Exomars

Ha pasado poco más de una semana desde que fui a la excelente presentación del Dr. Ing. José Vago en el ITBA, por lo que no sería apropiado demorar más este artículo, así no se me escapan los recuerdos. La presentación comenzó puntualmente a las 6:30 de la tarde (no podía esperar menos de mi facultad de ingeniería), y duró unos 45min. La presentación en si fue magistral, acompañada de un Power Point excelente, con el nivel de información justo para que no abrume pero aun así ofrecer una complejidad y profundidad acorde a la audiencia presente (nerds).
Estoy seguro que hay muchos sitios de internet, como la página de la ESA, Wikipedia y otras en las que pueden leer con mayor detalle sobre las misiones Exomars, pero debido al formato de la presentación y al hecho que pudimos hacer algunas preguntas, creo que puedo darles una especie de “resumen” interesante de los puntos más importante.

¿Qué es Exomars?

Exomars no consiste en una misión, si no en 2… o quizás, 3. La primera de ellas será lanzada en el 2016, y consiste en un satélite de observación, llamado “TGM”, Trace Gas Mission, o Misión de Gas Traza. Este satélite explorará la superficie de Marte con una serie de instrumentos para estudiar la atmósfera marciana. Existe en Marte una atmósfera muy tenue, compuesta primordialmente por CO2 (95%), pero también existen gases más interesantes, como el gas metano, el cual fue detectado allí por primera vez en 2003. Lo divertido de esto es que el metano es que el metano es inestable, por lo que se degenera luego de un tiempo. Entonces, ¿de dónde viene? No se sabe. Se han descartado algunas fuentes como impactos de asteroides, y las dos grandes hipótesis que quedan son actividad geológica o actividad biológica. Es por eso que, si uno quiere encontrar vida en Marte, ir a donde está el metano es crucial, y ese es el objetivo de Exomars: descubrir vida en el planeta rojo.
Entonces, primero mandan un satélite para hacer un estudio de los gases y en base a esta información eligen donde van a aterrizar la misión del 2018, que consiste en dos rovers exploradores, uno de la NASA y otro de la ESA. El de la NASA es en realidad una especie de misión por la mitad: consiste en juntar muestras para después mandarlas de nuevo a la tierra… en el 2025. Pero nuestro interés es el otro rover. El problema de elegir donde aterrizar se dificulta por la increíble variación de altura en la superficie de Marte. Si es un lugar muy alto, la atmosfera es demasiado tenue y los paracaídas no funcionarían. Las zonas que son muy bajas generalmente son “nuevas”, superficies sin cráteres, donde es poco probable que se haya desarrollado vida, o el medio de los cráteres, donde también habría sido aniquilada la vida. Lo ideal sería aterrizar en una superficie plana, relativamente vieja, que tenga una cantidad respetable de metano y que sea accesible.


Topografía de Marte. El hemisferio norte es más joven que el sur.




¿Cómo llegan y que hacen ahí?

Uno de los aspectos que me pareció muy interesante de la presentación es la discusión sobre el sistema de aterrizaje de los rovers. Supuse que el sistema de aterrizaje iba a ser el mismo que el que el utilizado para los rovers Opportunity y Spirit, pero no fue este el caso. Como una imagen vale mil palabras, acá tienen unos videos:





El primer video muestra cómo llegaron las sondas de la NASA, el segundo, como llegaría esta (de hecho, vimos ese video en la presentación). Por suerte, al finalizar la presentación pude preguntar por que habían elegido este otro método (conocido como Sky Crane). La respuesta fue que hasta hace un año planeaban usar el sistema de “airbags”, pero debido al peso de los rovers, terminaba siendo mucho más rentable y simple tener una base que dispara retropropulsores, balanceado por 4 radares doppler, para luego bajar el rover usando un cable de acero.
El aspecto más interesante, por lejos, del rover de esta misión es el taladro que lleva consigo. Sucede que en la superficie de Marte hay una pequeñísima cantidad de agua oxigenada, o peróxido de hidrógeno. Sí, eso mismo que ponemos en nuestras heridas para desinfectarlas (matar bacterias). Si uno busca bacterias, mejor no buscarlas al lado de veneno mortal. A su vez, debido a que la superficie marciana no está protegida de los rayos ultravioletas y la radiación cósmica por una atmosfera densa o un campo magnético, la radiación a la altura del suelo marciano es muy grande. Esta radiación penetra varios centímetros dentro del suelo marciano. Si bien no se sabe exactamente cuánto, el máximo estimado por los modelos computarizados es de 1,9m. Entonces, planean llevar un taladro que pueda alcanzar los 2m de profundidad. El mismo está dividido en cuatro secciones de 50cm cada una, las cuales se van ensamblando para alcanzar mayores profundidades. El mismo va a sacar una muestra del tamaño del dedo meñique, la cual será analizada por el rover con una cantidad exhaustiva de instrumentos. Entre estos, se encuentran algunos que no son reutilizables, los cuales solo serán utilizados cuando los resultados de los otros estudios indiquen una gran posibilidad de encontrar vida.

Lecciones aprendidas

Algo que fue constante durante la presentación fue la sensación de profesionalismo y complejidad que uno sentía al escucharlo al Dr. Ing. Vago hablando de esta misión. Cada vez que se me ocurría una pregunta o una duda, el mismo la contestaba antes de haberla anotado en mi cuaderno. La sensación fue: “Pensaron en TODO.” El sistema de tracción del rover incorpora ruedas flexibles con brazos móviles que pueden actuar como piernas, para resolver el sistema de atascamiento que sufre el Spirit hace meses. Para mantener el rover caliente durante la noche, han diseñado un sistema que usa la radiación emitida por una muestra de plutonio, ahorrándose así el uso de energía de las baterías. Algo excelente es que para calibrar los instrumentos de detección necesitan usar muestras neutras, muestras de tierra que estén 100% seguros que no contienen materias orgánicas y mucho menos, vida. Esto es de enorme importancia para asegurarse de no contaminar el rover con agentes terrestres. ¿Qué piensan usar para las muestras “neutras”? Pues, rocas lunares, obviamente. Así es, quieren llevar rocas lunares a Marte para calibrar los aparatos de detección, a forma de garantizarse que no haya contaminación. Es una solución increíble para un problema tan crucial.
Para usar el taladro usaran radares para evaluar el terreno a ser penetrado, para evitar atascamientos. El mismo taladrará 50cm por día marciano, por lo que a la noche lo retraen, pero dejan una punta del taladro dentro del agujero excavado, para evitar que entre tierra y para asegurarse que al día siguiente estarán taladrando en el mismo lugar.
Todo esto hace el rover en forma automática, con instrucciones enviadas durante unos 5min de comunicación con la tierra. Esto maximiza el potencial de movimiento (no gasta tanta energía comunicándose con la tierra) y es por esto que es muy importante que el rover pueda navegar por cuenta propia por el suelo marciano, detectando irregularidades y rocas y actuando acorde a ellas.

Conclusiones

Luego de la presentación pude hablar un rato con el Ing. Vago, quien fue muy amable y me pasó su email para poder hacerle más preguntas y quizás, hacerle una entrevista exclusiva para el blog. Por favor, si tienen preguntas que les gustaría hacer al Ing., escríbanlas en los comentarios y me voy a asegurar de tratar de responderlas con la información dada por él en la presentación o enviárselas luego por mail para una entrevista en profundidad. Aun restan 8 años para el lanzamiento de la misión, y es seguro que va a ver cambios y novedades sobre la búsqueda de vida en Marte durante los 8 años que quedan. Es muy interesante pensar como se puede llegar a desenvolver esta exploración tan extrema de nuestro sistema solar, y aprender y descubrir que estamos haciendo para responder preguntas tan interesantes como la de si hay vida en otro planeta.

Links adicionales: presentación reducida

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10 respuestas a Exomars

  1. Eric dice:

    Magnificos videos. Muy impresionante. Me gusto mucho el resumen de la presentacion. Es increible como mejoro la tecnologia de aterrizaje y la maniobra del rover. Gracias por la sintesis.

  2. pablo8921 dice:

    Fantástico. Ojalá que algun dia pase por Córdoba. Ese sistema de aterrizaje es muy similar al del phoenix, pero el phoenix no era un rover. Las únicas dudas que me quedaron por ahora son: cual es su plan para traer las muestras del rover de la nasa, porque todo aquel que tenga un minimo conocimiento del tema sabe sobre el problema del combustible, además de que hasta donde recuerdo es ilegal enviar elementos radioactivos al espacio, como el plutonio que planean usar, ¿o es que es tan poco que no presenta un verdadero riesgo en caso de que el cohete explote durante el lanzamiento?

    • monoespacial dice:

      El problema de envíar material radioactivo es un problema serio, pero muchas otras misiones lo han hecho antes, como Cassini. De hecho, si no me equivoco, creo que la mayoría de las misiones han viajado con material radioactivo, pero la verdad que no lo se y no lo he investigado. Lo que si se es que hay muchos protocolos de seguridad para seguir, del estilo “si explota, el contenedor no debe abrirse”.

      En cuanto a traer de vuelta las muestras, la solución es simple: se manda una nave a orbitar. Luego, otra que aterriza con un rover, que busca la muestra y la pone en un cohete. Este cohete despega y acopla con la nave que orbita. Luego esta dispara sus cohetes brevemente, impulsandose fuera de orbita. Es la misma solución que se usó en las misiones Apollo. Al principio parece infactible, pero luego te das cuenta que sin atmosfera, con menor gravedad, y con una carga tan chica (ya que una mucho más grande esta orbitando), se necesita de muy poco impulso para escapar.

  3. pablo8921 dice:

    Suponia que era una solucion tipo apollo la de la vuelta a la tierra, pero no estaba seguro, pero ahora que lo pienso si bien nos encontramos ante un planeta y no una luna, lo que despega no es un modulo lunar con tres hombres, rocas e instrumentos sin un robot con unas rocas.
    Sobre lo de enviar elementos radioactivos, justamente las misiones anteriores fueron el problema si mal no recuerdo. Tengo un libro que ahora mismo no encuentro que explicaba que hubieron protestas por el lanzamiento de una de las voyager creo, y que desde entonces no se permite lanzar material radioactivo. Aunque quizas se pueda siguiendo ciertos reglamentos.

    • monoespacial dice:

      Jeje, en realidad, el robot se queda allá. Lo que despega es un cohete con rocas.

      • pablo8921 dice:

        Osea, menor masa aun. Ahora que lo pienso, tiene sentido, puesto qeu el rover puede seguir haciendo de las suyas en marte, y las piedritas van a la tierra para ser analizadas por cientificos que seran muy felices al tenerlas.

  4. teresa dice:

    Espero ansiosa la nota con el Dr. Ing. Vago, muy interesante el comentario sobre su conferencia

  5. jimmy dice:

    Muy buen articulo mono. Perdón, pero ¿cual seria el problema de enviar material radiactivo al espacio?

    • pablo8921 dice:

      Los cohetes pueden explotar, y una explosion en altura con elementos radioactivos significan que dichos elementos se esparzan en una zona muy grande, afectando animales y llegando a poblados.

  6. jimmy dice:

    jeje si, no lo habia pensado.

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