El orbitador Odyssey de la NASA cumple 20 históricos años de mapeo de Marte

Durante dos décadas, la nave espacial más longeva del Planeta Rojo ha ayudado a localizar hielo de agua, evaluar los lugares de aterrizaje y estudiar las misteriosas lunas del planeta.

La nave espacial Mars Odyssey 2001 de la NASA se lanzó el 7 de abril, hace 20 años, lo que la convierte en la nave espacial más antigua activa en el Planeta Rojo. El orbitador, que toma su nombre de la clásica novela de ciencia ficción de Arthur C. Clarke “2001: A Space Odyssey” (Clarke permitió su uso antes del lanzamiento), fue enviado para mapear la composición de la superficie marciana, proporcionando una ventana al pasado, para que los científicos pudieran reconstruir cómo evolucionó el planeta.

Pero ha hecho mucho más, ha descubierto tesoros de agua helada, ha servido como un enlace de comunicaciones crucial para otras naves espaciales y ha ayudado a allanar el camino para aterrizajes más seguros para robots y para futuros astronautas.

Veamos algunos de los muchos logros de Odyssey.
A las 11:02 a.m. EDT del 7 de abril de 2001, la multitud observó el despegue de un cohete Boeing Delta II desde la Estación de la Fuerza Aérea de Cabo Cañaveral, Florida, que transportaba la nave espacial Mars Odyssey 2001 de la NASA al espacio, para realizar un viaje de siete meses a Marte.
Créditos: NASA.
Cartografía del hielo marciano

Las dos décadas de datos de Odyssey han sido de gran ayuda para los investigadores que trabajan para determinar dónde está el hielo de agua en el planeta. Comprender el ciclo del agua en Marte, un planeta que alguna vez fue muy húmedo, como la Tierra, ofrece información sobre la forma en que ha cambiado con el tiempo: ¿Cómo se mueve el agua alrededor del planeta hoy? ¿Afecta la inclinación del planeta al lugar donde es estable el hielo? Los descubrimientos de Odyssey han ayudado a resolver esas preguntas.

“Antes de Odyssey, no sabíamos dónde se almacenaba el agua en el planeta”, dijo el científico del proyecto Jeffrey Plaut del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California, que lidera la misión Odyssey. “Lo detectamos por primera vez desde la órbita y luego confirmamos que estaba allí usando el módulo de aterrizaje Phoenix”.

Los depósitos de hielo de agua serán necesarios para ayudar a los astronautas a sobrevivir en Marte y para proporcionar combustible a sus naves espaciales. (De hecho, los astronautas eran el foco de un instrumento a bordo del Odyssey (que estuvo activo hasta 2003) que medía la cantidad de radiación espacial con la que tendrían que lidiar). El orbitador encontró el hielo de agua usando su detector de espectrómetro de rayos gamma (GRS), que ha demostrado ser un cazador capaz de identificar hidrógeno cerca de la superficie. El GRS mide la cantidad de diferentes elementos en la superficie marciana y también sirve como un nodo en la interplanetary gamma-ray burst (GRB) detection network (GRB) de la NASA, que identifica las ubicaciones de las fuentes de GRB para las observaciones astronómicas de seguimiento.

Seis vistas de la luna marciana Fobos capturadas por THEMIS, en marzo de 2020. La cámara mide la temperatura de la superficie día y noche. El estudio de la termofísica de cada luna ayuda a los científicos a determinar las propiedades de los materiales en sus superficies, tal como lo hicieron con la superficie marciana.
Créditos: NASA / JPL-Caltech / ASU / NAU.
¿De qué está hecho Marte?

Casi cualquier estudio de mapeo de la superficie marciana probablemente incluye datos de Odyssey. Durante muchos años, los mapas globales más completos de Marte se hicieron utilizando la cámara infrarroja de Odyssey, llamada Sistema de Imágenes de Emisión Térmica o THEMIS. La cámara mide la temperatura de la superficie día y noche, lo que permite a los científicos determinar qué materiales físicos existen, como rocas, arena o polvo. Sus datos revelan la presencia de estos materiales en función de cómo se calientan o enfrían en el transcurso de un día marciano.

Los científicos no solo han utilizado los datos para mapear las redes de los valles y los cráteres, sino que también han podido detectar areniscas, rocas ricas en hierro, sales y más; hallazgos que ayudan a dar una idea más profunda de la historia de Marte. “Es difícil estimarr cómo el mapa global THEMIS, ha llenado los vacíos de nuestro conocimiento”, dijo Laura Kerber de JPL, científica adjunta del proyecto de Odyssey.

Imágenes tomadas entre 2002 y 2004 por el generador de imágenes THEMIS de Odyssey en este mar de dunas oscuras esculpidas por el viento, cubren un área tan grande como Texas en el casquete polar norte de Marte. En esta imagen de color mejorado, las áreas más frías tienen tintes más azules, mientras que las características más cálidas se representan en amarillos y naranjas.
Créditos: NASA / JPL-Caltech / ASU.
Aterrizajes más seguros

THEMIS ha enviado más de 1 millón de imágenes desde que comenzó a orbitar alrededor de Marte. Las imágenes y mapas que ha producido destacan la presencia de peligros, como características topográficas y rocas, pero también ayudan a garantizar la seguridad de los futuros astronautas al mostrar la ubicación de recursos como el hielo de agua. Esto ayuda a la comunidad científica de Marte y a la NASA, a decidir dónde enviar módulos de aterrizaje y rovers, incluido el rover Perseverance, que aterrizó el 18 de febrero de 2021.

Esta imagen de THEMIS muestra un cráter de doble cuenco. Si un meteorito se rompe en dos poco antes de golpear la superficie, la forma típica de cuenco de un cráter de impacto único, gana un gemelo. Las dos regiones circulares de la explosión se cruzan, creando una pared recta que separa el par de cráteres, mientras que las “alas” de los escombros expulsados se disparan hacia un lado. La imagen cubre un área de 13 kilómetros de ancho.
Créditos: NASA / JPL-Caltech / ASU.
Llamadas de rutina a casa

Desde el principio, Odyssey ha servido como un centro de llamadas de larga distancia para los rovers y módulos de aterrizaje de la NASA, enviando sus datos a la Tierra como parte de la Mars Relay Network. La idea del relé de Marte se remonta a la década de 1970, cuando los dos módulos de aterrizaje Viking enviaron datos e imágenes científicos a la Tierra, a través de un orbitador. Un orbitador puede transportar radios o antenas capaces de enviar más datos que una nave espacial de superficie. Pero Odyssey convirtió el proceso en una rutina cuando comenzó a transmitir datos desde y hacia los rovers Spirit y Opportunity de la NASA.

“Cuando aterrizaron los rovers gemelos, el éxito de la transmisión de datos utilizando la frecuencia UHF fue un cambio de juego”, dijo Chris Potts de JPL, gerente de misión de Odyssey.

Cada día, los vehículos exploradores podían ir a algún lugar nuevo y enviar imágenes actualizadas a la Tierra. A través de un relé como Odyssey, los científicos obtuvieron más datos que antes y el público obtuvo más imágenes de Marte para emocionarse. Odyssey ha apoyado más de 18.000 sesiones de comunicación. En estos días, comparte la tarea de comunicaciones con el Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA y MAVEN, junto con el Trace Gas Orbiter de la ESA (Agencia Espacial Europea).

Lunas color caramelo

Odyssey ha realizado un trabajo tan completo en el estudio de la superficie marciana, que los científicos han comenzado a girar su cámara THEMIS para capturar vistas únicas de las lunas de Marte, Fobos y Deimos. Al igual que con la superficie marciana, estudiar la termofísica de cada luna, ayuda a los científicos a determinar las propiedades de los materiales de sus superficies. Esta información puede ofrecer pistas de su pasado: no está claro si las lunas son asteroides capturados, o trozos de Marte arrancados de la superficie por un antiguo impacto.

Las misiones futuras, como la nave espacial Martian Moons eXploration (MMX) de la Agencia Espacial Japonesa, buscarán aterrizar en estas lunas. En un futuro lejano, las misiones podrían incluso crear bases para los astronautas. Y si lo hacen, dependerán de los datos de un orbitador que comenzó su odisea a principios del milenio.

THEMIS fue construido y es operado por la Universidad Estatal de Arizona en Tempe. El espectrómetro de rayos gamma de Odyssey fue proporcionado por la Universidad de Arizona, Tucson, el Laboratorio Nacional de Los Alamos y el Instituto Ruso de Investigación Espacial. El contratista principal del proyecto Odyssey, Lockheed Martin Space en Denver, desarrolló y construyó el orbitador. Las operaciones de la misión se llevan a cabo conjuntamente desde Lockheed Martin y desde JPL, una división de Caltech en Pasadena.