El calor y el polvo ayudan a lanzar agua marciana al espacio.

Los científicos que utilizan el instrumento a bordo de la nave espacial Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN, o MAVEN, de la NASA, han descubierto que el vapor de agua cerca de la superficie del Planeta Rojo se eleva más alto en la atmósfera de lo que cualquiera esperaba. Allí, se destruye fácilmente por partículas de gas cargadas eléctricamente, o iones, y se pierde en el espacio.

Los investigadores dijeron que el fenómeno que descubrieron es uno de varios que han llevado a Marte a perder el equivalente a un océano global de agua hasta cientos de metros de profundidad durante miles de millones de años. Al informar sobre su hallazgo el 13 de noviembre en la revista Science, los investigadores dijeron que Marte continúa perdiendo agua hoy a medida que el vapor se transporta a grandes altitudes después de sublimarse de los casquetes polares congelados durante las estaciones más cálidas.

“A todos nos sorprendió encontrar agua tan alto en la atmósfera”, dijo Shane W. Stone, estudiante de doctorado en ciencias planetarias en el Laboratorio Lunar y Planetario de la Universidad de Arizona en Tucson. “Las mediciones que usamos solo podrían provenir de MAVEN mientras se eleva a través de la atmósfera de Marte, muy por encima de la superficie del planeta”.

Para hacer su descubrimiento, Stone y sus colegas se basaron en datos del espectrómetro de masas de iones y gases neutrales (NGIMS) de MAVEN, que fue desarrollado en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. El espectrómetro de masas inhala aire y separa los iones que lo componen por su masa, que es como los científicos los identifican.

Stone y su equipo rastrearon la abundancia de iones de agua en lo alto de Marte durante más de dos años marcianos. Al hacerlo, determinaron que la cantidad de vapor de agua cerca de la parte superior de la atmósfera a unos o 150 kilómetros sobre la superficie, es más alta durante el verano en el hemisferio sur. Durante este tiempo, el planeta está más cerca del Sol y, por lo tanto, más cálido, y es más probable que ocurran tormentas de polvo.

Este gráfico muestra cómo varía la cantidad de agua en la atmósfera de Marte según la estación. Durante las tormentas de polvo globales y regionales, que ocurren durante la primavera y el verano del sur, la cantidad de agua aumenta.
Créditos: Universidad de Arizona / Shane Stone / NASA Goddard / Dan Gallagher.

Las temperaturas cálidas del verano y los fuertes vientos asociados con las tormentas de polvo ayudan a que el vapor de agua llegue a las partes más altas de la atmósfera, donde se puede descomponer fácilmente en sus constituyentes oxígeno e hidrógeno. El hidrógeno y el oxígeno luego escapan al espacio. Anteriormente, los científicos pensaban que el vapor de agua estaba atrapado cerca de la superficie marciana como en la Tierra.

“Todo lo que llega a la parte más alta de la atmósfera se destruye, en Marte o en la Tierra”, dijo Stone, “porque esta es la parte de la atmósfera que está expuesta a la fuerza total del Sol”.

Esta ilustración muestra cómo se pierde agua en Marte normalmente en comparación con las tormentas de polvo regionales o globales.
Créditos: NASA / Goddard / CI Lab / Adriana Manrique Gutierrez / Krystofer Kim.

Los investigadores midieron 20 veces más agua de lo habitual durante dos días en junio de 2018, cuando una severa tormenta de polvo global envolvió a Marte (la que dejó fuera de servicio al rover Opportunity de la NASA). Stone y sus colegas estimaron que Marte perdió tanta agua en 45 días durante esta tormenta como lo hace normalmente durante todo un año marciano, que dura dos años terrestres.

“Hemos demostrado que las tormentas de polvo interrumpen el ciclo del agua en Marte y empujan las moléculas de agua más arriba en la atmósfera, donde las reacciones químicas pueden liberar sus átomos de hidrógeno, que luego se pierden en el espacio”, dijo Paul Mahaffy, director de la División de Exploración del Sistema Solar en Goddard e investigador principal de NGIMS.

Otros científicos también han descubierto que las tormentas de polvo marcianas pueden elevar el vapor de agua muy por encima de la superficie. Pero nadie se había dado cuenta hasta ahora de que el agua llegaría hasta la cima de la atmósfera. Hay abundantes iones en esta región de la atmósfera que pueden romper las moléculas de agua 10 veces más rápido de lo que se destruyen en niveles inferiores.

“Lo que es único en este descubrimiento es que nos proporciona una nueva vía que no pensamos que existiera para que el agua escape del entorno marciano”, dijo Mehdi Benna, científico planetario de Goddard y co-investigador del instrumento NGIMS de MAVEN. “Cambiará fundamentalmente nuestras estimaciones de la velocidad con la que se escapa el agua hoy y con la que se escapaba en el pasado”.

Esta investigación fue financiada por la misión MAVEN. El investigador principal de MAVEN tiene su base en el Laboratorio de Física Atmosférica y Espacial de Boulder de la Universidad de Colorado, y la NASA Goddard administra el proyecto MAVEN.

Las plumas de Europa podrían provenir de agua en la corteza.

Esta ilustración de la luna helada de Júpiter, Europa, muestra una erupción criovolcánica en la que la salmuera del interior de la capa helada podría estallar en el espacio. Un nuevo modelo que proponga este proceso también puede arrojar luz sobre columnas en otros cuerpos helados. Crédito de la imagen: Justicia Wainwright.

Los científicos han teorizado sobre el origen de las plumas de agua que posiblemente salgan de la luna Europa de Júpiter. La investigación reciente agrega una nueva fuente potencial a la mezcla.

Las plumas de vapor de agua que pueden estar saliendo al espacio desde la luna de Júpiter, Europa, podrían provenir de la propia corteza helada, según una nueva investigación. Un modelo describe un proceso para la salmuera, o agua enriquecida con sal, que se mueve dentro de la capa de la luna y eventualmente forma bolsas de agua, incluso más concentradas en sal, que podrían entrar en erupción.

Los científicos han considerado las posibles plumas en Europa como una forma prometedora de investigar la habitabilidad de la luna helada de Júpiter, especialmente porque ofrecen la oportunidad de ser muestreadas directamente por las naves espaciales que sobrevuelan a través de ellas. Los conocimientos sobre la actividad y la composición de la capa de hielo que cubre el océano interior global de Europa pueden ayudar a determinar si el océano contiene los ingredientes necesarios para sustentar la vida.

Este nuevo trabajo que ofrece un escenario adicional, propone que algunas plumas pueden originarse en bolsas de agua incrustadas en la capa helada en lugar de agua forzada hacia arriba desde el océano que se encuentra debajo. La fuente de las plumas es importante: el agua que se origina en la corteza helada se considera menos hospitalaria para la vida que el océano interior global porque probablemente carece de la energía que es un ingrediente necesario para la vida. En el océano de Europa, esa energía podría provenir de respiraderos hidrotermales en el fondo del mar.

“Comprender de dónde provienen estas columnas de agua es muy importante para saber si los futuros exploradores de Europa podrían tener la oportunidad de detectar realmente vida desde el espacio sin sondear el océano de Europa”, dijo el autor principal Gregor Steinbrügge, investigador postdoctoral en la Escuela de Energía de la Tierra & Ciencias Ambientales de Standford

Utilizando imágenes recopiladas por la nave espacial Galileo de la NASA, los investigadores desarrollaron un modelo para proponer cómo una combinación de congelación y presurización podría conducir a una erupción criovolcánica o una explosión de agua helada. Los resultados, publicados el 10 de noviembre en Geophysical Research Letters, pueden arrojar luz sobre erupciones en otros cuerpos helados del Sistema Solar.

Los investigadores centraron sus análisis en Manannán, un cráter de 29 kilómetros de ancho en Europa que resultó de un impacto con otro objeto celeste hace decenas de millones de años. Razonando que tal colisión habría generado un calor tremendo, modelaron cómo el hielo derretido y la subsiguiente congelación de la bolsa de agua dentro de la capa helada podrían haberla presurizado y causado la erupción del agua.

“El cometa o asteroide que golpeó la capa de hielo fue básicamente un gran experimento que estamos usando para construir una hipótesis”, dijo el coautor Don Blankenship, científico investigador principal del Instituto de Geofísica de la Universidad de Texas (UTIG) e investigador principal del instrumento de radar, REASON (Radar for Europa Assessment and Sounding: Ocean to Near-surface), que volará a bordo de la próxima nave espacial Europa Clipper de la NASA. “Nuestro modelo hace predicciones específicas que podemos probar utilizando datos del radar y otros instrumentos en Europa Clipper”.

El modelo indica que como el agua de Europa se congeló parcialmente en hielo después del impacto, podrían haberse creado bolsas de agua sobrantes en la superficie de la luna. Estas bolsas de agua salada pueden moverse lateralmente a través de la capa de hielo de Europa al derretir regiones adyacentes de hielo y, en consecuencia, volverse aún más saladas en el proceso.

Una fuerza impulsora salada

El modelo propone que cuando una bolsa de salmuera migratoria llegó al centro del cráter Manannán, se atascó y comenzó a congelarse, generando presión que eventualmente resultó en una pluma, estimada en más de 1,6 kilómetros de altura. La erupción de este penacho dejó una marca distintiva: una característica en forma de araña en la superficie de Europa que fue observada por imágenes de Galileo e incorporada en el modelo de los investigadores.

“Aunque las plumas generadas por la migración de las bolsas de salmuera no proporcionarían una visión directa del océano de Europa, nuestros hallazgos sugieren que la capa de hielo de Europa en sí es muy dinámica”, dijo la coautora principal Joana Voigt, asistente de investigación graduada de la Universidad de Arizona, en Tucson.

El tamaño relativamente pequeño de la pluma que se formaría en Manannán indica que los cráteres de impacto probablemente no puedan explicar la fuente de otras plumas más grandes en Europa que se han hipotetizado basándose en datos de Galileo y el Telescopio Espacial Hubble de la NASA, dijeron los investigadores. Pero el proceso modelado para la erupción de Manannán podría ocurrir en otros cuerpos helados, incluso sin un evento de impacto.

“El trabajo es emocionante, porque respalda el creciente cuerpo de investigación que muestra que podría haber múltiples tipos de plumas en Europa”, dijo Robert Pappalardo del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California y científico del proyecto de la misión Europa Clipper. “Comprender las plumas y sus posibles fuentes contribuye en gran medida al objetivo de Europa Clipper de investigar la habitabilidad de Europa”.

Misiones como Europa Clipper ayudan a contribuir al campo de la astrobiología, la investigación interdisciplinaria sobre las variables y condiciones de mundos distantes que podrían albergar la vida tal como la conocemos. Si bien Europa Clipper no es una misión de detección de vida, realizará un reconocimiento detallado de Europa e investigará si la luna helada, con su océano subsuperficial, tiene la capacidad de albergar vida. Comprender la habitabilidad de Europa ayudará a los científicos a comprender mejor cómo se desarrolló la vida en la Tierra y el potencial de encontrar vida más allá de nuestro planeta.

Marte tendrá un nuevo robot metereológico.

SkyCam es una cámara que mira hacia el cielo a bordo del rover Perseverance Mars de la NASA. Como parte de MEDA, el conjunto de instrumentos meteorológicos del rover, SkyCam tomará imágenes y videos de las nubes que pasan por el cielo marciano. Crédito: NASA / JPL-Caltech.

Los sensores de Perseverance ayudarán a prepararse para la exploración humana futura al tomar medidas meteorológicas y estudiar las partículas de polvo.

Marte está a punto de recibir un nuevo flujo de informes meteorológicos, una vez que el rover Perseverance de la NASA aterrice el 18 de febrero de 2021. Mientras recorre el cráter Jezero en busca de signos de vida microbiana antigua, Perseverance recolectará las primeras muestras planetarias para traer a la Tierra en una misión futura. Pero el rover también proporcionará datos atmosféricos clave que ayudarán a que los futuros astronautas del Planeta Rojo sobrevivan en un mundo sin oxígeno respirable, temperaturas bajo cero, tormentas de polvo en todo el planeta e intensa radiación del Sol.

El instrumento meteorológicos se llama MEDA, abreviatura de Mars Environmental Dynamics Analyzer. Parte de su objetivo es recopilar lo básico: temperatura, velocidad y dirección del viento, presión y humedad relativa. Los modelos de temperatura en el lugar de aterrizaje de Perseverance van desde un promedio de menos 88 grados Celsius por la noche a aproximadamente menos 23 grados Celsius por la tarde.

Junto con los instrumentos meteorológicos a bordo del rover Curiosity de la NASA y el módulo de aterrizaje InSight, las tres naves espaciales crearán “la primera red meteorológica en otro planeta”, dijo José Antonio Rodríguez-Manfredi, investigador principal de MEDA en el Centro de Astrobiología (CAB) en el Instituto Nacional de Tecnica Aeroespacial en Madrid, España.

Pero una diferencia clave entre MEDA y sus predecesores es que también medirá la cantidad, forma y tamaño de las partículas de polvo en la atmósfera marciana. El polvo es una gran consideración para cualquier misión a la superficie en Marte. Lo cubre todo, incluidas las naves espaciales y los paneles solares que puedan tener. También impulsa procesos químicos tanto en la superficie como en la atmósfera, y afecta la temperatura y el clima. El equipo de Perseverance quiere aprender más sobre estas interacciones; hacerlo también ayudará al equipo a planificar las operaciones del helicóptero Ingenuity Mars.

“Comprender el polvo marciano es muy importante para esta misión”, dijo Rodríguez-Manfredi. “Esos finos granos de polvo se levantan de la superficie y cubren todo el planeta. No sabemos cómo los vientos marcianos y los cambios de temperatura pueden causar esas tormentas de polvo globales, pero esta será información importante para futuras misiones”.

Si bien esas tormentas no soplan con la fuerza que se ve en las películas (la atmósfera de Marte es demasiado delgada para eso), pueden crear una gruesa capa de polvo. Una tormenta de polvo global en el verano de 2018 puso fin a la misión del rover más experimentado de la NASA, el Opportunity, que funciona con energía solar, después de casi 15 años de operaciones.

Uno de los dos sensores de viento surge del mástil del rover Perseverance Mars de la NASA. Estos sensores son parte de la instrumentación meteorológica de Perseverance, llamada MEDA. Crédito: NASA / JPL-Caltech.

Incluso en días tranquilos, el polvo en Marte es omnipresente e invasivo.

MEDA podrá medir los detalles del ciclo del polvo diurno: “Sabemos que la atmósfera esencialmente agita el polvo al mediodía. Luego, durante la noche, cuando las temperaturas bajan, la atmósfera se estabiliza y hay menos polvo”, dijo Manuel de la Torre Juárez, investigadora principal adjunta de MEDA en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California. “Queremos saber más porque a medida que nuestras misiones a Marte se hacen más grandes, las consideraciones sobre el polvo también podrían volverse más relevantes”.

Los astronautas del Apolo descubrieron que el polvo lunar era una molestia general, se metía en los anillos de los cascos, se pegaba a los trajes espaciales y afectaba los sistemas de enfriamiento de los trajes espaciales. Las misiones Apolo en la Luna solo duraron unos días. Las misiones humanas a Marte probablemente serán mucho más largas, por lo que los nuevos datos sobre los ciclos diarios del polvo beneficiarán a los planificadores de misiones, así como a los diseñadores de naves espaciales y trajes espaciales.

Frío y nublado con mucha radiación

El polvo en el aire incluso influye en la cantidad de radiación solar que bombardea la superficie marciana. En la Tierra, nuestra atmósfera, junto con el campo magnético de nuestro planeta, nos protege de la radiación. Pero no hay un campo magnético global en Marte, y su atmósfera es solo el 1% de la densidad de la Tierra. Por lo tanto, medir el polvo y la radiación van de la mano, especialmente para el diseño de trajes espaciales.

“La radiación es probablemente la condición más extrema para los astronautas”, dijo Rodríguez-Manfredi. “Los trajes que protegen a los astronautas de esta radiación serán cruciales”.

Con ese fin, SkyCam de MEDA fotografiará y hará videos del cielo y las nubes mientras monitorea el brillo del cielo en una variedad de longitudes de onda para ayudarnos a comprender mejor el entorno de radiación en Marte.

“Tendremos nuestra propia cámara para monitorear esas nubes y la opacidad, y la cantidad de polvo u otros aerosoles en la atmósfera que pueden estar cambiando la intensidad de la radiación solar”, dijo Rodríguez-Manfredi. “Podremos ver cómo cambia la cantidad de polvo en la atmósfera cada hora”.

La información también beneficiará la búsqueda de Perseverance de vida antigua. Como en la Tierra, si alguna vez existió vida en Marte, probablemente se basó en moléculas orgánicas. La radiación solar puede alterar los rastros de esa vida pasada en las rocas, y los datos de MEDA ayudarán a los científicos a comprender esos cambios.

Limpiando el aire

Los datos de MEDA ayudarán a otro instrumento de la Perseverance: el Experimento de utilización de recursos in situ de oxígeno de Marte (MOXIE). MOXIE demostrará una tecnología que los futuros exploradores podrían usar para producir oxígeno que puede usarse como propulsor de cohetes y para respirar. Para que dispositivos como MOXIE tengan éxito, los planificadores de misiones necesitarán más información sobre a qué se enfrentan. “¿Están consiguiendo una atmósfera limpia?” dijo de la Torre Juárez. “¿Están obteniendo una atmósfera polvorienta? ¿Este polvo terminará esencialmente llenando los filtros de aire o no? Pueden identificar momentos del día en los que es mejor ejecutar MOXIE, en lugar de momentos en los que es mejor no ejecutarlo. “

Para tomar sus medidas, MEDA se despertará cada hora, día y noche, ya sea que Perseverance esté en movimiento o durmiendo la siesta. Eso creará un flujo de información casi constante para ayudar a llenar los vacíos en nuestro conocimiento sobre la atmósfera marciana.

Más sobre la misión

Un objetivo científico clave para la misión de Perseverance en Marte es la astrobiología, incluida la búsqueda de signos de vida microbiana antigua. El rover caracterizará 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, que actualmente está siendo considerada por la NASA en cooperación con la Agencia Espacial Europea, enviarían naves espaciales a Marte para recolectar esas muestras almacenadas de la superficie y devolverlas a la Tierra para un análisis en profundidad.

La misión Mars 2020 es parte de un programa más amplio que incluye misiones a la Luna como una forma de prepararse para la exploración humana del Planeta Rojo. Encargada de enviar astronautas a la Luna para 2024, la NASA establecerá una presencia humana sostenida en la Luna y sus alrededores para 2028 a través de los planes de exploración lunar Artemis de la NASA.

JPL, que es administrado por la NASA por Caltech en Pasadena, California, construyó y administra las operaciones del rover Perseverance.

La Tierra puede haber capturado un cohete propulsor de la década de 1960.

Esta animación muestra la órbita temporal SO 2020 alrededor de la Tierra desde noviembre de 2020 hasta marzo de 2021. Se cree que el objeto es el cohete propulsor de la etapa superior Centaur de la misión Surveyor 2 que se lanzó a la Luna en 1966. Mientras que el módulo de aterrizaje Surveyor 2 se estrelló contra En la superficie lunar, el cohete Centauro gastado, pasó a la deriva más allá de la Luna y terminó en una órbita solar desconocida. Más de 50 años después, el cohete Centaur aparentemente ha regresado, ingresando a la órbita terrestre el 10 de noviembre, donde permanecerá hasta marzo de 2021 antes de escapar nuevamente a una nueva órbita solar. Esta animación se ha acelerado un millón de veces más rápido que en tiempo real.
Créditos: NASA / JPL-Caltech.

En 1966, la NASA lanzó Surveyor 2 a la Luna. Ahora, su cohete propulsor aparentemente ha regresado al espacio cercano a la Tierra.

La Tierra ha capturado un objeto diminuto de su órbita alrededor del Sol y lo mantendrá como un satélite temporal durante unos meses antes de que vuelva a escapar a una órbita solar. Es probable que el objeto no sea un asteroide; Probablemente sea el cohete propulsor de la etapa superior Centaur el que ayudó a llevar la desafortunada nave espacial Surveyor 2 de la NASA hacia la Luna en 1966.

Esta historia de captura y liberación celeste comienza con la detección de un objeto desconocido por el telescopio de reconocimiento Pan-STARRS1 financiado por la NASA en Maui ,en septiembre. Los astrónomos de Pan-STARRS notaron que este objeto seguía una trayectoria leve pero claramente curvada en el cielo, lo que es una señal de su proximidad a la Tierra. La aparente curvatura es causada por la rotación del observador alrededor del eje de la Tierra mientras nuestro planeta gira. Se supone que es un asteroide que orbita alrededor del Sol, el objeto recibió una designación estándar por el Minor Planet Center en Cambridge, Massachusetts: 2020 SO. Pero los científicos del Centro de Estudios de Objetos Cercanos a la Tierra (CNEOS) del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California vieron la órbita del objeto y sospecharon que no era un asteroide normal.

La mayoría de las órbitas de los asteroides son más alargadas e inclinadas en relación con la órbita de la Tierra. Pero la órbita de 2020 SO alrededor del Sol era muy similar a la de la Tierra: estaba aproximadamente a la misma distancia, casi circular, y en un plano orbital que coincidía casi exactamente con el de nuestro planeta, algo muy inusual para un asteroide.

Esta fotografía muestra un modelo del módulo de aterrizaje Surveyor.
Créditos: NASA / JPL-Caltech.

A medida que los astrónomos de Pan-STARRS y de todo el mundo realizaron observaciones adicionales de 2020 SO, los datos también comenzaron a revelar el grado en que la radiación del Sol estaba cambiando la trayectoria de 2020 SO, una indicación de que, después de todo, puede que no sea un asteroide.

La presión que ejerce la luz solar es pequeña pero continua, y tiene mayor efecto en un objeto hueco que en uno sólido. Un cohete gastado es esencialmente un tubo vacío y, por lo tanto, es un objeto de baja densidad con una gran superficie. Así que será empujado por la presión de la radiación solar más que uno macizo de roca sólida de alta densidad, al igual que una lata de refresco vacía será empujada por el viento más que una piedra pequeña.

“La presión de la radiación solar es una fuerza no gravitacional que es causada por fotones de luz emitidos por el Sol que golpean un objeto natural o artificial”, dijo Davide Farnocchia, ingeniero de navegación del JPL, quien analizó la trayectoria de 2020 SO para CNEOS. “La aceleración resultante en el objeto depende de la denominada relación área-masa, que es mayor para objetos pequeños, ligeros y de baja densidad”.

Con el análisis de más de 170 mediciones detalladas de la posición de 2020 SO durante los últimos tres meses, incluidas las observaciones realizadas por el Catalina Sky Survey financiado por la NASA en Arizona y la Estación Óptica Terrestre de la ESA (Agencia Espacial Europea) en Tenerife, España, el impacto de La presión de la radiación solar se hizo evidente y confirmó la naturaleza de baja densidad de 2020 SO. El siguiente paso fue averiguar de dónde podría haber venido el supuesto cohete propulsor.

Esta fotografía de 1964 muestra un la etapa superior de un cohete Centaur antes de ser acoplado a un propulsor Atlas. Se utilizó un Centauro similar durante el lanzamiento de Surveyor 2 dos años después.
Créditos: NASA.
Artefacto de la era espacial

El módulo de aterrizaje lunar Surveyor 2 fue lanzado hacia la Luna el 20 de septiembre de 1966 en un cohete Atlas-Centaur. La misión fue diseñada para reconocer la superficie lunar antes de las misiones Apolo, que llevaron al primer aterrizaje lunar tripulado en 1969. Poco después del despegue, el Surveyor 2 se separó de su propulsor de etapa superior Centaur como estaba previsto. Pero el control de la nave espacial se perdió un día después cuando uno de sus propulsores no se encendió, lo que hizo que girara. La nave espacial se estrelló contra la Luna, justo al sureste del cráter Copérnico, el 23 de septiembre de 1966. Mientras tanto, el cohete Centaur de la etapa superior, gastado, pasó por delante de la Luna y desapareció en una órbita desconocida alrededor del Sol.

Sospechando que 2020 SO era un remanente de una antigua misión lunar, el director de CNEOS, Paul Chodas, “hizo retroceder el reloj” y corrió la órbita del objeto hacia atrás para determinar dónde había estado en el pasado. Chodas descubrió que 2020 SO se había acercado un poco a la Tierra varias veces a lo largo de las décadas, pero el enfoque de 2020 SO a fines de 1966, según su análisis, habría estado lo suficientemente cerca como para haberse originado en la Tierra.

“Uno de los posibles caminos para 2020 SO trajo el objeto muy cerca de la Tierra y la Luna a finales de septiembre de 1966”, dijo Chodas. “Fue como un momento eureka cuando una revisión rápida de las fechas de lanzamiento de las misiones lunares mostró una coincidencia con la misión Surveyor 2”.

Ahora, en 2020, el Centauro parece haber regresado a la Tierra para una breve visita. El 8 de noviembre de 2020, SO se desplazó lentamente hacia la esfera de dominio gravitacional de la Tierra, una región llamada esfera Hill que se extiende aproximadamente a 1,5 millones de kilómetros de nuestro planeta. Ahí es donde 2020 SO permanecerá durante unos cuatro meses antes de que vuelva a escapar a una nueva órbita alrededor del Sol en marzo de 2021.

Antes de partir, 2020 SO hará dos grandes vueltas alrededor de nuestro planeta, con su aproximación más cercana el 1 de diciembre. Durante este período, los astrónomos observarán más de cerca y estudiarán su composición utilizando espectroscopía para confirmar si 2020 SO es realmente un artefacto de la era espacial temprana.

JPL, una división de Caltech en Pasadena, California, alberga CNEOS para el Programa de Observación de Objetos Cercanos a la Tierra de la NASA que se administra dentro de la Oficina de Coordinación de Defensa Planetaria de la NASA. Puede encontrar más información sobre CNEOS, asteroides y objetos cercanos a la Tierra en: https://cneos.jpl.nasa.gov

Una amatista cósmica en una estrella moribunda.

Crédito de la imagen: Rayos X: NASA / CXC / UNAM / J. Toalá et al .; Óptico: NASA / STScI.

En la Tierra, las amatistas se pueden formar cuando las burbujas de gas en la lava se enfrían en las condiciones adecuadas. En el espacio, una estrella moribunda con una masa similar a la del Sol es capaz de producir una estructura a la par del atractivo de estas hermosas gemas.

A medida que estrellas como el Sol queman su combustible, se desprenden de sus capas externas y el núcleo de la estrella se encoge. Utilizando el Observatorio de rayos X Chandra de la NASA, los astrónomos han encontrado una burbuja de gas ultracaliente en el centro de una de estas estrellas expirantes, una nebulosa planetaria en nuestra galaxia llamada IC 4593. A una distancia de unos 7.800 años luz de la Tierra, IC 4593 es la nebulosa planetaria más distante hasta ahora detectada con Chandra.

Esta nueva imagen de IC 4593 muestra rayos X de Chandra en púrpura, que evoca similitudes con las amatistas que se encuentran en geodas de todo el mundo. La burbuja detectada por Chandra es de gas que se ha calentado a más de un millón de grados. Estas altas temperaturas probablemente fueron generadas por material que se desprendió del núcleo encogido de la estrella y chocó contra el gas que previamente había sido expulsado por la estrella.

Esta imagen compuesta también contiene datos de luz visible del Telescopio Espacial Hubble (rosa y verde). Las regiones rosadas en la imagen del Hubble son la superposición de la emisión de un gas más frío compuesto por una combinación de nitrógeno, oxígeno e hidrógeno, mientras que la emisión verde es principalmente de nitrógeno.

IC 4593 es lo que los astrónomos llaman una “nebulosa planetaria”, un nombre que suena engañoso porque esta clase de objetos no tiene nada que ver con los planetas. (El nombre se le dio hace aproximadamente dos siglos porque se veían como el disco de un planeta cuando se veían a través de un pequeño telescopio). De hecho, una nebulosa planetaria se forma después de que el interior de una estrella con aproximadamente la masa del Sol se contrae y su las capas externas se expanden y enfrían. En el caso del Sol, sus capas externas podrían extenderse hasta la órbita de Venus durante su fase de gigante roja varios miles de millones de años en el futuro.

Además del gas caliente, este estudio también encuentra evidencia de una fuente de rayos X puntual en el centro de IC 4593. Esta emisión de rayos X tiene energías más altas que la burbuja de gas caliente. La fuente puntual podría ser de la estrella que expulsó sus capas externas para formar la nebulosa planetaria o podría ser de una posible estrella compañera en este sistema.

Un artículo que describe estos resultados aparece en la edición de abril de 2020 de Monthly Notices of the Royal Astronomical Society y está disponible en línea. Los autores son Jesús A. Toalá (Instituto de Radioastronomía y Astrofísica (IRyA) en Michoacán, México); M. A. Guerrero (Instituto de Astrofísica de Andalucía en Granada, España); L. Bianchi (Universidad Johns Hopkins, en Baltimore, Maryland); Y.-H. Chu (Instituto de Astronomía y Astrofísica, Academia Sinica (ASIAA) en Taipei, Taiwán, República de China); y O. De Marco (Universidad Macquarie, en Sydney, Australia).

El Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA administra el programa Chandra. El Centro de Rayos X Chandra del Observatorio Astrofísico Smithsoniano controla las operaciones científicas y de vuelo desde Cambridge y Burlington, Massachusetts.

El Rover Curiosity de la NASA se toma una selfie con ‘Mary Anning’ en el Planeta Rojo.

El rover Curiosity Mars de la NASA tomó este selfie en un lugar apodado “Mary Anning” en honor a una paleontóloga inglesa del siglo XIX. Curiosity estudió tres muestras de roca perforada en este sitio al salir de la región de Glen Torridon, que los científicos creen que conserva un antiguo entorno habitable. Crédito: NASA / JPL-Caltech / MSSS.

El rover Curiosity Mars de la NASA tiene un nuevo selfie. Este último es de un lugar llamado “Mary Anning”, en honor a una paleontóloga inglesa del siglo XIX cuyo descubrimiento de fósiles de reptiles marinos fue ignorado durante generaciones debido a su género y clase. El rover ha estado en el sitio desde el pasado julio, tomando y analizando muestras de perforación.

Compuesto por 59 tomas unidas por especialistas en imágenes, el selfie se realizó el 25 de octubre de 2020, el día marciano de la misión número 2922, o sol.

Los científicos del equipo de Curiosity pensaron que era apropiado nombrar el sitio de muestreo como Anning debido al potencial del área para revelar detalles sobre el entorno antiguo. Curiosity usó el taladro de roca en el extremo de su brazo robótico para tomar muestras de tres hoyos de perforación llamados “Mary Anning”, “Mary Anning 3” y “Groken“, este último con el nombre de acantilados en las islas Shetland de Escocia. El robot científico ha realizado una serie de experimentos avanzados con esas muestras para ampliar la búsqueda de moléculas orgánicas (o basadas en carbono) en las rocas antiguas.

Desde que aterrizó en el cráter Gale en 2012, Curiosity ha estado ascendiendo al Monte Sharp en busca de condiciones que alguna vez pudieran haber sustentado la vida. El año pasado, el rover exploró una región del Monte Sharp llamada Glen Torridon, que probablemente albergaba lagos y arroyos hace miles de millones de años. Los científicos sospechan que esta es la razón por la que se descubrió allí una alta concentración de minerales arcillosos y moléculas orgánicas.

El equipo tardará meses en interpretar la química y los minerales de las muestras del sitio de Mary Anning. Mientras tanto, los científicos e ingenieros que han estado al mando del rover desde sus hogares como medida de seguridad durante la pandemia de coronavirus han indicado a Curiosity que continúe escalando el monte Sharp. El próximo objetivo de exploración del rover es una capa de roca cargada de sulfato que se encuentra más arriba de la montaña. El equipo espera alcanzarlo a principios de 2021.

El Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, una división de Caltech en Pasadena, California, lidera la misión Curiosity. Curiosity tomó el selfie usando una cámara llamada Mars Hand Lens Imager (MAHLI), ubicada en el extremo de su brazo robótico. (Los videos que explican cómo se toman los selfies de Curiosity se pueden encontrar aquí). MAHLI fue construido por Malin Space Science Systems en San Diego.

¿Vida en nuestro Sistema Solar? Conoce a nuestros vecinos.

Los planetas y lunas de nuestro Sistema Solar, algunos de los que se ven en esta ilustración, son extraordinariamente diversos. Algunos muestran signos de habitabilidad potencial. Ilustración: NASA / JPL-Caltech / Lizbeth B. De La Torre.

Un recorrido por nuestro Sistema Solar revela una asombrosa diversidad de mundos, desde Mercurio y Venus asados ​​al carbón, hasta los confines exteriores helados de la Nube de Oort.

En el medio hay algunas perspectivas tentadoras de vida más allá de la Tierra, tal vez el Marte subterráneo o las lunas de planetas gigantes con sus océanos ocultos, pero hasta ahora, solo somos nosotros.

“No hay nada más en el Sistema Solar con mucha vida”, dijo Mary Voytek, científica principal de astrobiología en la sede de la NASA en Washington, D.C. “De lo contrario, probablemente lo habríamos detectado”.

Aún así, la NASA continúa buscando en el Sistema Solar signos de vida, pasados ​​o presentes, y décadas de investigación han comenzado a reducir las posibilidades. El ardiente Sistema Solar interior parece poco probable (aunque las nubes de Venus a gran altitud siguen siendo una posibilidad).

Lo mismo ocurre con los gigantes gaseosos cubiertos de nubes, con sus aplastantes presiones atmosféricas y profundidades aparentemente sin fondo, tal vez sin ninguna superficie sólida, o si hay una, no es lugar para ningún ser vivo.

Las provincias más lejanas, con sus planetas enanos y posibles cometas congelados, también parecen una mala apuesta, aunque no se pueden descartar. Lo mismo ocurre con el planeta enano Ceres en el cinturón de asteroides, considerado un posible “mundo acuático” ahora o antes en su historia.

Eso nos devuelve a esas tentadoras perspectivas. Está Marte, ahora un desierto frío, casi sin aire, pero una vez templado y con agua.

Y queda mucha esperanza entre los gigantes gaseosos, no los grandes planetas en sí, sino su larga lista de lunas. La Europa de Júpiter y el Encelado de Saturno, a pesar de sus superficies heladas y prohibidas, esconden vastos océanos debajo del hielo, entre otras varias lunas con océanos subterráneos.

Comencemos el recorrido con nuestro planeta más caliente.

Venus, un objetivo tentador

A menudo llamado nuestro “planeta hermano”, Venus, de tamaño y estructura similar a la Tierra, tiene diferencias críticas: una superficie lo suficientemente caliente como para derretir el plomo, una atmósfera aplastantemente pesada y una geología extremadamente volcánica. Venus comenzó su existencia como lo hizo la Tierra, tal vez incluso con océanos que abarcan todo el mundo. Pero los dos planetas tomaron caminos muy diferentes. Un efecto invernadero desbocado probablemente hirvió los océanos de Venus y convirtió al planeta en un infierno perpetuo, el mundo más caliente del Sistema Solar.

Sin embargo, Venus también ejerce una atracción irresistible para los astrobiólogos, científicos que estudian cómo comienza la vida, sus ingredientes necesarios y los entornos planetarios que podría requerir. Venus es una especie de negativo para lo positivo de la Tierra; al estudiar qué salió tan mal, podríamos aprender lo que se necesita para hacer la vida bien.

“Venus nos da un ejemplo de una evolución alternativa para los planetas”, dijo Vikki Meadows, una astrobióloga que dirige el Laboratorio Planetario Virtual en el Nexus de la NASA para la Ciencia del Sistema de Exoplanetas.

La trayectoria divergente del planeta incluye “pérdida de habitabilidad, pérdida de agua en la superficie, nubes de ácido sulfúrico y una atmósfera densa de dióxido de carbono”, dijo Meadows. “También es una advertencia: cómo mueren los planetas terrestres”.

Venus también tiene profundas implicaciones para el estudio de exoplanetas, planetas que orbitan otras estrellas. Muchos de los que están cerca de sus estrellas son probablemente mundos parecidos a Venus; Venus es un laboratorio cercano que muestra cómo podrían evolucionar esos planetas.

Las rayas oscuras y persistentes en las nubes de Venus, donde las temperaturas y la presión son más agradables, también generan especulaciones intrigantes: ¿podrían ser bandas de formas de vida microbianas azotadas por el viento? Un estudio reciente incluso sugirió la presencia de un signo de vida potencial, un gas llamado fosfina, en la atmósfera de Venus. Las bacterias de la Tierra lo producen. Por ahora, esta posibilidad permanece en la columna “improbable pero posible”, dicen los científicos; sólo una mayor investigación ofrecerá una respuesta definitiva.

La Tierra como análogo en la busqueda de vida

A medida que pasamos por nuestro único ejemplo de un mundo con vida, podríamos tomar una página de una era anterior de exploración planetaria, cortesía de Carl Sagan. El astrónomo y autor galardonado también fue un miembro clave de los equipos científicos de una variedad de misiones de exploración del Sistema Solar de la NASA, incluida Galileo.

En 1990, cuando la sonda espacial pasó rápidamente por la Tierra para una asistencia gravitacional que la lanzaría hacia el Sistema Solar exterior, puso sus instrumentos en el planeta de origen. Pregunta de Sagan: ¿Podría Galileo detectar signos de vida en la Tierra?

Y lo hizo. Oxígeno. Metano. Un pico en la parte infrarroja del espectro de luz, llamado “borde rojo”, el signo revelador de vegetación reflectante en la superficie. Galileo incluso detectó lo que hoy podría llamarse una “firma tecnológica”, un signo de vida inteligente. En este caso, potentes ondas de radio que probablemente no provengan de fuentes naturales.

“Es vital pensar en cómo sería nuestro propio planeta para un extraterrestre”, dijo Giada Arney, astrónoma y astrobióloga del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. “Es importante pensar en los signos de vida que realmente podrían ver desde el espacio”.

Arney, quien dice que gran parte de su trabajo implica “pensar en la Tierra como un exoplaneta”, se centra en mundos envueltos en neblina. Mientras buscamos signos de vida alrededor de otras estrellas, ella nos recuerda que nuestro propio planeta se habría visto muy diferente en varias épocas del pasado profundo.

La Tierra de hace miles de millones de años, en la era Arcaica, podría ni siquiera haber sido el “punto azul pálido” de Sagan. Antes de que la atmósfera se volviera rica en oxígeno, la Tierra podría haber sido ocasionalmente un “punto naranja pálido”, dice Arney, su neblina naranja creada por la química atmosférica compleja que involucra al metano generado por microbios. Hoy en día se encuentra una neblina similar en la atmósfera de Titán, la luna de Saturno, aunque en este caso no la genera la vida.

Para encontrar un análogo de nuestro propio planeta entre las estrellas, debemos considerar “no solo la Tierra moderna, sino la Tierra a través del tiempo”, dijo. “Los tipos de planetas que podrían considerarse similares a la Tierra pueden ser muy diferentes de la Tierra moderna”.

Marte: potencialmente habitable en algún momento

En cierto sentido, el planeta rojo cuenta una historia que se hace eco de la de Venus, pero desde el otro lado de la escala de temperatura. Las investigaciones realizadas por orbitadores y rovers en la superficie confirman que Marte estuvo una vez húmedo, con ríos, lagos y tal vez incluso océanos, y al igual que la Tierra, potencialmente habitable.

“Lo más emocionante de Marte es que, en algún momento, hace 3.500 millones de años, está claro que el clima de Marte era más similar al de la Tierra y tenía agua líquida en su superficie”, dijo Voytek.

Luego, el viento solar y la radiación despojaron la mayor parte de su atmósfera. Su núcleo mínimamente activo dejó de generar un campo magnético protector. Su superficie se volvió terriblemente fría y seca incluso cuando fue bombardeada con radiación.

Crédito de la imagen: NASA / JPL-Caltech / Lizbeth B. De La Torre.

¿Hay algo vivo en Marte, tal vez debajo de la superficie o en los casquetes polares congelados? ¿O podrían los futuros exploradores robóticos de la Tierra, tal vez algún día exploradores humanos, tropezar con evidencia de formas extintas de los primeros tiempos de Marte?

Dos puntos contra Marte, dijo Voytek, son la falta de agua disponible y la ausencia de placas tectónicas, el proceso en la Tierra que mueve los continentes durante eones y recicla los nutrientes enterrados de regreso a la superficie.

“Mucha gente piensa que el planeta puede estar muerto, sin vida ahora porque no tiene ese reciclaje”, dijo.

Los puntos a su favor podrían incluir la detección de metano en la atmósfera marciana. En la Tierra, el metano, que de otro modo tendría una vida corta en la atmósfera, se repone mediante la acción metabólica de las formas de vida. El metano también se puede producir a través de reacciones de agua y rocas, pero la vida microbiana debajo de la superficie es otra posibilidad.

“Si bien las condiciones de la superficie no son adecuadas, podemos encontrar evidencia de vida pasada, o tal vez alguna vida que aún está pendiente”, dijo Morgan Cable, investigador del Grupo de Astrobiología y Mundos Oceánicos en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA.

Un explorador de Marte recién lanzado, Perseverance, está diseñado para recolectar muestras de suelo marciano, llamado regolito, que luego se devolvería a la Tierra para su análisis. Y el módulo de aterrizaje Rosalind Franklin de la Agencia Espacial Europea, que se espera que se lance en 2022, perforará debajo de la superficie de Marte para buscar signos de vida.

Mundos oceánicos: las lunas de los gigantes gaseosos

Los majestuosos gigantes de nuestro Sistema Solar (Júpiter, Saturno, Urano, Neptuno) y sus trenes de lunas casi podrían considerarse sistemas solares por derecho propio. Algunas de estas lunas bien podrían ser mundos habitables; uno de ellos, Titán, tiene una atmósfera espesa, lluvia, ríos y lagos, aunque compuesto de metano y etano en lugar de agua.

Primero nos deslizamos hacia Europa, una luna de Júpiter con un caparazón helado. Sin embargo, debajo de la superficie congelada, las sondas espaciales han detectado evidencia de un vasto océano de agua líquida. Es probable que otras dos lunas jovianas, Ganimedes y Calisto, alberguen océanos subsuperficiales, aunque estos pueden estar intercalados entre capas de hielo. Eso hace que la vida sea menos probable, dice Cable.

“Europa, creemos, tiene un buen contacto entre el océano de agua líquida y el interior rocoso”, dijo. “Eso es importante porque la energía que puede generar a través de la química puede ser utilizada por la vida”.

Un ejemplo potencialmente más accesible se puede encontrar entre las lunas de Saturno, el siguiente planeta. Encelado, aunque pequeño, también esconde un océano de agua líquida debajo de una capa helada. Pero en este caso, los científicos saben que la pequeña luna está haciendo algo extraordinario.

“Afortunadamente, está enviando muestras gratuitas desde su océano al espacio”, dice Cable. “Encelado es el único lugar del Sistema Solar con acceso garantizado a un océano subterráneo sin la necesidad de excavar o perforar”.

La nave espacial Cassini de la NASA detectó evidencia convincente de respiraderos hidrotermales en su fondo marino, y chorros de agua del océano se disparan a través de grietas en la superficie de la luna, conocidas como rayas de tigre (Europa podría tener plumas similares). El material de los chorros de Encelado, de hecho, forma uno de los anillos de Saturno.

Cassini voló a través de la columna y, aunque sus instrumentos no fueron diseñados para analizar muestras de agua del océano, cuando se construyó, se desconocía la naturaleza de estos mundos oceánicos distantes, sí recogió pistas importantes.

Estos incluyen moléculas orgánicas complejas, sales similares a las de los océanos de la Tierra y “nanogranos” de silicato y otras pruebas que indican la presencia de actividad hidrotermal.

Los gases detectados en la pluma, hidrógeno y metano, sugieren que hay suficiente energía presente para proporcionar combustible para la vida.

“Si hay tanta energía, ¿por qué no hay vida alimentándose?” Pregunta Cable. Hasta ahora, nadie conoce la respuesta.

“Con suerte, una misión futura viajará de regreso a Encelado y traerá los instrumentos sensibles modernos de hoy a esta prueba”, dijo.

Luego está Titán.

Aunque más pequeño y con una gravedad más ligera que la Tierra, Titán nos recuerda a nuestro propio mundo, si tal vez se refleja a través de un espejo de la casa de la diversión. El nitrógeno domina la atmósfera de esta luna, al igual que la de la Tierra. Y Titán es el único otro cuerpo del Sistema Solar con lluvia, lagos y ríos; de hecho, un ciclo hidrológico completo. Sus lagos y ríos que fluyen están hechos de hidrocarburos, metano y etano.

El agua corriente no es una opción; Titán es terriblemente frío y el agua es esencialmente roca en su superficie.

Titán también posee un océano de agua subterráneo, aunque en el fondo, y se desconoce si el océano hace contacto con algo de la superficie. Si lo hace, la mezcla con química compleja en la superficie podría proporcionar combustible para la vida.

Si no es así, existe otra posibilidad. La infusión química en la superficie podría alimentar la vida como no la conocemos: formas exóticas basadas en componentes y reacciones químicas completamente diferentes.

“Titán nos permite probar una hipótesis de vida completamente separada”, dijo Cable. “Tiene un líquido completamente diferente en su superficie”.

El frío extremo en la superficie de Titán, por supuesto, significa que la química ocurre muy lentamente, si es que ocurre. Eso podría hacer que la “vida extraña” sea mucho menos probable.

La NASA está planeando una misión llamada “Libélula”, un volador giratorio que saltará de un lugar a otro en la superficie y tal vez resolverá algunos de los misterios de Titán.

“Cuanto más estudiamos nuestro propio patio trasero cósmico, más sorpresas encontramos”, dijo Cable. “Y estoy emocionado. Nos sorprenderemos cada vez más a medida que continuamos extendiendo nuestros sentidos al Sistema Solar exterior y más allá”.

El Rover de la NASA Perseverance a 100 días de Marte.

Para preparar el rover Perseverance para su cita con Marte, el equipo de la misión Mars 2020 de la NASA realizó una amplia gama de pruebas para ayudar a garantizar una entrada, descenso y aterrizaje exitosos en el Planeta Rojo. Desde la verificación del paracaídas en el túnel de viento más grande del mundo, hasta la práctica de evitar peligros en Death Valley, California, incluidas las pruebas de caída de ruedas en el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA y mucho más, cada sistema se puso a prueba para prepararse para el gran día.
Créditos: NASA/JPL-Caltech.

Marquen sus calendarios: el último rover de la agencia tiene solo unos 8.640.000 segundos antes de que aterrice en el Planeta Rojo, convirtiéndose en el próximo robot en Marte de la historia.

Apenas 100 días y 268 millones de kilómetros separan la misión del rover Perseverance Mars 2020 de la NASA y el cráter Jezero del Planeta Rojo. El aterrizaje ocurrirá el 18 de febrero de 2021 a las 12:43 p.m. PST (3:43 p.m. EST), y la confirmación se recibirá en el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA en el sur de California, 11 minutos más tarde.

El automóvil de Marte de seis ruedas tiene la tarea de “merodear” el cráter, que se cree que fue el sitio de un lago marciano hace miles de millones de años, para buscar signos de vida microbiana antigua, recolectar y almacenar rocas y regolitos marcianos (roca y polvo rotos), allanando así el camino para la exploración humana del Planeta Rojo.

“Si bien llamamos al viaje de seis meses y medio desde la Tierra a Marte ‘crucero’, les aseguro que no hay mucho croquet en la cubierta del lido”, dijo el gerente de proyecto John McNamee de JPL. “Entre revisar la nave espacial y planificar y simular nuestras operaciones de aterrizaje y superficie, todo el equipo está en el reloj, trabajando para nuestra exploración del cráter Jezero”.

Perseverance Mars 2020 de la NASA está a 100 días del aterrizaje. Vea la experiencia interactiva completa en Eyes on the Solar System. Crédito: NASA / JPL-Caltech.

El 9 de noviembre, el equipo de la misión confirmó que el subsistema de propulsión de la etapa de descenso, que ayudará a bajar el rover a Marte, está en buenas condiciones de funcionamiento. Hoy, 10 de noviembre, centran su atención en los instrumentos PIXL y SHERLOC del rover. El Lander Vision System está programado para pasar bajo el microscopio el 11 de noviembre, y el instrumento SuperCam al día siguiente. En el camino, el 18 de diciembre el equipo planea realizar una maniobra de corrección de trayectoria, utilizando los ocho propulsores de la etapa de crucero para refinar el camino de la nave espacial hacia Marte.

En esta imagen durante el vuelo, se puede ver un cable eléctrico serpenteando a lo largo del material aislante del interior de la nave espacial Mars 2020 en su camino hacia el Planeta Rojo. La imagen se ensambló utilizando tres imágenes tomadas por la parte trasera izquierda de Hazcam del rover Perseverance durante una verificación de sistemas el 19 de octubre de 2020.
Créditos: NASA / JPL-Caltech.

La misión ya ha realizado varios escenarios de prueba para ayudar a evaluar los procedimientos y capacitar a los controladores de la misión Mars 2020 para los hitos importantes que se avecinan. Durante algunas de estas pruebas de varios días de duración, el equipo se encuentra con desafíos inesperados presentados por colegas que desempeñan el papel de “gremlins”. Incluso con los desafíos presentados durante un ensayo de aterrizaje el 29 de octubre, el equipo pudo aterrizar con éxito un rover Perseverance simulado en Marte.

Otro hito importante de la misión se ensayará a partir del próximo lunes 16 de noviembre, cuando el equipo comience una simulación de cinco días de operaciones en superficie, incluida la conducción del rover y la realización de un muestreo. En diciembre, el equipo espera que aparezcan uno o dos “gremlins” durante otra simulación de cinco días de la transición del rover del aterrizaje a las operaciones en la superficie.

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 caracterizará 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 subsiguientes, actualmente bajo consideración por la NASA en cooperación con la ESA (Agencia Espacial Europea), enviarían naves espaciales a Marte para recolectar estas muestras almacenadas en caché de la superficie y devolverlas a la Tierra para un análisis en profundidad.

La misión Mars 2020 es parte de un programa más amplio que incluye misiones a la Luna como una forma de prepararse para la exploración humana del Planeta Rojo. Encargada de devolver astronautas a la Luna para 2024, la NASA establecerá una presencia humana sostenida en la Luna y sus alrededores para 2028 a través de los planes de exploración lunar Artemis de la NASA.

JPL, que es administrado por la NASA por Caltech en Pasadena, California, construyó y administra las operaciones del rover Perseverance.

Una revisión independiente indica que la NASA está preparada para la campaña de devolución de muestras de Marte.

Esta ilustración muestra cómo el Vehículo de Ascenso a Marte de la NASA, podría transportar tubos con muestras de roca y suelo, lanzándolo desde la superficie de Marte en un paso de la misión de retorno de muestras de Marte.
Créditos: NASA / JPL-Caltech.

La NASA publicó el martes un informe de revisión independiente que indica que la agencia ahora está lista para emprender su campaña Mars Sample Return (MSR), para traer muestras prístinas de Marte a la Tierra para su estudio científico. La agencia estableció la Junta de Revisión Independiente (IRB) de MSR para evaluar sus primeros conceptos, para una asociación internacional innovadora con la ESA (Agencia Espacial Europea) para devolver las primeras muestras de otro planeta.

Tras un examen del ambicioso plan Mars Sample Return de la agencia, el informe de la junta concluye que la NASA está preparada para la campaña, basándose en décadas de avances científicos y técnicos en la exploración de Marte.

La campaña MSR requerirá tres vehículos espaciales avanzados. El primero, el rover Mars 2020 Perseverance de la NASA, está a más de la mitad de camino a Marte tras su lanzamiento en julio 2020. Aboard Perseverance es un sofisticado sistema de muestreo con un taladro de perforación y tubos de muestra que son el hardware más limpio jamás enviado al espacio. Una vez en Marte, Perseverance tiene como objetivo almacenar muestras de rocas y regolitos en sus tubos de recolección. Luego dejará algunos de ellos en la superficie marciana para que un rover de “búsqueda” proporcionado por la ESA los recoja y los entregue a un vehículo de ascenso a Marte proporcionado por la NASA, que luego lanzaría las muestras a la órbita alrededor de Marte. Un Earth Return Orbiter proporcionado por la ESA se reuniría con las muestras en órbita alrededor de Marte y las llevaría en una cápsula de contención de alta seguridad para regresar a la Tierra en la década de 2030.

“El retorno de muestras de Marte es algo que la NASA debe hacer como miembro líder de la comunidad global”, dijo el administrador de la NASA Jim Bridenstine. “Sabemos que hay desafíos por delante, pero es por eso que miramos de cerca estas arquitecturas. Y es por eso que al final conseguimos grandes logros “.

La devolución de muestras es una de las principales prioridades de la Encuesta Decadal de Ciencias Planetarias de las Academias Nacionales para el período 2013-2022, y la NASA ha trabajado para madurar las capacidades críticas y el concepto general de MSR durante los últimos tres años. La junta reconoció la cooperación de larga data entre la NASA y la ESA en la exploración espacial robótica y humana como un activo para la sólida campaña, y elogió el análisis temprano y en profundidad de ambas agencias en los enfoques de implementación de MSR para informar la planificación y el desarrollo futuros.

“La NASA está comprometida con el éxito de la misión y asumiendo grandes desafíos en beneficio de la humanidad, y una forma de hacerlo es asegurándonos de que estamos preparados para tener éxito lo antes posible”, dijo Thomas Zurbuchen, administrador asociado de ciencia de la NASA en la sede de la agencia en Washington. “Agradezco a los miembros de esta junta sus muchas horas de trabajo, que resultaron en una revisión muy completa. Esperamos continuar con la planificación y la formulación de misiones en estrecha colaboración con la ESA. En última instancia, creo que en la devolución de estas muestras valdrá la pena el esfuerzo y nos ayudará a responder preguntas de astrobiología clave sobre el Planeta Rojo, acercándonos un paso más a nuestro objetivo final de enviar humanos a Marte ”.

La NASA inició el IRB a mediados de agosto para garantizar que la misión tan esperada esté posicionada para el éxito. Es la primera revisión independiente de cualquier misión estratégica grande de la Dirección de Misiones Científicas de la NASA. Históricamente, tales revisiones no se han producido hasta mucho más tarde en el desarrollo del programa.

David Thompson, presidente retirado y director ejecutivo de Orbital ATK, presidió el IRB, que estaba compuesto por 10 líderes experimentados de los campos científico y de ingeniería. La junta, que se reunió durante 25 sesiones de agosto a octubre de este año, entrevistó a expertos de la NASA y la ESA, así como de la industria y la academia, e hizo 44 recomendaciones para abordar áreas potenciales preocupantes con respecto al alcance y la gestión del programa, el enfoque técnico, calendario y perfil de financiación.

“La campaña MSR es un programa de exploración planetaria multifacético, muy ambicioso y técnicamente exigente con un potencial científico extraordinario para descubrimientos que cambiarán el mundo”, dijo Thompson. “Después de una revisión exhaustiva de la planificación de la agencia durante los últimos años, el IRB cree unánimemente que la NASA ahora está lista para llevar a cabo el programa MSR, el siguiente paso para la exploración robótica de Marte”.

El IRB descubrió que la NASA ha desarrollado un concepto factible y un amplio conjunto de opciones arquitectónicas para informar la planificación de la campaña de MSR durante los próximos años y recomienda que continúe el programa de MSR. También destacó el excelente progreso que la agencia ha logrado en los últimos años y enfatizó aún más el potencial de este programa para permitir descubrimientos científicos a escala de civilización, subrayando que la tecnología está disponible ahora.

“La revisión independiente ha brindado un fuerte apoyo a MSR, lo cual es una gran noticia para la campaña”, dice el Director de Exploración Humana y Robótica de la ESA, David Parker. “Refuerza nuestra visión compartida de proporcionar a los científicos del mundo piezas prístinas del Planeta Rojo para estudiar, utilizando herramientas y técnicas de laboratorio que nunca podríamos llevar a Marte”.

El IRB proporcionó sus hallazgos y recomendaciones a la NASA para su consideración y posicionar mejor el programa para el éxito. La NASA ha acordado abordar y estudiar todas las recomendaciones de la junta durante el próximo año a medida que avanza en los esfuerzos de formulación temprana, mucho antes de la decisión de confirmación de la agencia.

La NASA selecciona compañías estadounidenses para el desarrollo de tecnología espacial.





Durante la final del Desafío de Hábitat Impreso en 3D de la NASA, AI SpaceFactory imprimió de forma autónoma un hábitat y probó tecnología para construir estructuras en la Luna y Marte.
Créditos: NASA / Emmett Given.

La NASA ha seleccionado 17 compañías estadounidenses de 20 asociaciones para madurar tecnologías espaciales desarrolladas por la industria para misiones a la Luna y más allá. La NASA y los equipos diseñarán un sistema de impresión 3D para el programa de exploración lunar Artemis de la NASA, probarán un método simple para eliminar el polvo de los paneles solares planetarios, desarrollarán un sistema de recuperación de la primera etapa de cohetes para un pequeño proveedor de lanzamiento de satélites, y más.

La NASA hizo las siguientes selecciones a través del Anuncio de Oportunidad de Colaboración (ACO) de 2020. Las propuestas seleccionadas son relevantes para las áreas temáticas de tecnología descritas en la solicitud, incluida la gestión y la propulsión de fluidos criogénicos, propulsión avanzada, energía sostenible, producción de propelentes y consumibles in situ, sistemas inteligentes/resilientes y robótica avanzada, materiales y estructuras avanzados, entrada, descenso y aterrizaje y tecnologías de naves espaciales pequeñas. Las empresas seleccionadas son:

  • Aerojet Rocketdyne Inc. de Redmond, Washington.
  • Ahmic Aerospace LLC de Oakwood, Ohio.
  • AI SpaceFactory Inc. de Secaucus, New Jersey.
  • Blue Origin LLC deKent, Washington (dos selecciones).
  • Box Elder Innovations LLC de Corinne, Utah.
  • Cornerstone Research Group Inc. de Miamisburg, Ohio.
  • Elementum 3D Inc. de Erie, Colorado.
  • Gloyer-Taylor Laboratories LLC de Tullahoma, Tennessee.
  • IN Space LLC de West Lafayette, Indiana.
  • Orbital Sciences Corporation (Northrop Grumman Space Systems Inc.) de Dulles, Virginia.
  • pH Matter LLC de Columbus, Ohio.
  • Phase Four Inc. de El Segundo, California.
  • Rocket Lab USA Inc. de Long Beach, California.
  • Sensuron LLC de Austin, Texas.
  • Space Exploration Technologies Corp. (SpaceX) deHawthorne, California.
  • Space Systems Loral Inc. (Maxar Technologies) de Palo Alto, California (tres selecciones).
  • Stellar Exploration Inc. de San Luis Obispo, California.

Las selecciones resultarán en Acuerdos de Ley Espacial no financiados entre las empresas y la NASA. El plazo de ejecución se negociará para cada convenio, con una duración prevista de entre 12 y 24 meses. El valor total estimado de los recursos de la agencia para respaldar los acuerdos es de, aproximadamente, 15,5 millones de dólares.

Una propuesta en el tema de materiales y estructuras avanzadas tiene beneficios potenciales en la Luna, Marte e incluso la Tierra. AI SpaceFactory, una firma de diseño arquitectónico y tecnológico, ganadora del 3D Printed Habitat Challenge de la NASA, desarrollará un nuevo material que imita el regolito o tierra lunar. Trabajando con el Centro Espacial Kennedy de la NASA en Florida, la compañía imprimirá en 3D una estructura de prueba en una cámara de vacío que imita las condiciones ambientales de la Luna. La investigación podría crear un sistema de impresión 3D para construir grandes estructuras de superficie a partir de materiales in situ en otros mundos. En la Tierra, un material de impresión 3D de alto rendimiento de origen local podría beneficiar a la industria de la construcción, al simplificar las cadenas de suministro y reducir el desperdicio de material.

SpaceX se asociará con el Centro de Investigación Langley de la NASA en Hampton, Virginia, para capturar imágenes y mediciones térmicas de su vehículo Starship durante el reingreso orbital sobre el Océano Pacífico. Con los datos, la compañía planea avanzar en un sistema de protección térmica reutilizable, que proteja al vehículo del calentamiento aerodinámico, para misiones que regresan de la órbita terrestre baja, la Luna y Marte.

Ahmic Aerospace, una pequeña empresa con sede en Ohio, también desarrollará nuevos sistemas de protección térmica al asociarse con el Centro de Investigación Ames de la NASA en Silicon Valley de California. Ahmic utilizará el Complejo Arc Jet de Ames para probar el hardware y recopilar datos sobre cómo se comportan los materiales en condiciones ablativas.

A través de ACO, la NASA ayuda a reducir los costes de desarrollo de tecnologías y a acelerar la infusión de capacidades comerciales emergentes en misiones espaciales. Estas asociaciones complementan el programa Artemis de la NASA y ayudan a preparar a la agencia para sus futuros esfuerzos de exploración. Con estos acuerdos y las asociaciones de Tipping Point 2020 de la NASA, STMD apoya el desarrollo de tecnología necesario para establecer una presencia sostenible en la Luna y para futuras misiones tripuladas a Marte.