Resumen (25 de agosto de 2005): El Orbitador de Reconocimiento de Marte se lanzó el 12 de agosto, y cuando llegue a Marte buscará la evidencia de agua en la atmósfera, superficie y subsuelo marciano. Este orbitador también proporcionará vistas detalladas del planeta, identificando todo obstáculo que pueda hacer peligrar la seguridad de futuros vehículos exploradores.

El Mars Odyssey [Odisea de Marte] ha encontrado lo que parece ser hielo debajo de la superficie, cerca del lugar explorado por el Mars Express en el cual pueden asimismo aparecer nuevas concentraciones de metano. Crédito de la imagen: NASA

El Orbitador de Reconocimiento de Marte (MRO) se lanzó el 12 de agosto, y actualmente está en su séptimo mes de viaje al planeta rojo. Una vez allí, MRO buscará evidencia de agua en la atmósfera, superficie y subsuelo. MRO también proporcionará vistas detalladas del planeta, identificando todo obstáculo que pueda hacer peligrar la seguridad de futuros vehículos exploradores.

Jim Graf, Director del Proyecto del Orbitador de Reconocimiento de Marte, dio una charla en la cual proporcionó una visión general de la misión. En la parte 2 de esta trascripción, Graf describe los instrumentos que proporcionarán una gran cantidad de detalles sobre el clima y la topografía marciana.

Lease la parte 1 de esta transcripcion

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“La astronave MRO es enorme. Nosotros somos de dos a tres veces la masa del Mars Global Surveyor (MGS) y Mars Odyssey. Lo que significa esto realmente es que tenemos más potencia, mayor capacidad y podemos mantener más instrumentos que las otras grandes misiones que están actualmente proporcionando fenomenales datos.

MRO pesa 2.180 kilogramos en el lanzamiento. De un extremo al otro, de un panel solar al otro panel, abarca 14 metros. Desde los motores hasta el tope de la antena de alta ganancia, tiene sobre siete metros. En la Tierra, los paneles solares pueden producir seis kilovatios de potencia. Pero en Marte, que está más alejado del Sol, puede producir hasta dos kilovatios. Esta será la fuente de energía de los instrumentos de la nave.

Vista panorámica. Ophir Chasm en la red septentrional del Marineris Valley. Crédito: ESA/Mars Express

La antena de alta ganancia tiene tres metros de longitud -sobre 10 pies- y tiene un amplificador de 100 vatios. Juntos, el amplificador y la antena nos permiten transmitir a la Tierra 5,6 megabites por segundo de datos. Esencialmente, las astronaves que nos han precedido han estado usando algo semejante a un módem de línea RTB. Nosotros, en cambio, tenemos un sistema equivalente a tres líneas ADSL. Se trata de una cuestión crítica cuando se quiere dar comienzo a una investigación intensiva del planeta. Estamos intentando incrementar la resolución espacial con el objetivo de hallar detalles cada vez más sutiles. Para conseguirlo, necesitamos ser capaces de enviar a la Tierra más datos, por cuya razón hemos creado este enorme sistema, para transmitir todos los datos que podamos.

Otro aspecto que hay que tener presente es que operaremos en una órbita baja. Estaremos en una órbita de 255 a 320 kilómetros, en vez de a 400 kilómetros. De este modo, podemos tener una mejor resolución. Pero, al hacer esto, sacrificamos algo llamado Protección Planetaria. Los Estados Unidos tienen tratados con países de todo el mundo para evitar la migración de nuestras bacterias a otros planetas. Queremos encontrar vida allí, y queremos saber si allí se originó vida, por eso no queremos llevarla allí en una astronave. Si se orbita a 400 kilómetros o más, se tienen una serie de reglas con las que enfrentarse, y hay que permanecer allí de 20 a 50 años. Pero estamos sumergiéndonos en la atmósfera cada vez que vamos allí, de modo que tenemos que limpiar de bacterias nuestra astronave. Esto recibe el nombre de “aproximación de carga de esporas”. Tenemos que estimar qué clase de biocarga estamos transportando, y limpiarla.

Vista panorámica. Las imágenes del Solis Planum fueron tomadas durante la órbita 431 en mayo de 2004 a una resolución de aproximadamente 48 metros por píxel. La región abarcada está situada al sur del Solis Planum a 271º de longitud este y a aproximadamente 33º de latitud sur. Créditos: ESA/Mars Express

Pero orbitar a este bajo nivel nos permite tomar muestras del suelo de 30 centímetros por píxel, 3/10 metros. Con tres píxeles juntos, tenemos la capacidad de ver objetos de un metro. Así seremos capaces de ver las rocas de la superficie. Seremos capaces de ver los campos de escombros e intentar conocer si fueron creados por la gravedad o por algún fluido, a partir del tamaño de las rocas y su distribución. Compara esto al Odyssey [Odiseo], el cual alcanza una resolución de 18 metros por píxel, o a la cámara MGS de 1,5 metros por píxel.

El sistema de telecomunicaciones de MRO nos permitirá transmitir a la Tierra hasta 90 veces diarias lo que esas otras misiones han transmitido, lo cual permite comenzar una exploración global. Se espera que Cassini, actualmente en Saturno, envíe 2,5 terabites de datos. Magellan, la cual voló a Venus, envió 3,7. Si los sumas todos y los multiplicas por tres, empiezas a aproximarte a la cantidad de datos que MRO nos va a enviar. Se trata de una cantidad ingente.

Y, por eso, es un inmenso reto para las estaciones terrestres –La Red de Deep Space [Espacio Profundo]- absorber todos estos datos. Tenemos que ser capaces de procesar los datos con rapidez; no podemos permitirnos ninguna demora. Si sufrimos un embotellamiento, los perderemos para siempre.

Una imagen desde arriba en alta resolución del Eos Chasma, una parte del Valles Marineris. Credit: ESA/Mars Express

MRO tiene una maravillosa colección de instrumentos. El menor es MARCI, el visor en color. Pesa sólo dos kilogramos. Tiene un ojo de pez que abarca 180 grados en dos direcciones, mirando en cinco espectros visibles y dos espectros UV. Cuando mira hacia abajo, tiene una amplitud de campo que abarca todo el horizonte, nada menos que 3.000 kilómetros. Es capaz de resolver objetos desde uno a diez kilómetros. Es nuestro instrumento meteorológico, el cual busca cambios en la atmósfera; también nos dice, en un sentido macroscópico, lo que sucede en la superficie en su conjunto.

El Context Imager (CTX) tiene menor amplitud de campo –30 kilómetros en vez de 3.000—pero, en cambio, ofrece una resolución mucho mejor. En vez de una resolución de uno a diez kilómetros, aquí descendemos a casi dieciocho metros de resolución o seis metros por píxel. De este modo, con este instrumento, ya empezamos a ser capaces de distinguir objetos del tamaño de un autobús escolar. En casi todas las otras astronaves que están volando a Marte, se consideraría a esta cámara como de alta resolución. Pero, para nosotros, sólo es de resolución media.

¿Qué clase de imágenes se están tomando actualmente? Seremos capaces de ver tornados en su desplazamiento a través de la superficie, y otras clases de fenómenos atmosféricos. Veremos dunas de arena, terrenos en capas y lechos de roca.

El espectrómetro, CRISM, no sólo mira en una franja espectral como las otras cámaras. Abarca desde 0,4 a cuatro micras –de todas las gamas de luz visible a el infrarroja. Su franja es siempre de 11 kilómetros, pero puede trabajar en un modo en el cual da una resolución de 200 metros, y puede conseguir 60 canales. O puede entrar en modo de alta resolución proporcionando 512 canales a una resolución de 20 metros. Veinte metros es el tamaño del cráter Eagle. Por lo tanto, podemos comenzar a dirigirnos a este tamaño de fenómenos, buscando la diversidad de la composición de la superficie. Esta cámara trabaja como un prisma. Divide la luz en sus constituyentes originales, los cuales pueden ser traducidos en propiedades de absorción y propiedades de reflexión que están en la luz procedente de la superficie. Así podemos comenzar mirando la arcilla; podemos empezar mirando el agua.

Sombra proyectada por el Spirit sobre las rodadas del Gusev. Créditos de la imagen: NASA/JPL

Y ahora llegamos a la joya de la corona: HiRISE. Es de 65 kilogramos y utiliza 60 vatios. Tiene amplitud de campo de sólo seis kilómetros, pero consigue una resolución de casi un metro. Con este instrumento, a nuestra altitud, podemos empezar a observar sutiles detalles de la superficie, como las disposiciones en capas. También podemos combinar estas medidas de un metro con las mediciones CRISM de 20 metros de resolución, las cuales proporcionan diferentes resoluciones espaciales, para un mejor conocimiento de las formaciones de la superficie.

En 1998 enviamos una astronave llamada Mars Polar Lander a la superficie de Marte, pero se perdió. HiRISE puede hacer 30 centímetros por píxel, de modo que podemos empezar a buscar esta astronave. Los europeos se preguntaban si es posible buscar el Beagle, y desde luego podemos intentarlo, aunque es de inferior tamaño al Polar Lander.

Rodadas en el suelo marciano trazadas por el vehículo Spirit. Crédito de la imagen: NASA/JPL/OSU/Cornell

Cuando coloquemos a HiRISE, CHRISM y CTX juntos, funcionando al mismo tiempo, obtendremos una franja de alta resolución en el medio. Podemos entonces extrapolarlo a los 30 kilómetros que muestra CTX. Así podemos realizar mediciones sinérgicas, cooperativas. La otra cosa que tenemos en mente es que durante el viaje, podemos hacer girar las astronaves 30 grados, una frente a otra, lo cual nos permitirá acceder a muchos lugares del planeta que antes no éramos capaces de ver. Desde el momento en que seamos capaces de mirar lado a lado, en diferentes órbitas, empezaremos a obtener imágenes tridimensionales o estereoscópicas. Y HiRISE, mediante estereoscopia, puede detectar diferencias en la elevación inferiores a 20 centímetros. De este modo, ya podemos empezar a ver colinas y vallecitos, algo especialmente crítico si vas a enviar un valioso vehículo explorador hasta allí. Si quieres saber si se dirige hacia una gran grieta o a un gran peñasco.

Mars Climate Sounder (MCS) es un instrumento de microondas. Observa la atmósfera: agua, dióxido de carbono, polvo en el aire y temperatura. Lo más notable, desde del punto de vista tecnológico, es que este instrumento ya ha volado a Marte anteriormente. Aunque fue un fracaso porque la astronave falló. Cuando voló por primera vez a Marte, pesaba 40 kilogramos. El laboratorio de microdispositivos en JPL en colaboración con nuestra División 38 lo redujeron a nueve kilogramos, al tiempo que es posible obtener con él mediciones más precisas. Es una proeza increíble.

Con MCS, podemos empezar a buscar las fuentes y marismas de vapor de agua. Podemos observar la estructura atmosférica que transporta las tormentas de polvo y los ciclos estacionales. También podemos observar el desequilibrio radiactivo, por ejemplo, cuánta luz solar está siendo reflejada en relación con la absorbida en los polos.

Un renderizado artístico de 2001 Mars Odyssey a su entrada en órbita. El 28 de octubre de 2003, durante un período de intensa actividad solar, el instrumento de detección de radiaciones dejó de funcionar correctamente. Créditos: JPL

SHARAD, un radar de subsuelo poco profundo, es, quizás, el instrumento más diferente de todos los demás. Sondea bajo la superficie, penetrando casi a 500 metros de profundidad, buscando capas de hielo y agua. Fue creado por la Agencia Espacial Italiana en una empresa conjunta con la NASA. Sólo pesa 17 kilos y consume 17 vatios, lo cual es casi increíble para un radar. Es muy eficiente. Trabaja a frecuencias muy bajas, sobre 20 megahercios. Y como es de baja frecuencia, penetrará la superficie hasta golpear un trozo de hielo o de agua, en cuyo caso obtendremos un eco. Ahora bien, cuando obtengamos el eco, ¿se tratará de una densa capa de hielo o será la punta del iceberg de un gran acuífero? Con este instrumento lo sabremos.

El espectrómetro de rayos gamma de Odyssey ha mostrado que hay hidrógeno en las altas altitudes de los polos norte y sur. Creemos que el hidrógeno es hielo de agua. Las teorías actuales dicen que hay también hielo en el ecuador, pero a grandes profundidades. Entonces a medida que te acercas a los polos, el hielo de agua está más cerca de la superficie, quizás a un metro. Phoenix aterrizará en 2007 para buscar esta agua.

Es crítico conocer el ciclo hídrico de Marte para saber si hay vida allí. La colección de instrumentos de MRO se ha diseñado para eso. Tenemos MARCI y tenemos MCS para buscar a dónde se está yendo el agua; y dónde está el agua en la atmósfera. Al mismo tiempo, dispondremos de visores de superficie observando la orografía, formada y modificada por las corrientes de agua. Y, en el caso de CRISM, seremos capaces de decir en dónde se encuentran los minerales que se crearon al interactuar con el agua. Todo lo cual nos dirá en dónde puede estar el agua y, ciertamente, en donde estuvo en el pasado. Y SHARAD buscará el agua bajo la superficie, en la superficie y en la atmósfera. Vamos a seguir esta agua, averiguar en donde está y, con un poco de suerte, algún día seremos capaces de encontrar la vida que está con ella”.