Resumen: Durante las inminentes misiones Mars Exploration Rover, los científicos e ingenieros participantes se levantarán y acostarán con el orto y ocaso del Sol – en Marte. Hay un pequeño contratiempo: un día en Marte es 39,5 minutos más largo que en la Tierra. |






Por: Henry Bortman

Cuando el Mars Exploration Rover-A de la NASA, afectuosamente conocido como 'Spirit', amartice en el Crater Gusev, serán aproximadamente las 8:30 PM, del 3 de Enero de 2004, en el Control de la Misión. Esto es Tiempo Estándar en el Pacífico (Pacific Standard Time (PST)), puesto que el Control de la misión se localiza en los bajos del Laboratorio de Propulsión a Chorro (Jet Propulsion Laboratory (JPL)), en Pasadena, California.

Crater marciano Gusev. Crédito: NASA, SpaceDaily

Sin embargo, cuando el tiempo es el tópico, PST sólo nos dice parte de la historia del Spirit. Los científicos e ingenieros también registran la hora UTC (Tiempo Universal Coordinado (Coordinated Universal Time)), más comúnmente conocido como GMT (Hora en Greenwich (Greenwich Mean Time)). UTC es la base oficial del registro horario en todo el mundo. Éste mundo en todo caso. La utilización del UTC hace más sencillo para la NASA y sus colaboradores internacionales la sincronización de sus relojes.

Es sencillo convertir entre PST y UTC. UTC es ocho horas más tarde que PST. Por tanto cuando el Spirit descanse sobre la superficie de Marte, en Greenwich, Inglaterra, ocho zonas horarias al este de Pasadena, serán las 4:30 de la madrugada del 4 de Enero.

La hora en Marte

Tanto para la Tierra. Pero, ¿que pasa con Marte?. Mientras que los vuelos internacionales en la Tierra requieren coordinación zonas horarias, los vuelos interplanetarios requieren coordinación entre dos mundos. Y coordinar los relojes entre la Tierra y Marte no es tan sencillo como sumar o restar horas

Un día en Marte, lo que se conoce como “sol”, tiene 24 horas, como un día en la Tierra. Cada hora tiene 60 minutos, y cada minuto 60 segundos. No hay nada mágico en esto. Los científicos simplemente se reunieron y decidieron que sería así.
Pero hay una trampa. Un segundo marciano es un pelín más largo del que se usa en la Tierra. Piensen de la siguiente manera: en vez de contar “ cientouno, ciento dos” contaríamos “cientounos, cientodoss”.
Nota del traductor:En España la duración de un segundo se estima contando “ciento uno” al semejanza de lo que en USA se hace contando “one mississipi”; lamento desconocer lo que se utiliza en el resto del ámbito hispano..

Ilustración del los rovers Spirit y Opportunity. Crédito: NASA/JPL

¿Porqué forzar la duración de un segundo? Porque un día marciano es unos 39,5 minutos más largo que el terrestre. Estirando un poco cada uno de los 86.400 segundos del día, esos 39,5 minutos quedan imperceptiblemente repartidos a lo largo del sol marciano. Hasta, esto es, que llega el momento de enviar señales de radio entre Marte y la Tierra.

En líneas generales, el objetivo de la misión Spirit – y, por supuesto de la misión Opportunity también; es más fácil hablar de ellas por separado – es el envío de datos científicos a la Tierra. Pero para que el Spirit se comunique directamente con la Tierra, tanto para recibir comandos como para transmitir datos, deben confluir dos condiciones. Primera, debe ser de día en Marte, así el transmisor del Spirit estará siendo calentado y energizado por la energía solar. Segundo, La Tierra debe estar presente en el cielo marciano sobre el cráter Gusev. Ambas condiciones son controladas primariamente por la rotación marciana.

Entonces, puesto que cada rotación marciana dura unas 24 horas y 39,5 minutos, en cada sol sucesivo durante la misión Spirit, la comunicación entre el rover y la Tierra tendrá lugar 39,5 minutos después que la del sol previo.

Todas las actividades de la misión están sujetas a este horario de comunicaciones. Cada sol, los científicos recibirán información, un enlace descendente, del Spirit que les dirá que ha hecho el rover (o que no ha hecho) en respuesta a los comandos del sol previo. Ellos tendrán entonces sólo unas pocas horas para absorber la nueva información, decidir que es lo quieren que el rover haga el siguiente sol, y enviar una secuencia de actividades deseadas a los ingenieros. Los ingenieros traducirán los requerimientos de los científicos en una secuencia de comandos que estará lista para la siguiente oportunidad de establecer un canal ascendente.

Trabajando en el turno de noche

Para acomodarse a los requisitos de la comunicación interplanetaria, durante la misión Spirit los equipos de científicos e ingenieros tendrán que vivir en “tiempo marciano”, sincronizados con el ciclo de luz y oscuridad del planeta rojo. Esto significa que, aquí en la Tierra, ellos trabajaran a veces durante las horas de luz diurna, y otras veces ellos estarán trabajando en horas nocturnas. A lo largo de un poco más de cinco semanas (36,5 días), el equipo del Spirit completará un ciclo alrededor del reloj, con un ligero cambio diario.
Los científicos que participaron en la misión Pathfinder saben lo que es vivir de esta manera.

Region marciana Meridiani Planum. Credito: NASA/JPL/ASU

“Te desbarajusta totalmente el cambiar todos los días”, dice Matt Golombek, que fue el cientifico del proyecto Pathfinder, y es ponente del Grupo de trabajo de operaciones científicas y jefe de planificación a largo plazo de las misiones MER. “No vas al banco. No hablas con los amigos. Ves más ciervos que gente en el JPL. Estás en otro planeta”.

Y la Pathfinder fue una misión de solo 30 días. Spirit es una misión de 90 días. Por tanto los científicos e ingenieros participantes tendrán que dar no una de estas vueltas al reloj sino casi dos veces y media. ¡Hablen de jet-lag!.

Es todavía más complejo. Una vez que amartice el Opportunity, 20 soles despues de la misión Spirit, un segundo equipo comenzará una rutina similar. Similar pero opuesta, porque el lugar donde se posará el Opportunity está en la car opuesta de Marte. Cuando sea de día en el cráter Gusev (el sitio del Spirit), será de noche en el Meridiani Planum (el sitio del Opportunity). Cuando la Tierra esta en el cielo sobre Meridiani se esta´ra incomunicado en Gusev. Por tanto las actividades del equipo del Opportunity seguirán un esquema exactamente opuesto a las del equipo del Spirit, con un desplazamiento de unas 12 horas y 20 minutos.

Vivir este programa puede ser agotador para aquellos involucrados. Al principio de la misión, en sol 1 o 2, dice Golombek, “quieres estar allí”. El ver las primeras imágenes de un lugar que nunca antes se había explorado es tan excitante que nadie piensa en el tiempo marciano. Pero en sol 89, cuando la misión está casi terminada, admite, “estás cansado del tiempo marciano. Sólo quieres ir a casa y ver a tus hijos jugando balompié”.

Hacia la Tierra, a la velocidad de la luz

Una cosa más. Aunque los participantes en las misiones MER vivirán en tiempo marciano, no se fijarán demasiado en relojes marcianos. “El tiempo marciano está un tanto estandarizado. Hay un Tiempo Universal Marciano, a semejanza del Terrestre (aunque se discute la forma de calcularlo más precisamente). Los científicos también dividen Marte en zonas horarias similares a las nuestras, de forma que en un punto dado de Marte es una hora que difiere en un número determinado de horas del tiempo universal marciano.

Pero cuado nos referimos a la datación de los hechos de la misión en Marte, los controladores de la misión modificarán el tiempo marciano desde un punto de vista terracéntrico del registro horario. Ellos registrarán los hechos en “tiempo de recepción en la Tierra (Earth received time) o ERT.

ERT toma en cuenta el tiempo que tarda la señal de radio en viajar, a la velocidad de la luz, entre Marte y la Tierra. Al principio de la misión Spirit esto llevará unos 10 minutos. Por tanto, por ejemplo, cuando el Spirit amartice, en el cráter Gusev serán las 14:24 (2:24 PM). El Control de la Misión, sin embargo, registrará el amartizaje como ocurrido a las 14:34 LST-A (Tiempo en el sitio de la MER-A (landing site time)), u hora en Gusev.


¡Ay! Desafortunadamente el registro es aun más complejo. Durante los 90 días de duración de la misión, la Tierra y Marte se estarán separando. A medida que se separan el tiempo que la luz tarda en viajar de uno a otra se incrementa. Cuando llegue el Spirit estos planetas vecinos estarán a unos 106 millones de millas de separación, lo que se traduce en unos 10 minutos de demora. Sin embargo al final de la misión, Tierra y Marte estarán a unos 180 millones de millas, lo que resulta en una demora de más de 16 minutos. Al final de la misión Opportunity, 20 días más tarde, el retraso se habrá incrementado hasta más de 17 minutos.