la respuesta. Por lo tanto, el vuelo guiado que se enviará alguna vez a Marte deberá actuar con gran autonomía.
Además, hay que preguntarse si el esfuerzo merece la pena o no, y dicho de otra manera, ¿a qué se debe a Marte? Los objetivos pueden agruparse en tres grupos: los científicos, los relativos a la extensión de la humanidad y los que pueden ser considerados desde el punto de vista de la cooperación internacional.
Para los científicos, el planeta Marte es un planeta especial que puede dar pistas sobre el origen e historia de la vida y los planetas. De ser un atractivo para los escritores de ciencia ficción, a medida que la exploración espacial avanza, Marte se ha convertido en un auténtico interés para los científicos. En la década de 1960 se llegó a la conclusión de que en Marte no había vida y tampoco era un lugar apropiado para los humanos. Las imágenes de la sonda Mariner 4 mostraron un panorama parecido a la Luna, lleno de cráteres.
Ahora se cree que esta zona puede ser una superficie en algún momento, similar a la de la Luna, formada por la formación de los planetas. Por su parte, la sonda Mariner 9 mostró que Marte no era tan parecido a la Luna, que tenía características tectónicas y volcánicas, volcanes gigantes y rifts superficiales, que indican fuerzas internas. Aunque todavía no se ha investigado en profundidad, se cree que el origen de la corteza marciana puede ser de entre 4.000 y 5.000 millones de años, mientras que los volcanes pueden ser de hace 1.000 millones de años. En Marte hay precipicios impresionantes, valles, cráteres, volcanes gigantescos en algún momento, restos de ríos en algún momento y polos que varían según la época del año. El 68% del suelo es óxido de hierro y el resto es arcilla y silicato. Se han encontrado rocas de origen volcánico y otras que parecen sedimentarias.
La atmósfera marciana está compuesta principalmente por dióxido de carbono y restos de grandes tormentas de polvo. El cielo, amarillo-rosa por el día, se vuelve rojo para el anochecer en Marte. También se producen grandes cambios en la presión y la temperatura, que en pocas horas pasan de -70ºC a -10ºC. Y estos cambios también se producen en función de la altura, por ejemplo, tomando la temperatura en el suelo o tomando a un metro hay una diferencia de 8 grados. Teniendo en cuenta estas características, en la superficie de Marte no puede haber agua, pero según las señales que se han encontrado parece que alguna vez en Marte hubo agua. Según la teoría, la atmósfera de Marte era más templada que la actual. De todo ello surgen tres preguntas en la ciencia que se quieren responder de alguna manera explorando Marte:
- ¿Por qué cambiaron las características de la atmósfera de Marte?
- ¿Qué se puede deducir de estos cambios respecto a los cambios que se producen en el medio ambiente terrestre?
- ¿Hubo o hay vida en Marte?
Se cree que las respuestas pueden proceder del conocimiento de las características geológicas del planeta rojo: tipos de rocas, edad de las rocas, distribución del agua subsuperficial de Marte, historia de los volcanes...
Desde el punto de vista de la extensión o migración de la humanidad, la exploración de Marte es uno de los grandes retos. Y es que la implantación de las colonias en Marte tiene muchas dificultades, lo más evidente es la falta de espacios naturales para poder vivir en ella, junto con la carestía del transporte. No obstante, dado que es técnicamente posible la construcción de un entorno artificial que permita la supervivencia y que el sistema de transporte se va a comercializar con el tiempo, se estudiará la viabilidad y la base tecnológica para la implantación de una colonia humana en Marte. Se habla de la terracoformación marciana.
Por último, cabe mencionar la cooperación internacional. Tras una guerra fría entre Estados Unidos y la Unión Soviética, los modelos de cooperación se van imponiendo. A los dos gigantes se han sumado otros países participantes como Europa, Japón, China y Canadá.
Éxitos de los últimos años
Los viajes de las sondas Mars Global Surveyor y Mars Pathfinder, independientemente de la conquista de la Luna, despertaron la mayor curiosidad jamás alcanzada en la historia de la aventura espacial. La sonda Mars Global Surveyor fue enviada hacia la órbita de Marte en noviembre de 1996. Un mes después fue lanzada al espacio la sonda Mars Pathfinder, pero como se le prometió un recorrido diferente, llegó a Marte dos meses antes del Global Surveyor. Pathfinder fue diseñado, construido y lanzado durante tres años.
La llegada de Pathfinde a Marte fue novedosa, ya que se estrenó la nueva técnica de bajada al suelo con un grupo de airbags que protegían el módulo. De esta forma, antes de que se parase completamente, el módulo se marchó haciendo botes de bombas en el suelo. Cinco minutos antes de llegar a Marte, con una velocidad de 7 kilómetros por segundo y a 1.500 kilómetros del suelo marciano, la sonda comenzó a quedar por efecto de la fricción en la atmósfera y de unos propulsores preparados para ello. Con el suelo marciano, 30 segundos antes de que se hiciera el tuput, la sonda se hinchó en el suelo tras 12 botes y varias vueltas.
Aunque teóricamente la rotura de la bolsa 3/4 no era un problema para que la sonda llegue correctamente, no se destruyó ninguna. Los airbags vaciaron el viento y la sonda se expandió. En su interior se hallaban la cámara de toma de imágenes, una cámara de análisis climático, un mástil de envío de señales y el Sojourner, un robot de 11 kilos. Poco después, Sojourner comenzó a explorar Marte adelantando el centímetro por segundo. Además de las cámaras fotográficas, Sojourne llevaba muchos instrumentos científicos y se controlaba desde la Tierra. Para ello diseñaron un programa de ordenadores en el que se utilizaban imágenes procedentes de la sonda inmóvil y del vehículo que se movía. Cada día se revisaba el recorrido en el ordenador y luego se enviaban las órdenes por radio. La señal tardaba unos diez minutos en llegar a Marte. Se enviaban referencias a Sojournal y éste era el único que partía con cinco láseres y dos cámaras para decidir distancias y ver lo que estaba delante.
La última transmisión del pathfinder tuvo lugar el 27 de septiembre. Aunque los investigadores lo intentaron, no envió más información. Los cambios de temperatura pueden provocar que se estropee algún cable o punto de soldadura, incluso puede que se encuentre ante un obstáculo insalvable esperando órdenes que nunca lleguen y que por el funcionamiento de la energía solar se pueda girar y girar alrededor de la sonda. Hasta su pérdida, Sojourne realizó un recorrido de 100 metros, realizó 16 estudios de rocas y suelo y envió más de 17.000 imágenes. Diariamente analizó las fluctuaciones de la temperatura, la presión atmosférica y midió la dirección y velocidad del viento. En total se exploraron 200 metros cuadrados de Marte. La misión Mars Pathfinder duró 57 días, 27 días más de lo que inicialmente se pensaba.
Aunque el objetivo fundamental de esta misión era llevar algo con seguridad a Marte, otro de los objetivos era experimentar la existencia de vida en Marte. Si observamos el paisaje marciano y analizamos los datos que se recogieron, se puede pensar que en algún momento hubo agua, el clima era diferente. Sin embargo, hoy en día parece que en Marte no hay nada vivo.
El coste de la misión Patfinder fue de 265 millones de dólares, muy reducido para cuestiones espaciales. Un dato es que en 1976 llevar los Vikings a Marte fue catorce veces más caro. Sin embargo, dicen que con la tecnología actual se necesitaría un montón de dinero enorme para enviar al hombre a Marte.
Poco tiempo después de la última transmisión de Pathfinder, la sonda Mars Global Surveyor comenzó a enviar imágenes de gran calidad. Mientras se encuentra en la órbita de Marte, la cámara del Global Surveyo está enviando y enviando imágenes. Las imágenes han demostrado que las paredes del valle de Marineris presentan estratos muy limpios, como los de la Gran Foz de Colorado. El altímetro de la sonda ha demostrado que el Polo Norte es mucho más alto de lo que se pensaba, que en el Hemisferio Norte de Marte hay una gran llanura que podría estar inundada en algún momento. Si esto es así, ¿dónde está ahora todo este agua? Según la mayoría de los investigadores, la mayor parte del agua de Marte está helada en los polos, el subsuelo o las llanuras del norte del planeta. Si se comprobara la teoría, significaría que no hay vida, porque sin líquido no hay vida.
¿Ahora qué?
En septiembre se cumplen dos años del silenciamiento del robot Sojourner, pero la exploración de Marte no se ha paralizado, ya que el proyecto es más general que él. Además, durante este periodo la sonda Mars Global Surveyor ha seguido trabajando y se han podido acumular muchos datos de interés, sobre todo desde que en marzo la sonda se situara sobre los polos de Marte. Por ejemplo, se ha podido observar la abundancia de piroxenos en Marte, mineral frecuente en rocas de origen volcánico, se han estudiado variaciones significativas de temperaturas tanto en el suelo como en la atmósfera, se han medido llanuras y montañas, se ha realizado un mapa topográfico de Marte y se ha observado que el hemisferio sur es montañoso y profundo mientras que el hemisferio sur es llano y profundo, se ha seguido estudiando el campo magnético pequeño, etc. En definitiva, todo lo que se ha analizado indica que en algún momento Marte podría ser muy parecido a la Tierra.
Siguiendo con la táctica de hace dos años, a finales del año anterior y principios de este año se ha continuado con la exploración de Marte enviando la sonda que quedará en órbita en cada viaje y el módulo que pisará el suelo de Marte. De este modo, las naves espaciales cumplirán la función de repetidor, enviando a la Tierra los datos del utillaje existente en el suelo de Marte. La sonda Mars Climate Orbiter fue enviada al espacio el 11 de diciembre del año pasado, dotada de herramientas para la investigación de la atmósfera y el suelo de Marte. La sonda se colocará a 400 kilómetros de Marte, estudiando las temperaturas atmosféricas, presión, polvo, etc. A principios de año se envió la sonda Mars Polar Lander al Polo Sur de Marte. Mars Climate Orbiter llegará a Marte este mes, el 23, después de un viaje de nueve meses, mientras que la sonda Mars Polar Lander pisará el suelo marciano la primera semana de diciembre.
La sonda Mars Polar Lander tomará muestras y enviará imágenes del Polo Sur a través de un brazo robot, ya que se cree que el Polo Sur está formado por agua y dióxido de carbono. La sonda Mars Polar Lander, antes de su entrada a la atmósfera de Marte, lanzará dos microsondas que quedarán empotradas en un par de metros bajo el suelo y medirán las características físicas del subsuelo, la temperatura, etc. al mismo tiempo que se realizan pruebas de detección de agua o hielo.
En esta ocasión, sin embargo, no se ha enviado ningún vehículo todoterreno, pero sí tiene la particularidad de que se llevará por primera vez un micrófono que recoja los sonidos del planeta rojo. Según los científicos, los trabajos de la sonda Mars Polar Lander pueden durar unos 90 días en el suelo marciano. Por lo tanto, además de recoger imágenes de Marte, analizar sus temperaturas, descubrir las características del suelo y conocer las circunstancias de las estaciones del tiempo… en los próximos cuatro meses se podrá ver cómo es el ambiente superficial de Marte. ¡Debe ser emocionante!
Futuro rojo
Dado que los pasos que se van a dar ahora son los que van a dar, en la exploración de Marte hay que mirar hacia adelante, porque no va a haber cortes. Y en ese horizonte, el año 2001. Entonces está previsto enviar otras dos sondas: una quedará en órbita y la otra pisará el suelo de Marte. Al igual que en la expedición Mars Pathfinder, conducirá un vehículo todoterreno con la intención de recoger rocas y recoger muestras de suelo. Será similar al Sojourner, que podrá circular con mayor capacidad y libertad. Todavía no está claro hacia qué punto de Marte se enviará, ya que se decidirá en función de los datos –y presupuesto– aportados por Mars Polar Lander y Mars Climate Orbital. La próxima visita tendrá lugar a los dos años del año 2003.
Será similar a la anterior y se ubicará en algún lugar donde puedan existir indicios de vida. Dos años después se enviará una nueva nave espacial y tratará de traer las rocas que se han recogido hasta el momento. Aunque la tecnología de arrastre de rocas a la Tierra todavía no se ha desarrollado, teóricamente se enviará una nueva sonda a Marte. En el interior de la sonda, entre otras cosas, habrá un vehículo que recogerá las rocas recogidas y las traerá a la Tierra. Si todo ocurriera como está pensado, para el año 2008 algunos tramos de Marte deberían estar en la Tierra.
Las intenciones de la NASA, pero no son las únicas, porque otros países también están interesados y tienen algún proyecto y, por ejemplo, Japón ya tiene una sonda a Marte, la Agencia Espacial Europea está trabajando con el proyecto Mars Express de 2003, y Francia tiene un proyecto en colaboración con la NASA. ¿Y a partir de ahí, qué? Siguiendo la cadena, el siguiente paso sería enviar al hombre, pero para ello –además de desarrollar la tecnología- habría que asegurarse de que alguna vez ha habido vida en Marte, de lo contrario no parece que merezca la pena ir hasta allí. Sin embargo, la apuesta es –al parecer, el sentido del jugador–: ¡Sí para el año 2020!.
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