Vista en perspectiva de Reull Vallis. Crédito de la imagen: ESA Haga Click para agrandar
El Mars Reconnaissance Orbiter, que se lanzará el 10 de agosto, buscará evidencia de que el agua líquida alguna vez persistió en la superficie de Marte. Este orbitador también proporcionará estudios detallados del planeta, identificando cualquier obstáculo que pueda poner en peligro la seguridad de futuros aterrizadores y rovers.
Jim Graf, Gerente de Proyecto para el Mars Reconnaissance Orbiter, dio una charla en la que brindó una visión general de la misión. En la primera parte de esta transcripción editada, Graf discute estudios previos de Marte y describe los pasos que pondrán a MRO en órbita alrededor del Planeta Rojo.
“En la década de 1900, nuestro conocimiento de Marte se basaba en observar las características del albedo, los puntos brillantes y oscuros. ¿Y adivina qué? Se mudaron por todas partes. No sabíamos acerca de las tormentas de polvo que cubren el planeta, ya que todo lo que podíamos hacer era mirar a Marte a través de un telescopio desde lejos. También vimos muchas líneas rectas, y algunas personas creían que esas líneas eran canales que llevaban agua de los polos a las regiones áridas. Había pequeños hombres verdes corriendo en oasis por todas partes.
Avance rápido sesenta y cinco años hasta que apareció Mariner 4, vimos una superficie similar a la luna: cráteres, sin agua real, sin vida, sin marcianos, sin oasis, sin canales. En ese momento en particular, dijimos: "No hay nada realmente allí". Vayamos a otro lado ". Pero afortunadamente, los futuros Marineros estaban en la cola y ya habían sido aprobados para ir a Marte a investigar más a fondo. Cuando llegaron allí, nuestra imagen de Marte cambió. Vimos evidencia de que el agua una vez fluyó en la superficie. Había cráteres que habían sido parcialmente subsumidos, paredes de cráteres que fueron parcialmente destruidas como si el agua fluyera. Otras imágenes mostraban regiones casi delta, donde el agua había sido capturada en un área y luego descendía en arroyos y quebradas.
La visión gran angular de la capa polar norte marciana se adquirió el 13 de marzo de 1999, a principios del verano del norte. Las superficies de tonos claros son hielo residual de agua que permanece durante la temporada de verano. La banda casi circular de material oscuro que rodea la tapa consiste principalmente en dunas de arena formadas y formadas por el viento. Crédito: NASA / JPL / Malin Space Science Systems
Hemos tenido muchos orbitadores desde las misiones Mariner, y no solo vemos las características del agua en la tierra, sino que también vemos evidencia de tectónica, o posiblemente actividad volcánica. Olympus Mons es el volcán más grande del sistema solar. Valles Marineris, llamado así por la nave espacial Mariner que lo encontró, tiene 4.000 kilómetros de ancho, la misma distancia que Estados Unidos y 6 kilómetros de profundidad. Tiene afluentes que eclipsan nuestro Gran Cañón. Entonces el planeta ha comenzado a cobrar vida, no con los marcianos, sino geológicamente.
El espectrómetro de emisión térmica en Mars Global Surveyor nos habló sobre los minerales en la superficie. Vimos hematita en un área particular del planeta. Si observa esta área a través de un telescopio normal, no hay nada que sugiera que alguna vez hubo agua allí. Pero si lo miras a través de un espectrómetro, puedes ver los minerales y decir: "Hay hematita allí. En la Tierra, la hematita generalmente se crea en la base de lagos y ríos. Entonces, ¿qué hizo que la hematita en Marte?
Decidimos enviar el rover Opportunity allí. Aterrizó en Eagle Crater, que tiene unos 20 metros de diámetro y tiene una superficie muy plana. Hay pequeños nódulos llamados "arándanos" en esta superficie, y estos nódulos contenían la hematita que se vio desde la órbita. Después de meses de intensa investigación con el rover, creemos que había agua estancada en esta área que creó la hematita.
El rover está investigando un área que tiene solo un kilómetro o dos de área, eso es todo lo que puede recorrer y ver. Así que debes preguntarte: "¿Es el resto del planeta así?" Y la respuesta es no. El rover Spirit aterrizó al otro lado del planeta, en el Cráter Gusev, y es geológicamente muy diferente de donde aterrizó Opportunity.
Es maravilloso tener dos investigaciones intensivas en lados opuestos del planeta. Pero hay mucho más en el planeta que solo esos dos sitios. Desde la órbita, estos sitios son solo pinchazos.
Marte es un planeta dinámico, y realmente necesitamos el yin y el yang de un módulo de aterrizaje y un orbitador para entenderlo. Un módulo de aterrizaje cae e investiga intensamente un área en particular, y luego los orbitadores toman ese conocimiento básico y lo aplican a todo el mundo.
El Mars Reconnaissance Orbiter, conocido cariñosamente como MRO o Mister O, tomará ese conocimiento básico que tenemos de los aterrizadores y usará los instrumentos más avanzados que podamos desarrollar para investigar todo el planeta. Queremos caracterizar el clima actual en Marte y buscar cambios en ese clima. Queremos estudiar terrenos complejos en capas y comprender por qué surgió. Y, sobre todo, queremos encontrar evidencia de agua. En la Tierra, donde sea que tenga agua, además de los nutrientes y la energía básicos, encontrará vida. Entonces, si encontramos agua líquida en Marte, también podemos encontrar vida allí, o vida que estuvo allí en algún momento. Entonces, uno de nuestros objetivos para MRO es seguir el agua.
Cuando solo tiene dos módulos de aterrizaje en una década, desea colocarlos en algún lugar de ese vasto planeta donde sabe que obtendrá la máxima ciencia. Eso es lo que hicimos con Opportunity, enviándolo a donde vimos la hematita desde la órbita. Tenemos dos landers más próximos: uno en '07 y otro en '09. ¿Dónde vamos a aterrizar esos? MRO proporcionará información sobre la composición, que le indicará a dónde desea ir científicamente, y proporcionará imágenes detalladas, que le indicarán a dónde puede ir de manera segura.
Una vez que los aterrizadores están en la superficie, tenemos que llevar los datos de ellos a la Tierra. MRO proporcionará un enlace fundamental básico para esos aterrizadores, para que puedan enviar una inmensa cantidad de datos, aprovechando al máximo el enorme sistema de telecomunicaciones que tenemos a bordo de la nave espacial.
Hay cinco fases en la misión MRO. Nos gusta pensar que son las cinco piezas fáciles de MRO. Decimos eso irónicamente, porque ninguno de estos es fácil.
El primero es el lanzamiento. Pienso en ello como una boda. Pasas años y años preparándote y termina en unas pocas horas, y es mejor que te vayas bien o de lo contrario nunca podrás recuperarte.
Luego tenemos una fase de crucero, donde dejamos la órbita de la Tierra y nos dirigimos a Marte. Se necesitan unos siete meses para llegar allí.
En tercer lugar, tenemos el enfoque y la inserción de la órbita. Aquí es donde tendremos tanta energía que volaríamos junto al planeta. Tendremos que disparar nuestros propulsores para reducir la velocidad para que la gravedad pueda atraparnos y ponernos en órbita. Es hora de los nudillos blancos.
Después de eso, entramos en lo que consideramos la fase más peligrosa: el frenado aerodinámico. Nos sumergimos en la atmósfera poco a poco, sacando energía de la órbita.
Finalmente, llegamos a la salsa. Encendemos los instrumentos científicos y obtenemos dos años de ciencia en la Tierra, más dos años más de apoyo de retransmisión, y la misión principal finaliza en diciembre de 2010.
Así que regresemos y hablemos sobre cada fase. Primero, se lanzará el 10 de agosto de 2005 a las 8:00 de la mañana, hora del este, en un cohete Atlas V-401. Este tipo de vehículo ha volado dos veces antes y nuestro vehículo en particular, por extraño que parezca, tiene un número de serie de 007. Me gusta pensar que es una Licencia de Reconocimiento ".
Tiene dos etapas. La primera etapa utiliza motores RD-180 que provienen de Rusia, y nos lanzará en nuestro camino. Eventualmente se quemará y separaremos la primera y la segunda etapa, atravesaremos un período de costa, dispararemos la segunda etapa, en realidad lo disparamos dos veces, y la segunda vez es una quemadura larga, y eso nos pone en nuestra fase de crucero.
Una vez que estamos en órbita, desplegamos nuestros paneles solares y nuestra antena de alta ganancia, que se utiliza para comunicarse de regreso a la Tierra. Esto es cuando se realizan todas las implementaciones principales. Esto es diferente de otras misiones que tuvieron que hacer implementaciones importantes adicionales una vez que llegaron a Marte.
Cuando nos acercamos a Marte, iremos debajo del polo sur. Cuando empecemos a llegar al otro lado, dispararemos nuestros motores principales. Tenemos seis motores, y cada uno produce 170 Newtons de empuje, por lo que tenemos más de 900 Newtons que serán disparados. Vamos a disparar nuestros propulsores de hidrazina durante unos 30 minutos. Luego vamos detrás del planeta, y no tendremos ninguna telemetría en ese momento en particular hasta que se complete el incendio y la nave espacial emerja desde detrás de Marte.
Cuando eso suceda, estaremos en una órbita muy elíptica. Nuestra órbita se extenderá desde el planeta en el punto más alejado, la apoapsis, a unos 35,000 kilómetros y estaremos a unos 200 kilómetros en el punto más cercano. Esto establece la siguiente fase, el aerobraking.
En el frenado aerodinámico, utilizaremos la parte posterior de los paneles solares, el cuerpo de la nave espacial y la parte posterior de las antenas de alta ganancia para crear resistencia, lo que nos ralentizará a medida que atraviesa la atmósfera. Entonces, cada vez que estemos cerca del planeta, nos sumergiremos en la atmósfera y disminuiremos la velocidad. Ahora, de la forma en que funciona la mecánica orbital, si quitas energía a través del arrastre, bajas la apoapsis. Entonces, durante un período de siete a ocho meses, nos sumergiremos en la atmósfera del planeta 514 veces, bajando lentamente nuestra órbita a nuestra órbita científica final.
Luego nos metemos en la salsa de hacer la ciencia. Quitar las cubiertas de nuestros instrumentos son las últimas implementaciones menores que tenemos que hacer, y luego comenzamos a adquirir datos. Podemos adquirir datos sobre todo el planeta: las montañas, los valles, los polos, durante dos años ”.
Fuente original: NASA Astrobiology
