Las cámaras del Rover Perseverance de la NASA obtienen imágenes de Marte únicas

El rover Perseverance de la NASA ha estado explorando el cráter Jezero durante más de 217 días terrestres (211 días marcianos), y las rocas polvorientas que allí se encuentran, están comenzando a contar la historia de un Marte joven y volátil en el que fluyó lava y agua.

Esa historia, que se remonta a miles de millones de años en el pasado, se desarrolla gracias, en gran parte, a las siete potentes cámaras científicas a bordo del Perseverance. Capaces de localizar pequeñas características desde grandes distancias, captar vastas extensiones del paisaje marciano y magnificar diminutos gránulos de roca, estas cámaras especializadas también ayudan al equipo del rover, a determinar qué muestras de roca ofrecen la mejor oportunidad de saber si alguna vez existió vida microscópica en el Planeta rojo.

En total, unos 800 científicos e ingenieros de todo el mundo forman el equipo más grande de Perseverance. Eso incluye equipos más pequeños, desde unas pocas docenas hasta hasta 100 personas, para cada una de las cámaras e instrumentos del rover. Y los equipos responsables de las cámaras deben coordinar cada decisión sobre qué fotografiar.

“Las cámaras de imágenes son una gran parte de todo”, dijo Vivian Sun, codirectora de la primera campaña científica de Perseverance en el Jet Propulsion Laboratory de la NASA, en el sur de California. “Usamos muchas de ellas todos los días para desarrollar ciencia. Son absolutamente fundamentales para la misión”.

Eva Scheller, de Caltech, miembro del equipo científico de Perseverance, proporciona una instantánea del instrumento científico SHERLOC del rover. Montado en el brazo robótico del rover, SHERLOC, cuenta con espectrómetros, un láser y cámaras, incluido WATSON, que toma imágenes en primer plano de granos de roca y texturas superficiales.
Créditos: NASA/JPL-Caltech.

La información ha ido fluyendo desde poco después de que Perseverance aterrizara en febrero, con las impresionantes imágenes que se han ido acumulando a medida que las múltiples cámaras van realizando sus investigaciones científicas. Así es como funcionan:

Panorámicas 

Las dos cámaras de navegación de Perseverance, entre nueve cámaras de ingeniería, respaldan la capacidad de conducción autónoma del rover. Y en cada parada, el rover primero emplea esas dos cámaras para obtener la disposición del terreno con una vista de 360 grados.

Perseverance capturó sus huellas el 1 de julio de 2021, después de conducir de forma autónoma 109 metros, su viaje autónomo más largo hasta la fecha. La imagen ha sido procesada para mejorar el contraste.
Créditos: NASA/JPL-Caltech.

“Los datos de la cámara de navegación son realmente útiles para tener esas imágenes y hacer un seguimiento científico específico con instrumentos de mayor resolución como SuperCam y Mastcam-Z”, dijo Sun.

Las seis cámaras para evitar peligros de Perseverance, o Hazcams, incluyen dos pares al frente (usando solo un par cada vez) para ayudar a evitar puntos problemáticos y colocar el brazo robótico del rover en los objetivos; los dos Hazcams traseros proporcionan imágenes para ayudar a ubicar el vehículo en el contexto de la panorámica.

Mastcam-Z, un par de “ojos” en el mástil del rover, está diseñada para tomar panorámicas en color, incluidas imágenes en 3D, con capacidad de zoom. También puede capturar videos de alta definición.

Perseverance Mars rover usó su sistema de cámara Mastcam-Z para crear esta panorámica (con el color mejorado), que los científicos usaron para buscar sitios de muestreo de rocas. La panorámica está formada a partir de 70 imágenes individuales tomadas el 28 de julio de 2021.
Créditos: NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS.

Jim Bell, de la Universidad Estatal de Arizona, lidera el equipo Mastcam-Z, que ha estado trabajando rápido para producir imágenes para el grupo más grande. “Parte de nuestro trabajo en esta misión ha sido una especie de triaje”, dijo. “Podemos recorrer vastas franjas y hacer una rápida evaluación de la geología, del color. Eso ha ayudado al equipo a descubrir hacia dónde apuntar con los instrumentos”.

El color es clave: las imágenes de Mastcam-Z permiten a los científicos establecer vínculos entre las características vistas desde la órbita por el Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), y lo que ven en la superficie.

El instrumento también funciona como un espectrómetro de baja resolución, dividiendo la luz que captura en 11 colores. Los científicos pueden analizar los colores en busca de pistas sobre la composición del material que emite la luz, ayudándoles a decidir qué características ampliar con los verdaderos espectrómetros de la misión.

Por ejemplo, hay una conocida serie de imágenes del 17 de marzo. Muestra una amplia escarpa, también conocida como “Delta Scarp”, que es parte de un delta de un río en forma de abanico que se formó en el cráter hace mucho tiempo. Después de que Mastcam-Z proporcionara una vista amplia, la misión dirigió a SuperCam para ver más de cerca.

Visión a largas distancias
Compuesto por cinco imágenes, este mosaico del “Delta Scarp” del cráter Jezero fue tomado el 17 de marzo de 2021 por la cámara de imágenes microscópicas remotas (RMI) de Perseverance, desde una distancia de 2.250 metros.
Créditos: NASA/JPL-Caltech/LANL/CNES/CNRS/ASU/MSSS.

Los científicos usan SuperCam para estudiar la mineralogía y la química, y para buscar pruebas de vida microbiana antigua. Encaramado cerca de Mastcam-Z, en el mástil de Perseverance, está el Micro-Imager Remoto, o RMI, que puede acercar características del tamaño de una pelota de béisbol desde más de kilómetro y medio de distancia.

Una vez que Mastcam-Z proporcionó imágenes de la escarpa, la SuperCam RMI se centró en una esquina de la misma, proporcionando primeros planos que luego se unieron para obtener una vista más reveladora.

Para Roger Wiens, investigador principal de SuperCam en el Laboratorio Nacional de Los Alamos en Nuevo México, estas imágenes hablaban mucho sobre el pasado antiguo de Marte, cuando la atmósfera era lo suficientemente densa y cálida como para permitir que el agua fluyera en la superficie.

“Esto muestra enormes rocas”, dijo. “Lo que significa que tuvo que haber una gran inundación repentina que arrastró rocas por el lecho del río hacia esta formación delta”.

Las capas de chock-a-block le dieron aún más información.

“Estos grandes cantos rodados se encuentran a mitad de camino de la formación delta”, dijo Wiens. “Si el lecho del lago estuviera lleno, los encontraría en la parte superior. Así que el lago no estaba lleno cuando ocurrió la inundación repentina. En general, puede estar indicando un clima inestable. Quizás no siempre hubo un lugar tan plácido, tranquilo y habitable que nos habría gustado para criar algunos microorganismos”.

Además, los científicos han detectado indicios de rocas ígneas que se formaron a partir de lava o magma en el suelo del cráter durante este período temprano. Eso podría significar no solo agua que fluye, sino lava que fluye, antes, durante o después del tiempo en que se formó el lago.

Estas pistas son cruciales para la misión en la búsqueda de signos de vida antigua marciana y entornos potencialmente habitables. Con ese fin, el rover está tomando muestras de rocas y sedimentos marcianos que las misiones futuras traerán a la Tierra para un estudio en profundidad.

Primer plano
Perseverance tomó este primer plano de un objetivo de roca apodado “Foux” usando su cámara WATSON el 11 de julio de 2021. El área dentro enfocada es de 3,5 por 2,6 centímetros.
Créditos: NASA/JPL-Caltech/MSSS.

Una variedad de cámaras de Perseverance ayudan en la selección de esas muestras, incluido WATSON (Wide Angle Topographic Sensor for Operations and eNgineering).

Ubicado al final del brazo robótico del rover, WATSON proporciona primeros planos de rocas y sedimentos, concentrándose en la variedad, tamaño, forma y color de los diminutos granos, así como del “cemento” entre ellos. Esa información puede dar una idea de la historia de Marte, así como un contexto geológico para posibles muestras.

WATSON también ayuda a los ingenieros a posicionar el taladro del rover para extraer muestras de núcleos de roca y produce imágenes de dónde proviene la muestra.

El generador de imágenes se asocia con SHERLOC (Scanning Habitable Environments with Raman & Luminescence for Organics & Chemicals), que incluye un generador de imágenes contextual y de enfoque automático (ACI), la cámara de mayor resolución del rover. SHERLOC usa un láser ultravioleta para identificar ciertos minerales en rocas y sedimentos, mientras que PIXL (Planetary Instrument for X-ray Lithochemistry), también en el brazo robótico, usa rayos X para determinar la composición química. Estas cámaras, trabajando en conjunto con WATSON, han ayudado a obtener datos geológicos, incluidos signos de esa roca ígnea en el suelo del cráter, con una precisión que ha sorprendido a los científicos.

“Estamos obteniendo espectros de materiales formados en ambientes acuosos, como por ejemplo, sulfato y carbonato”, dijo Luther Beegle, investigador principal de SHERLOC en JPL.

Los ingenieros también usan WATSON para verificar los sistemas y el tren de aterrizaje del rover, y para tomar selfies de Perseverance (aquí se explica cómo).

Beegle dice que el sólido rendimiento de los instrumentos de imagen, y su capacidad para soportar el duro entorno de la superficie marciana, le dan seguridad en las posibilidades de Perseverance de realizar grandes descubrimientos.

“Una vez que nos acerquemos al delta, donde debería haber un potencial de preservación muy bueno para las señales de vida, tendremos una muy buena oportunidad de ver algo si está allí”, dijo.

Más sobre la misión

Un objetivo clave de la misión de Perseverance en Marte es la astrobiología, incluida la búsqueda de signos de vida microbiana antigua. El rover está caracterizando la geología del planeta y el clima pasado, allanará el camino para la exploración humana del Planeta Rojo y será la primera misión en recolectar y almacenar rocas y regolitos marcianos (rocas y polvo rotos).

Las misiones posteriores de la NASA, en cooperación con la ESA (Agencia Espacial Europea), enviarán naves espaciales a Marte para recolectar estas muestras selladas de la superficie y traerlas a la Tierra para un análisis en profundidad.

La misión Perseverance Mars 2020 es parte del enfoque de exploración de la Luna a Marte de la NASA, que incluye las misiones Artemis a la Luna, que ayudarán a prepararse para la exploración humana del Planeta Rojo. JPL, que es administrado por la NASA por Caltech en Pasadena, California, construyó y administra las operaciones del rover Perseverance.

Noticia original (en inglés)

Edición: R. Castro.