Naves, Sondas y Rovers
Siglo XX
1960-1969: primeras misiones y orbitadores
U.R.S.S.: Programas Marsnik - Mars y Zond
Las primeras misiones soviéticas fueron del programa Marsnik que
consistió en 2 vuelos cercanos con sonda en octubre de 1960.
Las sondas soviéticas Marsnik-1960A y Marsnik-1960B, lanzadas el 10 y el 14 de octubre de 1960 con una masa de 640 kg encabezan la lista de ingenios
lanzados desde la Tierra con destino a Marte, si bien no consiguieron escapar de la órbita terrestre y quedaron atrapadas en la órbita, la sonda alcanzó una altura
máxima de 120 km antes de reentrar a la Tierra.
En 1962 otras
sondas fueron la Mars-1962A (lanzada
el 24 de octubre de 1962) y la Mars-1962B (que incluía un aterrizador lanzado en diciembre de ese mismo año);
una falló en salir de la órbita de la Tierra y en la otra explotó la etapa
superior antes de darle el último empuje directo.
Mars-1 lanzada el 01 de
noviembre de 1962, sería una
sonda automática interplanetaria, la primera del programa soviético de sondas a
Marte. Volaría a una distancia de 11.000 km del planeta y tomaría fotos de la superficie
y mandaría información sobre la radiación cósmica, impactos de micrometeoritos,
sobre el campo magnético de Marte, radiación en el ambiente, estructura de la atmósfera,
y posibles componentes orgánicos presentes. Se mantuvieron 61 transmisiones de radio
con intervalos cada 2 días. El 21 de marzo de 1963 cuando la nave se encontraba a
106.760.000 km de la Tierra cesó la comunicación, debido a fallos de la antena
de transmisión, convirtiéndose en el primer
objeto humano en aproximarse al planeta.
En 1964 empezó
el programa Zond,
consistía en la Zond-1964A que falló su lanzamiento y la Zond-2 perdió contacto después de unas
maniobras a mitad de camino en mayo de 1965.
EE.UU.: Programa Mariner
Comenzó
en 1964 cuando el JPL lanzó
las Sondas Mariner-3 (lanzado el 05 de noviembre de 1964) y Mariner-4 (lanzado
el 28 de noviembre de 1964) para realizar vuelos cercanos a Marte.
La Mariner-4
pasó por Marte el 14 de julio de 1965 dando las primeras fotos cercanas al
planeta; mostró lugares con impactos similares a los de la luna.
La NASA lanzo
más sondas en la siguiente ventana de lanzamiento, que llegaron a Marte en 1969,
las Mariner-6 y Mariner-7 que sobrevuelan la superficie a unos 3.500 kilómetros de
altura. Ambas consiguen enviar unas 200 fotografías de las regiones ecuatoriales.
|
Misión
|
Lanzamiento
|
Llega a Marte
|
Terminación
|
Objetivo
|
Resultado
|
|
|
10/10/1960
|
10/10/1960
|
Vuelo cercano
|
Falla en lanzamiento
|
|
|
|
14/10/1960
|
14/10/1960
|
Vuelo cercano
|
Falla en lanzamiento
|
|
|
|
24/10/1962
|
24/10/1962
|
Vuelo cercano
|
Destruida después del lanzamiento
|
|
|
|
01/11/1962
|
19/06/1963
|
21/03/1963
|
Vuelo cercano
|
Recopiló poca información, se perdió
contacto al llegar a Marte
|
|
|
04/11/1962
|
19/01/1963
|
Aterrizador
|
Falló al salir de la órbita de la
Tierra
|
|
|
|
04/06/1964
|
04/06/1964
|
Vuelo cercano
|
Falla de lanzamiento
|
|
|
|
05/11/1964
|
05/11/1964
|
Vuelo cercano
|
Falla en lanzamiento, su trayectoria
la puso en órbita alrededor del sol, actualmente sigue ahí
|
|
|
|
28/11/1964
|
14/07/1965
|
21/12/1967
|
Vuelo cercano
|
Éxito de vuelo cercano no hay más datos
|
|
|
30/11/1964
|
06/08/1965
|
06/08/1965
|
Vuelo cercano
|
Se perdió contacto
|
|
|
24/02/1969
|
31/07/1969
|
08/1969
|
Vuelo cercano
|
Éxito
|
|
|
27/03/1969
|
05/08/1969
|
08/1969
|
Vuelo cercano
|
Éxito
|
|
|
27/03/1969
|
27/03/1969
|
Orbitador
|
Falla al lanzamiento
|
|
|
|
02/04/1969
|
02/04/1969
|
Orbitador
|
Falla al lanzamiento
|
1970-1979: segundas misiones y orbitadores
U.R.S.S.: Programas Mars - Marsnik
Las
sondas Mars-2 y Mars-3 fueron
lanzadas en 1971 y al llegar a Marte
encontraron grandes tormentas de polvo en
progreso.
La sonda Mars-2 se estrelló contra la superficie
y se convirtió en el primer objeto fabricado por el ser humano en alcanzar la
superficie de Marte.
La sonda Mars-3 lanzó el módulo de descenso y
tocó suelo en el cráter Ptolomeo. En su interior llevaba el primer rover PROP-M conectado al módulo por un cable
de 15 metros.
En 1974 llegan las sondas Mars-5, que sólo pudo tomar 180 fotografías, y Mars-6 que aterrizó al NE de la cuenca Argyre.
EE.UU.: Programas Mariner y Viking
En 1971 la Mariner-9 se convirtió en la primera sonda
espacial en entrar en órbita marciana y ser el primer satélite artificial de
Marte; llegó al mismo tiempo que las soviéticas Mars-2 y Mars-3 y, al encontrar grandes tormentas de
polvo, el Control de la Mariner decidió llevarla a Fobos para tomar fotos.
En 1975 la NASA pone en marcha el Programa Viking lanzando las sondas Viking-1 y Viking-2 a dos lugares distintos del hemisferio norte de Marte para realizar
estudios biológicos de la superficie del planeta.
|
Misión
|
Lanzamiento
|
Llega a Marte
|
Terminación
|
Objetivo
|
Resultado
|
|
|
08/05/1971
|
08/05/1971
|
Orbitador
|
Falla en lanzamiento
|
|
|
|
10/05/1971
|
12/05/1971
|
Orbitador
|
Falla en lanzamiento
|
|
|
|
30/05/1971
|
13/11/1971
|
27/10/1972
|
Orbitador
|
Éxito
|
|
|
19/05/1971
|
27/11/1971
|
22/08/1972
|
Orbitador
|
Éxito
|
|
27/11/1971
|
Rover
|
Impactó en la superficie de Marte
|
|||
|
|
28/05/1971
|
02/12/1971
|
22/08/1972
|
Orbitador
|
Éxito
|
|
02/12/1971
|
Rover
|
Aterrizó exitosamente en la superficie pero se perdió el contacto pocos segundos
después.
|
|||
|
|
21/07/1973
|
10/02/1974
|
10/02/1974
|
Orbitador
|
No entró en órbita pero realizó un
vuelo cercano
|
|
|
25/07/1973
|
02/02/1974
|
21/02/1974
|
Orbitador
|
Éxito parcial,
entró en órbita, regresó información y después de 9 días se perdió contacto.
|
|
|
15/08/1973
|
12/03/1974
|
12/03/1974
|
Aterrizador
|
Éxito parcial, regreso
información durante el descenso pero se perdió contacto al aterrizar.
|
|
|
09/08/1973
|
09/03/1974
|
09/03/1974
|
Aterrizador
|
La sonda que aterrizaría se separó
pero falló en dar contacto.
|
|
|
20/08/1975
|
20/07/1976
|
17/08/1980
|
Orbitador
|
Éxito
|
|
13/11/1982
|
Aterrizador
|
Éxito
|
|||
|
|
09/09/1975
|
03/09/1976
|
25/07/1978
|
Orbitador
|
Éxito
|
|
11/04/1980
|
Aterrizador
|
Éxito
|
1980-1999: fracasos y éxitos
En 1988 es
lanzada la misión soviético-europea integrada por las sondas Fobos-1
y Fobos-2, pero una nave dejó de
transmitir por el camino y la otra hizo lo mismo cuando se disponía a acercarse
a Fobos en 1989.
En 1992 la
misión Mars Observer de los Estados Unidos
pierde todo contacto con la nave al momento de entrar en órbita.
En 1996 fracasa
la misión rusa Mars-96.
En 1997 llega a Marte la sonda Mars Pathfinder que desciende en Aris Valley llevando el astromóvil autopropulsado Sojourner; principalmente es un vehículo para pruebas de tecnologías nuevas.
Su exploración de la
superficie dura 2 meses y en el proceso es televisado a millones de personas.
El sitio de amartizaje del Mars Pathfinder se bautizó Sagan Memorial Station, en honor a Carl Sagan.
Este mismo año también llega a Marte la Mars Global
Surveyor, sonda que orbita Marte.
La primera sonda orbital japonesa al planeta, llamada Nozomi sería lanzada el
4 de julio de 1998, pero varios fallos condujeron al fracaso de la misión.
En 1999, Estados Unidos envía y pierde a
la Mars Climate Orbiter y a la Mars Polar Lander. La primera,
según la versión oficial ampliamente criticada, fue perdida por el uso de unidades de medición anglosajonas en lugar de unidades
métricas decimales, lo que provocó un grave error
según los directivos de la misión. La segunda, perdida en el aterrizaje en
Marte.
|
Misión
|
Lanzamiento
|
Llega a Marte
|
Terminación
|
Objetivo
|
Resultado
|
|
|
07/07/1988
|
02/09/1988
|
Orbitador
|
Se perdió contacto en su ruta a
Marte.
|
|
|
27/11/1971
|
Aterrizador
|
No desplegado
|
|||
|
|
12/07/1988
|
29/01/1989
|
27/03/1989
|
Orbitador
|
Éxito parcial
entró en órbita y regresó un poco de información, se pierde contacto después
del despliegue del Lander.
|
|
02/12/1971
|
Aterrizador
|
No desplegado
|
|||
|
|
21/07/1973
|
10/02/1974
|
10/02/1974
|
Orbitador
|
No entró en órbita pero realizó un
vuelo cercano
|
|
|
25/09/1992
|
24/08/1993
|
21/08/1993
|
Orbitador
|
Se perdió contacto a su llegada a
Marte
|
|
|
07/11/1996
|
11/09/1997
|
05/11/2006
|
Orbitador
|
Éxito
|
|
|
16/11/1996
|
17/11/1996
|
Orbitador Aterrizador
|
Falla en lanzamiento se estrella en
el océano Pacífico
|
|
|
|
04/12/1996
|
04/07/1997
|
27/09/1997
|
Aterrizador y rover
|
Éxito
|
|
|
03/07/1998
|
09/12/2003
|
Orbitador
|
Complicación en la ruta a Marte,
nunca entró en órbita
|
|
|
|
11/12/1998
|
23/09/1999
|
23/09/1999
|
Orbitador
|
Se estrelló al descender debido a
complicaciones de unidades métricas
|
|
|
03/01/1999
|
03/12/1999
|
03/12/1999
|
Aterrizador
|
Se perdió contacto a su llegada
|
Siglo XXI
2000-2009: nuevos éxitos
En 2001 Estados
Unidos envía a Marte a la Mars Odyssey que
se acomoda en una órbita marciana de dos horas. Realiza una misión de cartografía de la distribución y concentración de elementos químicos y minerales en la superficie del planeta. Descubre
la existencia de hielo, lo que
apoya la teoría de las grandes cantidades de agua en Marte y provoca entusiasmo
al ser una fuente potencial para una futura misión
tripulada a Marte.
En 2003 Gran
Bretaña en colaboración con la Agencia Espacial Europea envía a la Mars Express que permanece en órbita y al Beagle-2 que desciende a la superficie pero no vuelve a emitir
señales de vida desde entonces.
Paralelamente, Estados Unidos envía con éxito al Spirit y al Opportunity (dentro
de la misión Mars Exploration Rover), que realizan exploraciones de la superficie y mediciones
de las condiciones atmosféricas que han podido confirmar nuevamente la teoría
de la enorme cantidad de agua que existió en Marte y que existe en forma de
hielo ahora. En resumen, los robots estadounidenses descubrieron que
efectivamente hubo un ambiente habitable en el planeta rojo.
El 12 de
agosto de 2005 la nave Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA fue lanzada en un cohete Atlas-V. Llegó a Marte en marzo del
año 2006. Uno de los objetivos principales de esta misión es la búsqueda de
agua: podrá detectar acuíferos
subterráneos si es que existen y
están cerca de la superficie. Esta sonda obtendrá imágenes de la superficie de
Marte con más resolución de lo obtenido hasta ahora.
En agosto de 2007 se
efectuó el lanzamiento de la sonda Phoenix y
que aterrizó en el polo norte de Marte a finales de mayo de 2008.
En 2008 había
seis instrumentos espaciales fabricados por el hombre funcionando en Marte:
Los rover; Spirit y Opportunity
El módulo de descenso Phoenix que
amartizó en el Polo Norte.
Las tres sondas orbitales: Mars Odyssey, Mars Reconnaissance Orbiter y Mars Express.
|
Misión
|
Lanzamiento
|
Llega a Marte
|
Terminación
|
Objetivo
|
Resultado
|
|
|
07/04/2001
|
24/10/2001
|
Operativa
|
Orbitador
|
Éxito
|
|
|
02/06/2003
|
25/12/2003
|
Operativa
|
Orbitador
|
Éxito
|
|
|
06/02/2004
|
Aterrizador
|
Se
perdió contacto mientras aterrizab;a se cree que se estrelló.
|
||
|
|
10/07/2003
|
04/01/2004
|
25/05/2011
|
Rover
|
Éxito
|
|
|
07/07/2003
|
25/01/2004
|
Operativa
|
Rover
|
Éxito
|
|
|
02/03/2004
|
25/02/2007
|
Operativa
|
Vuelo
cercano
|
Éxito
|
|
|
12/08/2005
|
10/03/2006
|
Operativa
|
Orbitador
|
Éxito
|
|
|
04/08/2007
|
25/05/2008
|
10/11/2008
|
Aterrizador
|
Éxito
|
|
|
27/8/2007
|
17/2/2009
|
Operativa
|
Vuelo
cercano
|
Éxito
|
2010-2019: nuevas misiones actuales
En 2011 se
lanzó la sonda rusa Phobos-Grunt con destino al satélite de Marte Fobos,
pero después de orbitar la Tierra algunos días sus sistemas electrónicos
fallaron al intentar ponerlo en camino a su destino.
El 26 de noviembre de
2011 fue lanzada la Mars Science Laboratory (abreviada
MSL), y conocida
como Curiosity. Se
trata de una misión espacial que incluye un astromóvil de exploración marciana
dirigida por la NASA. Este vehículo es tres veces más pesado y dos veces más
grande que los vehículos utilizados en la misión Mars Exploration Rover (2004).
La comunidad internacional ha proporcionado algunos de los instrumentos
que porta esta misión lanzada utilizando un cohete Atlas-V-541. El astromóvil se encuentra en desarrollo de sus
tareas analizando muestras de suelo y polvo rocoso marciano. La duración
original de la misión es de 1 año marciano (1,88 años terrestres). Uno de sus
objetivos es investigar la capacidad actual o pasada de Marte para alojar vida.
Llegó a Marte el 06
de agosto de 2012 al cráter Gale y su misión está en pleno desarrollo.
|
Misión
|
Lanzamiento
|
Llega a Marte
|
Terminación
|
Objetivo
|
Resultado
|
|
|
8/11/2011
|
8/11/2011
|
Aterrizador / Retorno de muestras
|
Falla después del lanzamiento.
La nave queda orbitando la Tierra y
se estrella días más tarde.
|
|
|
Orbitador
|
|||||
|
|
26/11/2011
|
06/08/2012
|
Operativa
|
Rover Curiosity
|
Amartizaje exitoso. Misión en desarrollo.
|
Futuras misiones previstas
|
Futura Misión
|
Lanzamiento
|
Llegada a Marte
|
Terminación
|
Objetivo
|
|
|
18/11/2013
|
2014
|
Orbitador
|
|
|
|
2014
|
Aterrizador
|
||
|
|
03/2016
|
09/2016
|
Aterrizador
|
|
|
01/2016
|
Orbitador / Aterrizador
|
|||
|
ExoMars
|
01/2016
|
Orbitador y Aterrizador
|
||
|
2018
|
Rover y Aterrizador
|
|||
|
2018
|
Rover
|
|||
|
2020
|
6
Aterrizadores (Módulos habitacionales, de suministros y de soporte vital)
1 Rover
|
|||
|
09/2022
|
04/2023
|
Aterrizador (Tripulado)
|
||
|
|
2024
|
Orbitador, aterrizador, rover y
retorno de muestras
|
1962 - 1963: Mars-1
Mars-1
La primera sonda
que visitó Marte fue la soviética Mars-1 el 19 de junio de 1963.
Fue una sonda automática de exploración interplanetaria
lanzada en dirección a Marte el 01 de noviembre de 1962,
con la intención de sobrevolar el planeta a una distancia de 11.000 km. Estaba diseñada para medir y
enviar datos sobre la radiación cósmica, impactos de micrometeoritos y el campo magnético de Marte, radiación y estructura atmosférica
del entorno, y posible compuestos orgánicos.
Después de abandonar la órbita terrestre, el 21
de marzo de 1963, cuando se encontraba a una
distancia de 106.760.000 km de la Tierra, las comunicaciones cesaron,
probablemente debido a un fallo en el sistema de orientación de antenas de la
sonda.
La Mars-1 se aproximó a Marte el 19 de junio de 1963 hasta una distancia aproximada de
193.000 km, antes de entrar en una órbita heliocéntrica.
Esta sonda ha sido llamada también Sputnik-23 y Mars-2MV-4.
Fue originalmente denominada Sputnik-30 en la U.S. Naval
Space Command Satellite Situation Summary.
1964 - 1965: Mariner-4 y Zond-2
Mariner-4
La sonda Mariner-4 fue lanzada por los
estadounidenses el 28 de noviembre de 1964 y llegó a Marte el 14 de julio de 1965.
Después de siete meses y medio de viaje y de una maniobra
para corregir la trayectoria el 05 de diciembre de 1964, la nave sobrevoló Marte
entre el 14 y el 15 de julio de 1965.
Durante esta fase se tomaron 21 imágenes más 21 líneas
pertenecientes a la imagen número 22 que quedó interrumpida. Las imágenes
cubrían zonas dispersas del planeta entre los 40°N - 170°E y los 35°S -
200°E, representando un 1% de la superficie total de Marte.
La máxima aproximación tuvo lugar a las 01:00:57 GMT del
15 de julio a una distancia de 9.846 km Todas las imágenes fueron almacenadas
en la cinta de abordo y luego
enviadas a nuestro planeta. A las 02:19:11 GMT el Mariner-4 pasó por detrás de Marte (visto desde nuestro planeta) y las
comunicaciones se interrumpieron. La señal fue readquirida a las 03:13:04 GMT
cuando reapareció por la parte opuesta del planeta. Unas ocho horas después
comenzó la retransmisión de las imágenes, que continuaron enviándose a la
Tierra hasta el 03 de agosto. Todas las imágenes se enviaron por duplicado.
La nave cumplió todos los objetivos programados y se mantuvo
enviando datos útiles hasta el 01 de
octubre de 1965 a las 22:05:07 GMT cuando se encontraba a una distancia de
309 millones de km, momento en el cual la orientación de la antena no permitió
el envío de más datos.
Se volvió a conectar de nuevo con éxito a finales de 1967.
El detector de polvo cósmico registró 17 impactos en un periodo de
15 min el 15 de septiembre, fruto de una posible lluvia de meteoritos que
modificó la orientación de la nave y dañó el escudo
térmico. El 07 de diciembre se agotó el gas encargado
de modificar la orientación de la Mariner-4 y entre el 10 y el 11 del mismo mes se detectaron 83
impactos de micrometeoritos, lo que modificó más su orientación y con ello se
perdía potencia en la señal de radio. El 21
de diciembre de 1965 finalizaron las comunicaciones con la Mariner-4.
Zond-2
La sonda Zond-2 fue lanzada en
secreto por los soviéticos el 30 de
noviembre de 1964, dos días después del
lanzamiento del Mariner-4, y llegó a Marte
el 06 de
agosto de 1965.
Más tarde la NASA detectó una señal de radio
de un objeto que se dirigía a Marte y sólo fue
entonces cuando la Unión Soviética admitió el lanzamiento.
Esta sonda tomaría una larga trayectoria curva hacia Marte para
minimizar las velocidades relativas entre la nave y el planeta en el momento de
la llegada.
Los motores iónicos fueron
probados con éxito poco después del lanzamiento bajo las condiciones reales del
espacio entre el 08 y el 18 de diciembre de 1964. Poco después falló uno de los
paneles solares dejando a la sonda con la
mitad de la energía necesaria para funcionar al completo.
A comienzos de mayo de 1965 y después de
una maniobra a mitad de camino, las comunicaciones con la nave se perdieron. La
nave sobrevoló Marte
el 06 de agosto de 1965 a una
distancia de 1.500 kilómetros y a una
velocidad relativa de 5'62 km/s.
1969: Mariner-6 y Mariner-7
La sonda Mariner-6 fue lanzada por los
estadounidenses el 24 de febrero de 1969
y llegó a Marte el 31 de julio de 1969
situándose a 3.412 kilómetros de la superficie.
La sonda Mariner-7 fue lanzada por los
estadounidenses el 27 de marzo de 1969
y llegó a Marte el 05 de agosto de 1969
situándose a 3.430 kilómetros de la superficie.
Mariner-6 y Mariner-7 enviaron un total de 143
imágenes de Marte, 55
de ellas durante el encuentro cercano, al igual que de su satélite más cercano Phobos.
Las sondas siguieron una trayectoria sobre el Hemisferio Sur y la otra sobre el ecuador, cubriendo un 20% de la
superficie en las fases de encuentro cercano. Entre las zonas estudiadas
destacan las tierras bajas de la cuenca Hellas, una depresión de 2.000 km de diámetro.
Gran parte del Hemisferio Norte del planeta, incluyendo la
cadena de volcanes de Tharsis y el impresionante Mons Olympus, fue pobremente cubierto
por ambas sondas.
De cualquier forma, las imágenes transmitidas dieron una
visión diferente a la casi lunar que había fotografiado la sonda Mariner-4, con zonas de diferente albedo (reflectividad) y algunas casi
desprovistas de cráteres de impacto.
Se descubrieron zonas distintas a todo lo visto
anteriormente denominadas terrenos caóticos,
se identificaron zonas de hundimiento similares a los poljés, rasgo este de
erosión kárstica, por disolución de roca caliza en la Tierra. Las formaciones
observadas en Marte se atribuyeron a la fusión del permafrost marciano (una
especie de barro congelado que cubre los primeros metros de profundidad del
planeta).
El Marte con agua fluyendo
a través de canales de riego imaginado por Percival
Lowell, recibió el golpe de gracia.
Se midió la presión atmosférica entre 6 o 7 hPa (inferior al 1% de la presión terrestre a nivel del mar) mediante
la distorsión de la señal de radio de las sondas y se descubrió que se
encontraba compuesta mayoritariamente por dióxido
de carbono. Se concluyó mediante las
observaciones que el casquete polar sur estaba
formado en su mayor parte por dióxido de carbono congelado y se determinó con
mayor exactitud la masa y el radio del planeta.
1971: Mariner-9, Mars-2 y Mars-3
Mariner-9
La sonda Mariner-9 fue lanzada por los
estadounidenses el 30 de mayo de 1971
y llegó a Marte el 13 de noviembre
de 1971 situándose a 1.387 kilómetros de la superficie y convirtiéndose en
la primera nave espacial en orbitar otro planeta.
El Proyecto Mariner Mars 71 fue
una misión formada por dos naves que debían orbitar Marte en misiones complementarias, pero
debido al fallo del Mariner-8 en el lanzamiento, solo se pudo realizar con una sonda. La
nave Mariner-9
recogió los objetivos de la fallida misión (mapear el 70% de la superficie
marciana) y sus propios objetivos (estudiar los cambios temporales en la
atmósfera y la superficie). La Mariner-9 fue la primera sonda en orbitar con éxito otro planeta.
La superficie planetaria de Marte debía ser mapeada con la misma resolución prevista para la misión inicial, a
pesar de que la resolución de las imágenes de las regiones polares debía
descender debido a la mayor distancia a la superficie de esta sonda respecto a
la Mariner-8.
La sonda fue lanzada en una trayectoria directa a Marte de
398 millones de km por un cohete Atlas-Centaur SLV-3C (AC-23). La separación del
cohete ocurrió a las 22:36 GMT, unos 13 min después del despegue. Los cuatro
paneles solares se desplegaron a las 22:40 GMT y los sensores encontraron el Sol hacia
las 23:16 GMT, poco después de que la sonda abandonara la sombra de la Tierra. La
adquisición de la estrella Canopus ocurrió a las 02:26 GMT el 31 de mayo.
La primera maniobra de corrección de la trayectoria tuvo
lugar el 05 de junio. La nave Mariner-9 llegó a Marte el 13 de noviembre
de 1971 tras 166 días de vuelo. Un encendido del motor principal de 15min
y 23s colocó a la nave en órbita marciana, convirtiendo de esta manera
a esta sonda en la primera en orbitar otro planeta. La
nave quedó colocada con una órbita que tenía un periapsis de 1.398 km y un periodo de 12h y 34min.
Dos días después, un
encendido del motor de 6 segundos cambió el periodo orbital a 12h con un
periapsis de 1.387 km. Se realizó una maniobra de corrección de la trayectoria
el 30 de diciembre durante la órbita 94 que elevó el periapsis hasta los 1.650
km y dejó el periodo orbital en 11h 59min y 28s de manera que se pudieran
realizar transmisiones de datos sincronizadas con la antena de 64m de Goldstone.
La realización de fotografías de la superficie de Marte fue
retrasada indefinidamente debido a una gran tormenta marciana que había
comenzado el 22 de septiembre de 1971 en la región de Noachis. La tormenta creció rápidamente hasta convertirse en la mayor
tormenta de arena jamás observada en Marte. Cuando la nave llegó al planeta no se
podía apreciar ningún detalle de la superficie, excepto las cimas de Olympus
Mons y los tres volcanes de Tharsis. La tormenta fue desapareciendo
durante noviembre y diciembre por lo que
pudieron comenzar las operaciones normales de la sonda.
Los instrumentos de la nave obtuvieron numerosos datos sobre
presiones, densidades y composición de la atmósfera,
así como de la composición, temperatura, gravedad y topografía de la
superficie. En total se enviaron a la Tierra 54 mil millones de bits de datos
científicos, incluyendo 7.329 fotografías que cubrieron al planeta por
completo. Tras agotar el gas para controlar la orientación de la nave.
La nave fue apagada el 27
de octubre de 1972, tras casi
un año de operaciones. Mariner-9 fue dejada en órbita marciana, la cual no decaerá hasta al cabo de 50 años, cuando la sonda penetrará en la atmósfera del planeta
rojo.
La misión Mariner-9 fue un éxito rotundo ya que se consiguió el primer mapa
global de Marte, incluyendo las primeras vistas detalladas de los volcanes, el Valle Marineris, los casquetes
polares y los satélites Fobos y Deimos. Además proporcionó información sobre las tormentas de
polvo globales, el campo gravitatorio variable por zonas y evidencias de actividad erosiva por parte del viento.
Mars-2
La sonda Mars-2 fue lanzada por los
soviéticos el 19 de mayo de 1971 y
llegó a Marte el 27 de noviembre
de 1971 compuesta por 2 módulos: el orbital y el de descenso.
El módulo orbital soltó el módulo de descenso unas 4 horas y
30 minutos antes de llegar a Marte el 27 de noviembre de 1971.
La nave entró en la
atmósfera marciana a una velocidad de 6 km/s y en un ángulo más acentuado de lo
previsto. La secuencia de descenso quedó
alterada, provocando un fallo en el sistema de descenso que hizo que los
paracaídas no se desplegaran, por lo que el módulo de aterrizaje se estrelló contra el suelo marciano a 4°N y 47°W, en la zona oeste de Hellas Planitia.
Aunque de forma accidentada, el módulo de descenso Mars-2 fue el primer objeto fabricado por el
ser humano en alcanzar la superficie marciana.
Mars-3
La sonda Mars-3 fue lanzada por los soviéticos el 28 de mayo de 1971 y llegó a Marte el 02 de diciembre de 1971 compuesta por 2 módulos: el orbital y el de
descenso.
El módulo orbital soltó el módulo de descenso
unas 4 horas y 35 minutos antes de llegar a Marte el día 02 de
diciembre de 1971 a las 09:14.
El módulo de descenso entró en
la atmósfera marciana a una velocidad de 5'7 kilómetros por segundo. Usando el frenado aerodinámico, los paracaídas y los retrocohetes, el módulo de descenso logró un aterrizaje suave a 45°S y 158°W en el cráter Ptolomeo
y comenzó sus operaciones. Sin embargo, tras 20 segundos de trabajo los instrumentos se pararon
por razones desconocidas, quizás como resultado de la masiva tormenta de polvo que estaba teniendo lugar en el
momento del aterrizaje.
Mientras tanto el módulo orbital
había sufrido una pérdida parcial de combustible y no
tuvo el suficiente como para colocarse en la órbita planeada de 25 horas. El
motor realizó un encendido que quedó truncado y colocó a la Mars-3 en una órbita de 12 días y
19 horas de duración, con una inclinación de 48'9 grados.
Los módulos orbitales de las
sondas Mars-2 y Mars-3 enviaron grandes
cantidades de datos a nuestro
planeta entre diciembre de 1971 y
marzo de 1972, aunque las
transmisiones continuaron hasta el mes de agosto.
Se anunció que ambas sondas finalizaron sus operaciones el
22 de agosto de 1972, tras completar el módulo orbital Mars-2 un total de 362 órbitas a Marte; y el módulo orbital Mars-3 un total de 20 órbitas.
En total realizaron 60 fotografías.
Las imágenes obtenidas junto con los datos revelaron montañas de 22 kilómetros de altura, la
presencia de oxígeno e hidrógeno atómico en la atmósfera superior, temperaturas
en la superficie entre los -110°C y
los +13°C, presiones superficiales de entre 5'5 milibares y 6 milibares, concentraciones de vapor de
agua 5000 veces inferiores a las de la Tierra.
También se detectó que la ionosfera
marciana comenzaba entre los 80 y
110 kilómetros de altura y que se hallaban presentes granos de las tormentas de
polvo hasta los 7 kilómetros de altura.
Los datos registrados permitieron la realización de los
primeros mapas del relieve de la superficie, así como valiosa
información sobre la gravedad y campos magnéticos de Marte.
El módulo de
descenso Mars-3 portaba un pequeño robot con capacidad de moverse llamado PROP-M que tenía forma de caja con una pequeña protuberancia en el centro; tenía
una masa de 4'5 kilogramos y estaba unido al módulo de aterrizaje por un cable para mantener las
comunicaciones.
El PROP-M estaba
diseñado para "andar" usando un par de esquís que le permitían desplazarse hasta unos 15 metros, la longitud
del cable. El PROP-M portaba un penetrómetro dinámico y un medidor de radiación. A cada lado de la caja se encontraban los esquíes, que
elevaban ligeramente el robot sobre la superficie.
Delante de la caja se encontraba una barra
de detección de obstáculos. El PROP-M debía desplegarse tras el aterrizaje,
siendo portado por un brazo robótico que lo colocaría delante de las cámaras de
televisión. Tras moverse un poco, debía realizar un análisis del suelo cada 1'5
metros.
Las huellas dejadas en la superficie además
servirían para conocer las características del terreno.
1973 - 1974: Mars-5
y Mars-6
Mars-5
La sonda Mars-5 fue lanzada
por los soviéticos el 25 de julio de 1973
y llegó a Marte el 02 de febrero de 1974
compuesta sólo por el módulo orbital.
Después de siete meses y medio de viaje y de dos maniobras
para corregir la trayectoria el 03 de agosto de 1973 y el 02 de febrero de 1974, la
nave sobrevoló Marte entre el 12 de febrero de 1974;
encendiéndose los motores para iniciar la inserción en una órbita Areocéntrica
con una periapsis de 1.760 kilómetros y un ángulo de inclinación de 35'3 grados.
Una vez en órbita los impactos de los micrometeoritos
ocasionaron fugas de presión en el compartimento de los instrumentos y
provocaron su inutilización progresiva hasta que finalmente cesaron las
operaciones el 28 de febrero de 1974.
Durante esos días se tomaron 180 imágenes de las que sólo 43
eran de alta calidad.
Mars-6
La sonda Mars-6 fue lanzada
por los soviéticos el 05 de agosto de 1973
y llegó a Marte el 12 de marzo de 1974
compuesta por 2 módulos: el orbital
y el de descenso.
El 12 de marzo de 1974, cuando se encontraba a 48.000 km de Marte, se separó el módulo de descenso y amartizaje de 635
kg, que entró en la atmósfera marciana hacia las 09:05:53 UT a una velocidad de
5'6 km/s,
transmitiendo datos durante 224 segundos que indicaban una temperatura ambiente
de -43°C y una concentración de entre un 20% y un 30% de gases nobles en la atmósfera de Marte.
El paracaídas del módulo se abrió a las 09:08:32 UT tras lo
que la velocidad de descenso del mismo se redujo a 600 m/s mediante aerofrenado.
Se perdió el contacto con
el módulo de descenso a las 09:11:05 UT, cerca del momento de encendido de los
retrocohetes y de su toma de contacto con el suelo.
Se calcula que amartizó a
23'90°S y entre 19'42° y 25°W a una velocidad prevista de 61 m/s, al NE de Argyre Planitia, al Sur de Margaritifer
Terra.
El módulo orbital se situó en una órbita
heliocéntrica de 1.01 x 1.67 UA,
con una inclinación de 2'2° y un período de 567 días, tras aproximarse al
planeta hasta una distancia de 1.600 km.
1975 -
1976: Programa Viking de la NASA
Este programa consistió en el envío de dos
misiones no tripuladas al planeta Marte, conocidas como Viking-1 y Viking-2 y que venía a suceder a la Mariner-9.
Las naves Viking supondrían además las
primeras dos misiones de aterrizaje americanas sobre Marte y el primer estudio biológico del planeta.
Cada misión
poseía una sonda orbital (VO o Viking Orbiter) diseñada para fotografiar la superficie marciana desde la órbita del planeta, y actuar como un
"intermediario" de comunicaciones entre la Tierra y la sonda de aterrizaje (VL o Viking Lander), que se separaría de ésta y se posaría sobre la
superficie del planeta desplegando los instrumentales científicos.
Los VO portaban tres instrumentos científicos
para llevar a cabo los experimentos previstos; un sistema de imágenes (Visual Imaging
System, VIS), cartografía infrarroja (Infra-Red Thermal Mapper, IRTM), y un detector
de vapor de agua atmosférico (Mars Atmospheric Water Derector, MAWD). Estaban
montados en una plataforma orientable que se ubicaba en la base del orbitador,
de manera que los paneles solares nunca perdieran el sentido de los rayos del Sol.
El instrumental científico tenía una masa total aproximada
de 72 kg:
· VIS o Visual Imaging System (Sistema de Imagen Visual) se componía de dos cámaras
idénticas, cada una con un telescopio de tipo Cassegrain de 755 mm de distancia focal, un
obturador, un tubo Vidicon y un disco portafiltros de seis
sectores. El campo visual de cada cámara era de 1'5° x 1'7°, proporcionando
imágenes de hasta 1.886 km2 para
una distancia de 1.500 km en el periastro.
· IRTM o Infra-Red Thermal Mapper (Mapeador Térmico Infra-Rojo) era un radiómetro con 28
canales que funcionaba en el infrarrojo,
constituido por cuatro telescopios con sistemas de filtrado y con siete
detectores sensibles a un cierto campo espectral cada uno.
· MAWD o Mars Atmospheric Water Detector (Detector de Agua Atmosférica de Marte) era un espectrómetro
infrarrojo de cinco campos de longitudes de onda situados en la región de la
banda de absorción del vapor de agua; este instrumento debería medir igualmente
la proporción de la radiación solar incidente en la atmósfera marciana, con lo
que se determinaría la cantidad de vapor de agua atravesada por la radiación.
La sonda Viking-1 fue lanzada
por los estadounidenses el 20 de agosto de
1975 y llegó a Marte el 19 de junio de 1976;
tras 92 orbitas, el 20 de julio de 1976, el VL toca suelo en Marte en Chryse Planitia.
El 01 de agosto de 1980 se puso fin al funcionamiento
controlado desde la Tierra.
La sonda Viking-2 fue lanzada
por los estadounidenses el 09 de
septiembre de 1975 y llegó a Marte el 07 de agosto de 1976;
tras 25 orbitas, el 03 de septiembre de 1976, el VL toca suelo en Utopia Planitia.
El 25 de julio de 1978 se puso fin al funcionamiento por
agotamiento de las baterías.
Los VL se dedicaron a una
serie de objetivos primarios:
·
Estudios atmosféricos durante el
descenso y aterrizaje.
·
Observaciones meteorológicas y del medio
ambiente a nivel del suelo.
·
Análisis de la composición del suelo y
búsqueda de materia orgánica y de vida.
Durante el descenso, las sondas observaron y midieron la atmósfera e ionosfera
marcianas.
En esta fase funcionaron tres instrumentos:
· RPA o Retarding Potencial Analyzer (Analizador de Potencial Retardador) medía la distribución
de los electrones del viento solar y de los fotoelectrones ionosféricas, las
temperaturas de los electrones en la ionosfera, la composición, la
concentración y la temperatura de los iones positivos y la interacción del
viento solar con la alta atmósfera.
· UAMS o Upper Atmosphere Mass Spectrometer (Espectrómetro de
Masas de la Alta Atmósfera), analizaba la composición molecular de la
atmósfera. Proporcionaba un análisis cuantitativo y cualitativo de todos los
gases eléctricamente neutros, con un peso molecular inferior o igual a una masa
atómica de 50. También medía su abundancia isotópica.
· LASE o Lower Atmospheric Experiment (Experimento de Baja Atmósfera), el cual establecía perfiles
verticales (densidad, presión y temperatura) de la atmósfera, desde 90 km de
altitud hasta la superficie.
Una vez posado el Viking Lander sobre
Marte, se desplegaron el resto de instrumentos de a bordo. Las 2
cámaras proporcionaban imágenes de la superficie. Las fotografías (a color) eran el resultado de la
combinación de ambas cámaras por el barrido de cientos de líneas en azul, rojo
y verde. Para las propiedades físicas del suelo se
utilizaron métodos simples, como la dureza, analizada gracias al hundimiento de
los patines de las patas de la sonda. Dos pares de imanes estaban colocados en
el sistema de toma de muestras, separando los minerales magnéticos del resto; otros
imanes colocados sobre el metal de los RGT capturaban el polvo cargado
magnéticamente. El Viking Lander además estaba provisto de tres sismómetros miniatura
solidarios de la estructura del aterrizador para la medida de movimientos sísmicos.
Para las mediciones meteorológicas se
usaron sensores colocados en lo alto de un mástil erguido tras el aterrizaje.
Las temperaturas se medían por medio de tres termopares. Un anemómetro, constituido también por un termopar, se encargaba de la
velocidad del viento y su dirección. Igualmente, un sensor de
temperaturas se ubicaba en el sistema de toma de
muestras, para conseguir establecer perfiles de temperatura en las proximidades
del suelo. El sensor de presión estaba
colocado bajo la estación, e iba midiendo las variaciones de presión conforme
el aparato descendía hasta la superficie.
Para la recogida de las muestras del suelo, las sondas
disponían de un sistema de recogida de muestras, constituido
por una pala al final de un brazo robótico articulado de 3 metros de longitud con la que cavar zanjas alrededor de la sonda. El brazo
trituraba las muestras y las pasaba por un tamiz, ubicado en la parte final del
mismo, para luego llevar dichas muestras a los compartimentos específicos para
los experimentos, debajo de unos embudos situados en el cuerpo principal de la
nave. Para analizar la composición del suelo se trató de determinar el contenido en elementos químicos y
la identificación de la composición molecular.
El XRFS o X-Ray Fluorescente
Spectrometer (Espectrómetro de Fluorescencia X) era el
encargado de los elementos químicos, mientras que el GCSM o Gas Chromatograph Mass Spectrometer
(Espectrómetro de Masa en Fase Gaseosa)
lo era para los análisis moleculares y concentraciones de gas, orgánicos o inorgánicos.
Fue la misión más cara y ambiciosa jamás
enviada a Marte hasta la fecha, con un coste total
aproximado de 1.000 millones de dólares de la época. Permanecieron en activo hasta 1980-1982 y aportaron la mayor parte de la
información sobre Marte de la que se dispuso hasta finales de la década de 1990 cuando llegan los primeros Rovers al planeta.
1996 -
1997: Mars Global Surveyor y Mars Pathfinder
Mars Global
Surveyor
La sonda Mars Global Surveyor fue lanzada por los
estadounidenses el 07 de noviembre de 1996
y llegó a Marte el 12 de septiembre de 1997 compuesta por
el módulo orbital.
Esta misión ha sido la primera en 20 años en llegar con
éxito al planeta rojo.
Durante su primer año y medio se dedicó a la fase de
aerofrenado consistente en ir
adquiriendo la órbita definitiva a base de pasar por las capas superiores de la
atmósfera marciana y así ir frenando su velocidad hasta conseguir una órbita
adecuada. Este período fue más largo de lo previsto, para no dañar los paneles
solares en exceso. Ahora sigue una órbita polar cercana a la superficie y desde
allí nos manda las fotos con mayor resolución de la exploración de Marte y nos ha mandado más datos que todas
las misiones anteriores juntas.
La nave tiene forma de caja de con 2 partes bien
diferenciadas, una para los instrumentos y otra para la propulsión. Los paneles
solares proporcionan 980W de potencia para los instrumentos. La parabólica
tiene un diámetro de 1'5 metros y un brazo extensible de 2 metros.
La misión fue
financiada por la NASA y controlada desde el Jet Propulsion Laboratory (JPL) y por Lockheed
Martin Astronautics.
El 05 de noviembre
del 2006 se recibió la última señal de la sonda, tras comunicar a los
controladores de tierra que tenía problemas con uno de los paneles solares.
Durante semanas la NASA intentó sin éxito recuperar contacto con la sonda,
tanto desde tierra como desde su sonda Mars Reconnaissance Orbiter y también con sus todoterrenos Spirit y Opportunity.
El
día 22 de noviembre del 2006 la sonda se dio por perdida, finalizando así una
de las más exitosas misiones de la NASA a Marte. Sin embargo, los esfuerzos por
recuperar contacto no se han dado por finalizados; la ESA, a través de su sonda Mars Express,
podría haber fotografiado la sonda el 09 de diciembre que, según parece,
estaría girando fuera de control. La Mars Express
intentó de nuevo detectar la Mars Global Surveyor el 21 de diciembre.
Los resultados preliminares de la investigación indican que
en junio del 2006 se envió a la sonda un software que contenía un error en dos
direcciones de memoria (que ya estaban ocupadas por otros procesos, por lo que
fueron reescritas). Cuando en noviembre los paneles solares se bloquearon, el
radiador de la batería, que debía evitar que se calentara demasiado, fue
orientado por error hacia el Sol, lo que produjo un sobrecalentamiento de la
batería que la hizo inservible. La sonda habría entrado en modo de seguridad
pero, sin batería, no estaría en condiciones de contactar con la Tierra.
Mars
Pathfinder - Sojourner
La sonda Mars Pathfinder fue lanzada por los estadounidenses el 04 de diciembre de 1996 y llegó a Marte el 04 de julio de 1997 compuesta por el módulo de
aterrizaje (Mars Pathfinder) y el rover (Sojourner) que llevaba en su
interior.
Fue la primera de una serie de misiones a Marte que incluyen Rovers (vehículos robóticos de exploración).
Esta misión a Marte fue la más importante desde que las Viking aterrizaran
sobre el planeta en 1976.
El sitio de aterrizaje del módulo de descenso es Ares Vallis (Valle de Marte) en la región llamada Chryse Planitia (Planicies de Oro).
Durante el viaje la nave realizó cuatro correcciones de
vuelo: 10 de enero, 03 de febrero, 06 de mayo y 25 de junio.
Durante las etapas de entrada se utilizaron los siguientes
dispositivos: escudo de protección térmica y un gran paracaídas; el descenso
del lander en un paracaídas de freno; el uso de un radar de altímetro para que el lander pudiera determinar
cuán lejos de la superficie se ubicaba; retrocohetes para detener al lander durante su descenso; por último, 24 airbags se abrieron 8 segundos antes del impacto para amortiguar la
caída una vez que el lander se desprendiera de su paracaídas. La velocidad de impacto
fue de 10'6 m/s. Todo este proceso se completó en un tiempo de 4 minutos.
Después del aterrizaje, la Mars Pathfinder fue renombrada como la Sagan Memorial
Station en honor al astrónomo y planetólogo
Carl Sagan.
Una vez que el lander se ubicó sobre la superficie, los
airbags se desinflaron y fueron retraídos con el lander sobre su base, para que
finalmente se abrieran los pétalos con los paneles solares.
El lander llegó durante la madrugada de Marte cerca de las 02:56:55 a.m. hora local
(a las 16:56:55 UTC, MSD 43905 04:41
AMT, 26 Taurus 206 Dariano), por
lo que el lander tuvo que esperar hasta que saliera el Sol para
poder enviar las primeras señales a la Tierra.
El sitio de aterrizaje está ubicado a 19'30°N y 33'52°W en Ares Vallis, a unos 19 kilómetros
al SW del lugar planeado.
Durante el Sol 1 –así es como se llaman los días
marcianos– el lander tomó imágenes y realizó mediciones meteorológicas. Una vez
recibida la información, los ingenieros se dieron cuenta de que uno de los
airbags no estaba totalmente desinflado y podría ser causa de problemas para el
posterior despliegue de la rampa de descenso del rover llamado Sojourner (en honor
a la famosa abolicionista estadounidense Sojourner Truth).
A tal efecto, enviaron órdenes al lander para subir y bajar uno de los pétalos y así aplastar al
airbag. El procedimiento fue un éxito.
La misión Mars Pathfinder llevó
un conjunto de instrumentos científicos para analizar la atmósfera marciana, el
clima, geología y la composición de las rocas y el suelo.
El proyecto fue el segundo del Programa Discovery de la NASA, el cual promueve el envío de naves de bajo costo
y de lanzamientos frecuentes bajo la premisa "más barato, más rápido y
mejor" sostenida por su administrador Daniel
Goldin.
La misión fue dirigida por el Jet Propulsion Laboratory (JPL), una división del Instituto de Tecnología de California ("CalTech"), responsable del
Programa de Exploración a Marte de la NASA.
La misión Mars Pathfinder realizó diferentes investigaciones sobre el suelo marciano a
través de tres instrumentos científicos.
El lander contenía:
Cámara estereoscópica
con filtros especiales en un mástil extensible
llamado Sistema de Imágenes del Mars Pathfinder
o Imager for Mars Pathfinder (IMP)
Instrumento de la Estructura Atmosférica / Módulo de Meteorología (Atmospheric Structure Instrument
/ Meteorology Package [ASI / MET]) que actúa como una estación meteorológica
de Marte, recogiendo datos sobre la presión, temperatura y vientos.
El rover Sojourner disponía de:
Espectrómetro de rayos X Alfa Protón (APXS), utilizado para el análisis de la composición de las
rocas y el suelo.
Dos cámaras en
blanco y negro y una cámara en color. Estos instrumentos permitían realizar investigaciones geológicas de la superficie desde sólo unos milímetros hasta cientos de metros, así como investigar la geoquímica e historia evolutiva de la superficie
y las rocas y las propiedades magnéticas y mecánicas del terreno, además de las
propiedades magnéticas del polvo, la atmósfera y la dinámica rotacional y orbital
marcianas.
La salida del Sojourner se produjo en el Sol 2. En los soles siguientes se acercó a
unas rocas llamadas por los científicos "Barnacle Bill", "Yogi" y "Scooby Doo"
en honor a los famosos dibujos animados. El Sojourner realizó mediciones de los elementos
encontrados en esas rocas y el suelo marciano. El lander se encargó de fotografiar al Sojourner y el
terreno circundante además de las observaciones climáticas.
El Sojourner era un vehículo de seis ruedas con un peso de 10'6 kg y
estaba facultado para desplazarse unos 500 metros desde el lander. Su velocidad
máxima era de 1 centímetro por segundo. Durante sus 83 días de operación en la
superficie el Sojourner envío a la Tierra cerca de 550 fotografías y completó el
análisis químico en 16 locaciones diferentes cercanas
al lander.
Las medidas del Sojourner son: 65 centímetros de largo, 48 cm de ancho, y 30 cm de
altura. Su peso en la Tierra era de 10'5 kilogramos mientras que en Marte
–debido a la menor gravedad– sólo pesa el equivalente a 4 kg.
El sistema de control es un procesador Intel 80C85 de 8 bits
que computa alrededor de 100.000 instrucciones por segundo. El ordenador es
capaz de comprimir y almacenar una única imagen a bordo. El Sojourner se alimenta de células solares de 0'2 metros cuadrados, que
proporcionan la energía para varias horas de operaciones por sol (1 día
marciano = 24'6 horas de la Tierra). 3 baterías de cloruro de tionilo de litio
recargables (LiSOCl2) D-cell con capacidad de 50Wh proporcionan energía de
reserva. Todas las comunicaciones Rover se realizan a través del módulo de
aterrizaje.
El Sojourner está equipado con cámaras de imagen en blanco y negro y
color que se utilizaron para la imagen del robot a fin de evaluar su estado
tras el aterrizaje. El objetivo era adquirir tres imágenes en blanco y negro
espaciadas por 120 grados de separación de la sonda. También se obtuvieron
imágenes de los terrenos circundantes para estudiar el tamaño y la distribución
de los suelos y rocas, así como la aportación de grandes características.
Las imágenes de las marcas de ruedas del Sojourner serán utilizadas para estimar las propiedades del suelo. Las
imágenes del Sojourner desde el lander también se realizan para evaluar el
rendimiento de vehículo y el suelo y las propiedades del sitio. El rendimiento
del vehículo se observó para determinar las capacidades de seguimiento, el
rendimiento del disco, comportamiento térmico, y el rendimiento del sensor.
Las comunicaciones de banda UHF entre el Sojourner y el lander fue estudiada para determinar la eficacia de la relación
entre ambos. Las evaluaciones de la roca y la mecánica de la superficie se harán
sobre la base de la abrasión de las ruedas y la adherencia de polvo. Un
espectrómetro alfa-protón de rayos X (APXS) está a bordo del vehículo para
determinar la composición de las rocas y el suelo.
Las fotos de todas las muestras analizadas se transmiten a
la Tierra. Los objetivos primarios fueron programados para los primeros siete
soles, todos dentro de unos 10 metros del lander. La extensión
de la misión incluye viajes un poco más lejos del lander y viajes aún más
largos fueron planeados.
El primer análisis sobre una roca en Marte
comenzó en el Sol 3 con el estudio de "Barnacle Bill". El Espectrómetro de rayos X Alfa Protón (APXS) fue empleado para determinar su
composición. El espectrómetro necesitaba cerca de 10 horas de análisis para
llevar a cabo un estudio completo. Midió todos los elementos con excepción del hidrógeno, ya que constituye cerca de
una décima parte del 1 por ciento de la masa de la roca o el suelo.
El APXS lleva a cabo sus estudios al bombardear rocas y muestras
de suelo con partículas de radiación alfa (partículas cargadas equivalentes al núcleo
de un átomo de helio, formadas por dos
protones y dos neutrones). Los resultados indicaron que "Barnacle Bill" es similar a las andesitas terrestres, confirmando la
actividad volcánica en el pasado de Marte.
Los estudios llevados a cabo sobre la roca "Yogi" muestran que ésta es de diferente composición, ya que
según a los datos derivados del APXS ésta es una roca basáltica más primitiva que "Barnacle Bill". La forma y la textura superficial de "Yogi" muestran que probablemente fue depositada por una
inundación.
En otra roca llamada "Moe", el Sojourner encontró marcas sobre la superficie que dan muestra de la
erosión del viento. El análisis del APXS muestra que la mayoría de las rocas
estudiadas tienen un alto contenido de silicio.
En otra región que se llamó "Jardín de Rocas" el Sojourner encontró dunas con forma de luna creciente, idénticas
a las dunas barcanoides que se forman en la Tierra.
El lander, por su parte, transmitió más de 16.500 imágenes y realizó
8'5 millones de mediciones de la presión
atmosférica, temperatura y velocidad del viento.
Las imágenes fueron tomadas y los experimentos fueron
realizados por el lander y el Sojourner hasta el 27 de septiembre de 1997, cuando las
comunicaciones se perdieron por causas desconocidas.
Aunque la misión estaba programada para
durar un mes y una semana, estos límites fueron excedidos por 3 veces y 12
veces respectivamente. El contacto final con la Pathfinder fue a las 10:23 UTC del 27 de septiembre de 1997.
Aunque los planificadores de la misión
trataron de restablecer contacto durante los siguientes cinco meses, la exitosa
misión fue dada por terminada el 10 de marzo de 1998.
2001: Mars Odyssey
Mars Odyssey es una sonda espacial lanzada por
la NASA el 07 de abril del 2001. Su objetivo fue el estudio del
clima y la realización de un mapa de la superficie de Marte. También se utiliza como enlace de comunicaciones con los robots que están en el suelo. La inserción orbital tuvo lugar el 20 de octubre del 2001.
La Mars Odyssey tiene forma de caja de 2'2 m de largo; 1'7
m de altura 2'6 m de ancho. Los materiales de construcción de la nave son de
aluminio, titanio. La Mars Odyssey se divide en doble módulo, el módulo de
equipamiento contiene los equipos electrónicos, cableado, y los instrumentos
científicos.
En su exterior se monta la antena UHF, las
cámaras de estrellas, la caja de la batería, y otros instrumentos. En otro
módulo es de propulsión, que contiene los tanques de combustible, motores, y
otros componentes de propulsión. La Mars Odyssey pesa en el lanzamiento 725 kg de peso, de
los cuales 348'7 kg eran de propelente. La electricidad era obtenida por 3
paneles solares con células de arseniuro de galio que generaban 750 W en Marte.
La electricidad iba almacenada en una
batería de NiH2 con capacidad de 16 A/h. Los mecanismos usados en la nave son:
una bisagra para poner a distintas posiciones la antena parabólica de alta
ganancia, un cardán para remover a distintas posiciones los paneles solares, y
un brazo desplegable de 6 m para el instrumento GRS, contenido en un contenedor
interno.
Las telecomunicaciones se hacían mediante
el uso de una antena parabólica de 1'3 m de diámetro en banda X de microondas,
contando también con una antena de baja ganancia para emergencias. Una antena
UHF se usa para la comunicación con los robots en el suelo. El control de
actitud es determinado por el uso de un sensor de sol, 2 cámaras de estrellas
con un mapa completo del universo, 4 ruedas de reacción. Para la estabilización
se usa una IMU (Inertial Measurer Unit) con giroscopios.
También se usa pequeños motores para
correcciones. La unidad de propulsión usa un motor principal con un empuje de
65'3 kg de fuerza, 4 motores de 0'1 kg de empuje para la actitud, y cuatro de 2'3
kg de empuje.
El depósito de combustible contiene
hidracina y tetróxido de nitrógeno en 2 tanques, además de varios tubos, válvulas
y filtros de pirotecnia, también hay un único tanque de helio gaseoso para
presurizar el combustible.
La Mars Odyssey lleva un software de vuelo, con numerosas
aplicaciones, y ejecuta, comprime, almacena, manda, etc. los datos de la nave;
además soluciona problemas en la nave.
El ordenador de la nave a bordo es RAD6000,
con memoria de 128 Mb de RAM y 3 Mb ROM, además la electrónica contiene
tarjetas, sensores, para el control de la nave. Una tarjeta de memoria de 1 Gb
es para el almacenamiento de imágenes.
2003: Mars Express-Beagle-2, Mars Exploration Rover: Spirit
y Opportunity
Mars Express - Beagle-2
Mars Express es una misión de exploración de Marte de la Agencia Espacial Europea y la primera misión interplanetaria europea. El término
"Express" se acuñó originalmente por la relativa corta trayectoria
interplanetaria Tierra-Marte, pues el lanzamiento de la nave se produjo cuando
las órbitas de la Tierra y Marte estaban más próximas en los últimos 60.000 años.
"Express" también se refiere a la velocidad y eficiencia con la que
la nave fue diseñada y construida.
La nave espacial fue lanzada el 02 de junio de 2003 a las 23:43 tiempo local (17:45 UT,
1:45 pm EDT) desde el Cosmódromo
de Baikonur en Kazajistán usando un cohete Soyuz Fregat, el propulsor FREGAT fue
disparado a las 19:14 UT para impulsarlo y se separa de Mars Express a las
19:17 UT.
Mars Express consiste
de dos partes, el Mars Express Orbiter y el Beagle-2, un aterrizador diseñado para investigar exobiología y geoquímica in situ en la superficie marciana. El Beagle-2 falló al intentar aterrizar en la superficie de Marte,
pero el orbitador ha estado realizando investigaciones científicas
satisfactoriamente desde entonces. Beagle-2 hubiera facilitado información acerca de la posible vida de
organismos en el pasado marciano.
Se desplegaron los paneles solares y se realiza una
corrección de trayectoria el 04
de junio para poner en
trayectoria interplanetaria a la sonda. El lander Beagle-2 fue lanzado el 19 de diciembre de 2003 desde el orbitador hacia la superficie.
Mars Express alcanzó Marte después
de una jornada de 400 millones de kilómetros, e ingresó a la órbita marciana el
25 de diciembre de 2003.
El 20 de diciembre sus motores lo colocaron
en órbita favorable para su descenso gradual que culminaría el 25 de diciembre.
Después de repetidos intentos de contactar al Beagle-2, estos fracasaron.
Fue declarada perdida y probablemente
destruida el 06 de febrero de 2004. El 11 de febrero de 2004, la ESA anunció el
inicio de una investigación completa para determinar los fallos y errores que
causaron la pérdida de la costosa sonda Beagle-2.
Algunos de los instrumentos de la nave, incluyendo la cámara
y algún espectrómetro son heredados de la fallida misión rusa a Marte Marsnik-96 en 1996. El resto de instrumentos así como la totalidad de
la Plataforma son diseños europeos. El diseño básico está basado a su vez en la
nave Rosetta. Dada la versatilidad y fiabilidad del diseño, se reutilizó
también para la sonda Venus
Express.
La ESA decide extender la misión hasta el 31
de diciembre de 2009.
Mars Exploration Rover:
Spirit
y Opportunity
Estados Unidos envía con éxito al Spirit y al Opportunity (dentro de la misión Mars Exploration Rover), que realizan exploraciones de la
superficie y mediciones de las condiciones atmosféricas que han podido
confirmar nuevamente la teoría de la enorme cantidad de agua que existió en Marte y que existe en forma de hielo ahora.
Spirit (designación oficial: MER-A, Mars Exploration Rover - A) es el primero
de los dos robots que forma parte del Programa de Exploración de Marte de la NASA. La nave aterrizó con
éxito en el planeta Marte a las 04:35 UTC del 04
de enero del 2004 (MSD 46216 03:35 AMT, 26 Tula 209 Dariano)
y finalizó su actividad en marzo del 2010, momento en el que dejó de enviar
comunicaciones.
Spirit aterrizó en el cráter Gusev aproximadamente a 10 km de su centro a una latitud 14'57°S y una longitud 175'48°E.
Una tormenta
de polvo azotó el hemisferio opuesto al del aterrizaje de Spirit lo que produjo un
calentamiento de la atmósfera, ya
que el polvo en suspensión atrapa calor; también causó un estrechamiento de la
atmósfera por lo que los responsables de la misión ordenaron al módulo de descenso que abriera los paracaídas 2 segundos antes para compensarlo.
Esta es la primera imagen en color de Marte tomada por la cámara
panorámica. Es la imagen con resolución más alta tomada en la superficie de otro planeta. Hay 12
millones de pixeles en ésta imagen, que tiene un tamaño extensión de 4.000 por
3.000 pixeles.
En el lugar de aterrizaje del Spirit la atmósfera tenía más polvo en suspensión del previsto y
las temperaturas diurnas, aunque bajas, eran 10 grados superiores
a las previstas. Estos robots llevan unas baterías de plutonio para calentarlos y así poder
sobrevivir a las frías noches marcianas de hasta -105°C; pero el funcionamiento
de las baterías causó un calentamiento de 5 grados, lo que obligó a apagar al Spirit hacia el mediodía marciano, esta circunstancia, unida a una rampa ‘airbag’
mal plegada, retrasó hasta el 16 de enero de 2004 el instante en que el Spirit pisó el suelo marciano.
Un panorama muestra una superficie ligeramente inclinada
llena de piedras pequeñas, con unas colinas en el horizonte a 27 km de
distancia. El equipo de MER nombró
el sitio del desembarco la "Columbia
Memorial Station", en honor a los siete astronautas que fallecieron en el Transbordador Espacial Columbia.
El 27 de enero la NASA conmemoró la muerte de la tripulación
del Apolo-1 nombrando tres colinas
al norte de la zona de aterrizaje del Spirit como Colinas Apolo 1 y el 02 de febrero se homenajeó a los astronautas de la misión
final del Columbia nombrando siete colinas al este del lugar de desembarco como
Colinas del
Columbia.
Las siete crestas recibieron los nombres Anderson, Brown, Chawla, Clark, Husband, McCool y Ramon; la NASA ha sometido estos nombres a la Unión Astronómica Internacional para su aprobación.
julio de 2007 se desarrolló a escala global una gran tormenta de polvo que afectó severamente al robot Opportunity y en
un poco de menor entidad al Spirit. La
tormenta de arena oscureció el cielo de forma que los paneles solares de los robots apenas producían
energía, por lo que la mayoría de las operaciones tuvieron que interrumpirse.
Duró seis semanas durante las cuales se temió por la integridad de los robots y
alcanzó su punto álgido el 18 de julio de 2007. El 07 de agosto de 2007, el
cielo donde estaba el Spirit se aclaró levemente y permitió mover su
brazo mecánico por primera vez en tres semanas.
La producción de energía por parte de los paneles solares
aumentó hasta los 295 Wh durante el día 1276 en Marte (06 de
agosto de 2007), para el Spirit. Las tormentas de polvo oscurecieron el Sol y habían disminuido la generación de energía hasta 261 Wh para el Spirit y a 128 Wh para el Opportunity, en
las últimas semanas, comparados con los niveles superiores a los 0'7 kWh antes de las actuales tormentas de
polvo en Marte que comenzaron en junio de 2007.
John Callas, director del proyecto de los Vehículos de
Exploración Todo Terreno de Marte, en el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) declaró que son tres los descubrimientos
científicos más importantes que realizó Spirit:
1.
Evidencia de antiguos manantiales en ebullición
"Este descubrimiento se logró debido al fallo de una de
las ruedas de Spirit ", recuerda. "Dos años
después de iniciada su misión, la rueda delantera derecha dejó de funcionar
(todavía no sabemos bien por qué). Entonces, Spirit tuvo que arrastrarla consigo, dejando de este modo un surco
en el suelo. Esto reveló depósitos de silicio amorfo, los cuales se relacionan
mucho con sistemas hidrotérmicos. Aparentemente, Marte alguna vez tuvo agua y la energía para
calentarla. Quizás nunca hubiéramos sabido de esto si no hubiese sido por el
infortunio de la rueda rota".
2.
Evidencia de una atmósfera densa y de agua dulce
Hoy en día, la atmósfera marciana es tan tenue que la mayor
parte de la vida tal y como la conocemos no podría sobrevivir allí. El descubrimiento
de carbonatos que realizó el robot explorador Spirit en el Peñón del Comanche es evidencia irrefutable de que no
siempre esto fue así. Callas explica: "Los carbonatos que encontró Spirit se formaron en depósitos superficiales de agua" que
pudieron solamente existir bajo una atmósfera densa que previniese su rápida
evaporación. Más aún, la química de los carbonatos nos dice que el agua no era
ácida como la de otros antiguos depósitos de Marte". A la vida le pudo haber gustado
este lugar, hace miles de millones de años.
3.
Evidencia de un ciclo activo de agua
Lo primero que hizo Spirit cuando quedó atrapado en Troya fue tratar de liberarse. Las
ruedas de Spirit, al girar, revolvieron el suelo, dejando así al descubierto
sulfatos. "Estos minerales parecen haber estado en contacto con agua
quizás hace apenas un millón de años", dice Callas. En términos
geológicos, esto es muy reciente, y sugiere que hay un ciclo activo de agua en Marte.
Cualquiera de estos descubrimientos, por sí mismo, hubiese sido considerado un
éxito rotundo para los que originalmente planearon la misión en la década de
1990. Los tres juntos, más otros que no se mencionan aquí, dan a Spirit un lugar de honor en el panteón de las
misiones ilustres de la NASA.
Opportunity (designación oficial: MER-B, Mars Exploration Rover - B) es un robot
rover activo en el planeta Marte desde 2004, es el segundo de los dos
vehículos robóticos de la NASA que
aterrizaron con éxito en el planeta en
2004.
El vehículo aterrizó el 25 de enero de 2004 a las 05:05 TUC, MSD 46236 14:35 AMT, 18 Scorpius 209 Dariano).
El Opportunity aterrizó en Meridiani Planum en las coordenadas longitud 354'47°E y
latitud 1'95°S, aproximadamente a 24 km al este de su
blanco inicial.
Aunque Meridiani es un lugar llano, sin campos de rocas, el
Opportunity -tras rebotar 26 veces contra la superficie
del suelo marciano- rodó hasta caer en el pequeño cráter
Eagle de aproximadamente 20 m de diámetro.
El 28 de enero de 2004 la NASA anunció que
el lugar de aterrizaje ahora se llama 'Challenger', en honor a los siete astronautas muertos en el
año 1986, cuando el transbordador explotó poco después del lanzamiento en la
misión Challenger (STS-51L).
La duración de la misión original para Opportunity era de 90 días
marcianos. Muchos miembros de la misión esperaban que pudieran funcionar más
tiempo, y el 08 de abril de 2004 la NASA anunció que apoyaba la extensión de la
misión hasta septiembre de 2004, dotándola con fondos y mano de obra.
En julio de 2004, los encargados de la misión empezaron a
hablar de extender la misión incluso más allá de los 250 días. Si los robots
pudieran sobrevivir el invierno, muchas de las metas científicas más
interesantes se podrían conseguir.
El antiguo mar marciano
Tres
semanas después de que los científicos anunciaran que en la zona donde aterrizó
el robot Opportunity, las rocas se habían formado en presencia de agua, tales
como el azufre. El 23 de marzo de 2004, la NASA anunció que ellos creen que el Opportunity no había aterrizado sólo en una zona
"mojada por el agua", sino en lo que fue una vez una zona costera.
"Pensamos que el Opportunity se halla ahora en lo que fue alguna vez la
línea de la costa de un mar salado en Marte", dijo Dr. Steve Squyres de la Universidad de Cornell.
Para
llegar a esta conclusión han tomado 150 imágenes microscópicas de una roca y
han formado un mosaico y han detectado la presencia de finas capas con
características típicas de la erosión causada por ondas de agua similares a las
olas de un mar o un lago. Los modelos indican que los granos de arena
-clasificados según tamaño de sedimento- se formó por lo menos en una zona con
un oleaje del agua de unos cinco cm de profundidad, aunque posiblemente más
profundo, y fluyendo a una velocidad de 1 a 5 dm/s",
dijo Dr. John Grotzinger, del MIT.
El
sitio del aterrizaje era probablemente un suelo de sal en el borde de una masa
grande de agua y que se cubrió por agua poco profunda. Para Steven Squyres, Opportunity está estacionado en lo que una vez fue
la orilla de un mar salado". Se estima la profundidad en 5 cm por lo
menos.
Otra
evidencia incluye los resultados del cloro y bromo en las rocas que indican que éstas,
después de formarse, se empaparon en un agua rica en minerales, posiblemente de
fuentes subterráneas. El mayor convencimiento tras los resultados del bromo,
las partículas se precipitaron del agua a la superficie de las rocas cuando la
concentración de sal subió por encima de la saturación cuando el agua estaba
evaporándose.
Un
nuevo estudio realizado por la Universidad de Colorado, en Boulder por Thomas
Mc Collom y Brian M. Hynek y publicado en la revista Nature en diciembre de 2005, cuestionan
seriamente la interpretación dada en 2004 y creen que el pasado puede no haber
sido tan húmedo. Proponen que las huellas químicas en el lecho de roca
interpretado como un lago salado en Meridiani Planum puede haber sido creada, en cambio, por la reacción
generada por las corrientes de vapor de sulfuro moviéndose a través de los
depósitos de ceniza volcánica. Este proceso exigiría la presencia de poca agua
y durante poco tiempo. La región podría ser más parecida geológicamente a las
regiones volcánicas como Yellowstone en América del Norte, Hawaii o Europa,
que al Gran Lago Salado. Esta hipótesis plantea un ambiente mucho menos propicio
a la actividad biológica en Marte que
la hipótesis del Dr. Steve Squyres de 2004 a poco de aterrizar el Opportunity.
Primer perfil de temperatura atmosférica
Durante
una conferencia de prensa del 11 de marzo de 2004, los científicos de la misión
presentaron el primer perfil de temperatura de la atmósfera marciana. Se obtuvo
combinando datos tomados del Mini-TES del Opportunity con los datos del TES a bordo del orbiter Mars Global Surveyor.
Esto era necesario porque el Opportunity sólo puede medir hasta los 6 km de
altura, y la cámara de MGS no puede medir los datos más cercanos a la
superficie.
Los
datos están tomados el 15 de
febrero (Sol 22) y se distinguen
dos juegos de datos: como el orbiter está en movimiento, algunos datos
están tomado mientras estaba acercándose al lugar donde estaba el Opportunity, otros cuando se estaba alejando.
En 2013,
tras más de nueve años en Marte, el Opportunity continúa sus labores de investigación.
2005: Mars Reconnaissance Orbiter
Mars Reconnaissance
Orbiter (MRO)es una nave espacial multipropósito, lanzada
el 12 de agosto de 2005 para el
avance del conocimiento humano de Marte a
través de la observación detallada, con el fin de examinar potenciales zonas de
aterrizaje para futuras misiones en la superficie y de realizar transmisiones
para éstas.
Es el cuarto satélite artificial en Marte (uniéndose
a Mars Express, Mars Odyssey y Mars Global Surveyor). El 10 de octubre de
2006 comenzó su inserción en la órbita marciana. Sus estudios comienzan tras
la conjunción solar de noviembre del mismo año.
La Sonda MRO fue propuesta a la NASA en 1999, pero llamada MSO. Se
consideró para ser lanzada en 2003 aprovechando la ventana de lanzamiento hacia
Marte de este año, pero esa ventana fue usada por los Rovers y
perdió su oportunidad. Entonces se le puso en fila a ser lanzado en 2005, y su
nombre cambió a MRO en octubre de 2000.
La MRO tiene el diseño similar a su hermana, la Mars Global Surveyor,
pero se diferencia por su cámara de alta resolución; el científico de la NASA Jim Garvin la llama como un “microscopio
en órbita”.
El contratista encargado para la fabricación de la MRO es
Lockheed Martin. La sonda fue terminada y transportada a la Centro JFK el 1 de
mayo de 2005 para ser preparada para su lanzamiento.
Su misión tendrá una duración de 2 años, desde noviembre de
2006 a noviembre de 2008.
El principal objetivo es mapear Marte en alta resolución para tener mejores
datos de lugares de amartizaje de futuras misiones.
La MRO jugó un papel vital para la misión Phoenix ya que proporcionó con detalle el lugar del descenso en el
Ártico Marciano.
MRO también será capaz de estudiar el clima de Marte, la composición de su atmósfera y
su geología, también buscará rastros
de agua en las capas polares y su subsuelo,
otro objetivo es buscar los restos de la misión fallida Mars Polar Lander y la nave Beagle-2; también pone el primer eslabón para hacer una red de
Internet hacia los planetas del sistema solar.
Después del término de sus objetivos la misión se extenderá
para servir como comunicación y faro de navegación para otras sondas y rovers.
Para obtener electricidad,
se usan 2 paneles solares de 10m de largo, con 3.744 células fotovoltaicas, que
podían producir 3000W en la Tierra y 1000W en Marte.
El voltaje era de 32 Voltios.
Los paneles se usaron para el aerofrenado. La electricidad iba acumulada en 2
baterías de NiH2 (Níquel-Hidrógeno) con capacidad de 50 Amperios/hora para su
uso en la oscuridad y cargas de máxima potencia.
La orientación se determina mediante el uso de 8 pares de
sensores de sol, para ubicar el Sol en el espacio, 2 rastreadores de estrellas con un mapa de miles de estrellas
completo cada uno, y una doble unidad
de medición inercial que usa 4 giroscopios para la estabilización y un acelerómetro para medir velocidades.
También se usan los motores-cohete para el ajuste de
velocidad y posición, y las 3 ruedas de reacción más una como repuesto para
mantener la posición de la nave.
Las telecomunicaciones se hacían en Banda-X, con una frecuencia de 8 Ghz.
La nave llevaba 2 amplificadores de banda X de 100 Watts, y uno de Banda-Ka de 35W; dos transpondedores que transmiten y reciben.
Para ello se usaba una antena parabólica de alta ganancia
con 3 metros de diámetro, y 2 antenas de baja ganancia para comunicaciones
auxiliares.
Los sistemas de control y datos son el "cerebro de la nave".
A bordo hay una computadora PowerPC de
133 Mhz, y un procesador de 32 bits RAD750,
para la gestión de toda la nave. Un software VxWorks, con numerosas
aplicaciones para controlar la nave, y es capaz de solucionar problemas en la
nave.
Los datos se almacenan en una grabadora de estado sólido que
usa más de 700 chips de memoria de 256MB, en total su capacidad es de 160GB para su transmisión posterior a la
Tierra.
Los instrumentos científicos consisten en:
- Una cámara HiRISE para obtener fotos de alta resolución
- Un CTX (Context Imager) para observaciones en tiempo real con resolución de 6m/pixel
- El MARCI (Mars Color Imager) para estudiar las variaciones del clima en Marte
- El CRISM (Compact Reconnaisance Imaging Spectrometer Mars) para medir la distribución de humedad, calor, minerales y rastros de agua
- El MCS (Mars Climate Sounder) para medir la temperatura, humedad y polvo marciano
- El SHARAD (Shallow Radar) para rastrear agua helada de hasta 1 Km con una resolución de 3 km
- El Electra para las telecomunicaciones con los robots en el suelo
- Una cámara de navegación óptica para navegar la nave hasta Marte
- Un experimento de Banda-Ka para mejorar las comunicaciones de potencia menor
- Un experimento Doppler para medir el campo gravitatorio de Marte
- Un acelerómetro de investigación de estructura atmosférica para obtener datos de la atmósfera superior de Marte, y la densidad de la atmósfera superior
La cámara HiRISE (High-Resolution Imaging Science Experiment, Experimento
Científico de Imágenes de Alta Resolución) montada a bordo de la nave espacial MRO, obtuvo imágenes de gran definición
durante un pasaje orbital de baja altitud realizado el 29 de septiembre de 2006
del cráter Victoria, en cuyo borde se encuentra el robot Opportunity.
El 06 de octubre de 2006, NASA liberó una imagen detallada del cráter Victoria junto con el rover Opportunity justo en la orilla.
En dicha imagen es posible detectar la figura plateada del robot de la NASA y el trazo de su trayectoria en el suelo marciano.
Estas imágenes del cráter Victoria permitirán a los científicos decidir a
dónde hay que enviar al Opportunity para realizar un estudio de campo.
El 17 de noviembre de 2006 la NASA anunció
la prueba con éxito del sistema de comunicación orbital. Usando el rover Spirit como
punto de origen de la transmisión, la sonda MRO actuó como un transmisor para mandar la información de
regreso a la tierra.
Gracias a las fotos de alta resolución se han descubierto
nuevos detalles de la geología marciana,
los cuales dieron como resultado el descubrimiento de terreno que indicaba la
presencia dióxido de carbono líquido o agua en la superficie en su pasado geológico
reciente.
El 29 de septiembre de 2006, la MRO tomó sus primeras fotografías en alta resolución, en las
cuales se pueden distinguir objetos tan pequeños como de 90 centímetros de diámetro.
En noviembre de 2006, empezaron a surgir problemas de
operación en 2 instrumentos de la nave.
2007: Phoenix
Phoenix o Phoenix Mars Lander
Es una sonda
espacial construida por la NASA, lanzada el 04 de agosto de 2007 desde la base de Cabo Cañaveral con destino a Marte.
Su llegada al polo norte de Marte se produjo a las 11:54 pm GMT del 25 de mayo de 2008 (MSD 47777 01:02 AMT, 25 Kumbha 212 Dariano) y la misión fue extendida
hasta el 10 de noviembre del 2008.
El programa científico es un esfuerzo conjunto entre universidades
de los Estados Unidos, Canadá, Suiza, Dinamarca y Alemania. Su objetivo primario fue llegar a una región cercana al Polo Norte
marciano, desplegar su brazo robótico y hacer
prospecciones a diferentes profundidades para examinar el subsuelo.
Phoenix no es el primer intento de esta naturaleza, pues ya en 1999 la
sonda Mars Polar Lander
llevaba el mismo destino, cuando se
estrelló al realizar la maniobra de aterrizaje. Por otra parte, la misión Mars Surveyor Lander se suspendió antes de partir en 2001. Dos de los instrumentos
diseñados para esta última se han renovado e incorporado a Phoenix. El nombre de Phoenix se eligió para indicar de forma
metafórica el renacimiento de estas dos misiones.
A diferencia de los tres últimos descensos con éxito de sondas
de la NASA en Marte (Mars Pathfinder, Spirit y Opportunity), que utilizaron bolsas de aire para amortiguar el impacto
con el suelo, Phoenix vuelve al descenso con pequeños cohetes similares a los que
llevaban hace tres décadas las dos sondas Viking para posarse en el suelo marciano tras el inicio del
descenso con paracaídas.
La misión tiene varios objetivos:
·
Determinar si hubo o pudo haber vida en Marte.
·
Caracterizar el clima de Marte.
·
Estudio de la geología de Marte.
·
Efectuar estudios de la historia geológica del agua, factor clave para descifrar el pasado de los cambios climáticos
del planeta.
La misión principal debería durar 90 días marcianos, unos 92 días
terrestres aproximadamente. Tras el descubrimiento de hielo de agua, se decidió
prolongar la misión cinco semanas más, para acabar finalmente el 10 de noviembre del 2008.
La sonda lleva consigo un mini DVD llamado "The Phoenix DVD" diseñado por la Sociedad
Planetaria. El contenido multimedia se
denomina Visiones de Marte y lo componen, entre otros, una colección de literatura
sobre Marte, incluyendo la obra de H. G. Wells «La guerra de los mundos»
junto con la histórica transmisión de radio de Orson Welles, los mapas realizados por Percival Lowell sobre los canales de Marte, «Crónicas Marcianas» de Ray Bradbury y «Marte verde» de Kim Stanley
Robinson. También contiene mensajes dirigidos
a los futuros exploradores y colonizadores de Marte de parte de Carl Sagan y Arthur C.
Clarke. A finales de 2006, la Sociedad
Planetaria reunió un cuarto de millón de
nombres de personas que lo solicitaron en su sitio web y los incluyó en el
disco.
La nave consiste en un octágono. Mide 5'5m de
largo con los paneles solares desplegados, 2'2m de longitud desde abajo. La
cubierta de la nave mide 1'5m. La masa de la sonda es de 350kg, 55kg es de
instrumentos científicos. La electricidad fue obtenida por el uso de 2 paneles
solares en forma de decágonos desplegables y con una superficie total
de 4'2m. La electricidad es acumulada en 2 baterías
de ion de litio con capacidad de 25 Ah. La propulsión se usó para frenar la
nave durante su descenso. Se usó 12 propulsores de hidracina. Doce motores montados en el borde inferior de la nave son
para frenar la caída con un empuje de 293N. Había 2 tanques de hidracina en la
parte inferior de la sonda.
El control de altitud se determinó usando
un altímetro de radar para medir la altitud, y una unidad
de medición inercial integrado de giroscopios de
anillo láser para medir la rapidez de la orientación, y acelerómetros para
medir velocidades. El control térmico se usó para mantener la temperatura
exacta en la nave para su operación. Se usó calentadores eléctricos, termostatos, sensores de temperatura y mantas térmicas aislantes. Las
telecomunicaciones se hacían en banda
UHF de 300 a 1.000 MHz.
La nave se enlaza con otras naves en la
órbita marciana.
El componente principal es una antena de
hélice y una antena monopolo, montadas en la cubierta. La velocidad de envío de
datos es de 8.000, 32.000 ó 128.000 bits/s y la de recepción de 2.000 bits/s. La
nave es dirigida por una computadora PowerPC y un
procesador IBM RAD6000 para el control y manejo de datos. La memoria flash interna es de 74 Mb. El software de vuelo es para controlar
la nave, procesar los comandos, gestionar datos, etc. con numerosas aplicaciones;
y es capaz de resolver problemas en la nave.
Instrumentos que lleva Phoenix:
RA (Robotic Arm) - Es
el brazo robótico que excava las zanjas para extraer las
muestras del subsuelo marciano y depositarlas en los instrumentos de análisis
TEGA y MECA. Mide 2.35 m, y
permite excavar zanjas de 0.5 m de profundidad. La capa de hielo se encontró a
4 cm de profundidad. Este brazo fue probado con éxito en el Valle de la Muerte ya que se esperaba que la dureza del
suelo allí fuera similar a la que se encontraron en la zona de descenso en Marte.
RAC (Robotic Arm Camera) - La
cámara se encuentra en el brazo robótico justo antes de la pala de excavación.
Con esta cámara se tomaron imágenes cercanas del suelo de la zona de
aterrizaje. También sirvió para elegir y comprobar la correcta toma de las
muestras. También se usó para estudiar la estructura y las capas del interior
de la zanja.
MARDI (Mars Descent Imager) - Es
una cámara que tomaría imágenes de la zona de descenso. Se detectó un posible
fallo en la transmisión de datos críticos en la fase de descenso si fuera
activada, lo que ha hecho tomar la decisión de no usarla. MARDI es uno de los instrumentos reciclados de la Mars Polar Lander.
MET (Meteorological Station) -
Esta estación meteorológica registró el clima
de Marte en la zona de aterrizaje. MET mide la presión, y la temperatura, con termopares, a tres alturas distintas.
También dispone de un instrumento llamado LIDAR que determina la composición y localización de las partículas de
polvo y hielo de la atmósfera marciana usando un láser.
SSI (Surface Stereo Imager) - Es
una cámara panorámica estereográfica de alta resolución. Se sitúa en el extremo
de un mástil de unos 2 metros de altitud. Se utilizó para generar imágenes tridimensionales
de la zona de alcance del brazo robótico para ayudar en la decisión del mejor
punto de excavación. Es capaz de observar en 12 bandas diferentes de frecuencia
desde el visible hasta el infrarrojo cercano. También se utilizó para
estudiar algunas propiedades de la atmósfera,
como la opacidad, contenido de vapor de agua, etc. Otra utilidad fue
la de observar a la propia sonda para comprobar la deposición de polvo sobre
los paneles solares.
MECA (Microscopy, Electrochemistry and Conductivity Analyzer) - Este instrumento realizó estudios complejos de muestras
del suelo marciano mediante la disolución de muestras de suelo con agua, para
determinar su acidez o alcalinidad (pH), el oxígeno y dióxido
de carbono disueltos y la
presencia de ciertos minerales. Este análisis se realizó en uno de los cuatro
recipientes específicos de un solo uso. El instrumento también dispone de microscopios ópticos y de fuerza
atómica para observar las
muestras. También cuenta con un sensor en la punta del brazo robótico para
realizar análisis de resistencia eléctrica en el interior de la zanja. MECA fue
uno de los instrumentos diseñados inicialmente para la misión Mars Surveyor Lander.
TEGA (Thermal and Evolved Gas Analyzer) - TEGA es un espectrómetro de masas que analiza muestras del suelo calentadas
hasta ser volatilizadas en gas. El instrumento consta de ocho pequeños hornos
de un solo uso que volatilizan muestras del suelo. Tras calentar las muestras,
estas están siendo analizadas por un espectrómetro de masas que determina con
gran precisión su composición química y de isótopos.
TEGA ha sido diseñado por el mismo equipo
que diseño el espectrómetro de gases de la Mars Polar Lander.
El fin de la misión, el 10
de noviembre de 2008, marcó el inicio de la interpretación detallada de los
datos obtenidos. Sin embargo, algunos de los datos iniciales fueron
sobresalientes. El 19 de junio de 2008 la NASA afirmó que la sonda Phoenix encontró hielo al realizar una excavación cerca del
Polo Norte de Marte. Unos trozos de hielo se sublimaron después de ser desenterrados el 15 de
junio por el brazo mecánico del robot.
Posteriormente se determinó que el suelo marciano —al menos
dónde aterrizó la sonda— es alcalino, con un pH (acidez) de entre 8 y 9 y análogo al
suelo de la superficie cercana en los valles de la Antártida.
El 31 de julio, TEGA transmitió los resultados de una muestra de suelo que al
principio había tenido problemas para introducirlo en su horno, debido a que
gran parte de ella se adhería a la pala del brazo robótico. Según estos
resultados, su contenido era hielo de agua, con lo cual, quedó directamente
confirmada su presencia en Marte.
El 30 de septiembre, Phoenix detectó nieve en la atmósfera de Marte,
una observación sin precedentes. Un instrumento láser concebido para analizar
las interacciones entre la atmósfera y la superficie del suelo marciano,
detectó nieve proveniente de nubes a 4.000 metros de altitud sobre Phoenix. Según las observaciones, los copos de
nieve se sublimaron antes de llegar a la superficie de
Marte.
Experimentos realizados con los instrumentos de Phoenix, también revelaron rastros de
reacciones químicas entre minerales del suelo marciano y agua líquida en el
pasado. Esto indica períodos en el pasado de Marte en los cuales corría agua líquida por
el suelo.
Los datos generados por la sonda Phoenix también sugieren la presencia de carbonato de calcio, el principal
componente de la roca caliza. La
mayoría de los carbonatos y arcillas sobre la Tierra se forman con la presencia
de agua líquida.
El análisis de algunas imágenes y datos muestra lo que
parecen ser gotas de agua líquida salina que salpicaron las patas de la sonda
tras su aterrizaje.
El 29 de octubre de 2008, se perdió el contacto con Phoenix para ser recuperado al día siguiente
con la ayuda de la sonda orbital Mars Odyssey.
Al parecer, la sonda entró en
"modo seguro" o "hibernación" debido a la disminución de la
luz solar conforme avanza el invierno en Marte. La sonda fue reactivada pero la poca
energía solar disponible obligó a la desconexión de la mayoría de los
calentadores necesarios para la función de los sistemas mecánicos y
electrónicos, así como suspender todas las operaciones científicas, a excepción
del monitoreo climatológico.
En días posteriores, se consiguió establecer contacto a
diario con Phoenix, pero sólo durante breves períodos de tiempo al amanecer.
Finalmente se decidió dar la misión por finalizada al no
recibirse señales de ella, como era esperado con el avance del invierno.
El 25 de mayo de 2010
se da oficialmente por muerta a Phoenix.
2011:
Mars Science Laboratory - Curiosity
La Mars Science Laboratory (abreviada MSL), y conocida como Curiosity, es una
misión espacial que incluye un astromóvil de
exploración marciana dirigida por la NASA.
Fue lanzada el 26 de noviembre de 2011 a las 10:02 am EST, y aterrizó en Marte
exitosamente en el cráter Gale el 06 de agosto de 2012,
a las 05:31 UTC enviando sus
primeras imágenes a la Tierra.
La misión se centra en situar sobre la superficie marciana un vehículo explorador (tipo rover). Este vehículo es tres veces más pesado y dos veces más grande que los vehículos utilizados en la misión Mars Exploration Rover, que aterrizaron en el año 2004. Este vehículo lleva instrumentos científicos más avanzados que los de las otras misiones anteriores dirigidas a Marte, algunos de ellos proporcionados por la comunidad internacional. El vehículo se lanzó mediante un cohete Atlas-V 541.
Una vez en el planeta,
el rover tomó fotos para mostrar que amartizó con éxito. En el transcurso de su
misión tomará docenas de muestras de suelo y polvo rocoso marciano para su
análisis.
La duración prevista de la misión es de 1 año marciano (1'88
años terrestres). Con un radio de exploración mayor a los de los vehículos
enviados anteriormente, investigará la capacidad pasada y presente de Marte
para alojar vida.
El MSL tiene cuatro objetivos:
Determinar si
existió vida alguna vez en Marte.
Caracterizar el
clima de Marte.
Determinar su geología.
Prepararse para
la exploración humana de Marte.
El MSL tiene ocho cometidos para contribuir a estos cuatro
objetivos científicos y conocer el objetivo principal (establecer la
habitabilidad de Marte):
Evaluación de
los procesos biológicos:
· 1. Determinar la naturaleza y clasificación de los componentes
orgánicos del carbono.
· 2. Hacer un inventario de los principales componentes que permiten
la vida: carbono, hidrógeno, nitrógeno, oxígeno, fósforo y azufre.
· 3. Identificar las características que representan los efectos
de los procesos biológicos.
Objetivos geológicos y geoquímicos:
· 4. Investigar la composición química, isotópica y mineral de la superficie marciana.
· 5. Interpretar el proceso de formación y erosión de las rocas y del suelo.
Evaluación de
los procesos planetarios:
· 6. Evaluar la escala de tiempo de los procesos de evolución
atmosféricos.
· 7. Determinar el estado presente, los ciclos y distribución del
agua y del dióxido de carbono.
Evaluación de la
radiación en superficie:
· 8. Caracterizar el espectro de radiación de la superficie, incluyendo
radiación cósmica, erupciones solares y neutrones secundarios.
Actualmente se han elegido 12 instrumentos para el
desarrollo de la misión:
Cámaras (MastCam, MAHLI, MARDI, Hazcams, Navcams) todas las
cámaras han sido desarrolladas por Malin
Space Science Systems; todas comparten un diseño común en cuanto a
componentes tales como dispositivos para el procesamiento instantáneo de
imágenes, y sensores CCD de 1600x1200
·
1- MastCam: este sistema proporciona imágenes en
múltiples espectros y en color real a través de cámaras con visión
estereoscópica (tridimensional). Las tomas en color real son de 1200x1200 pixeles y a una velocidad de 10 cuadros por
segundo, en un formato de video de alta
definición de 1280 x 720. En contraste con la cámara panorámica usada en la misión MER la cual solo
puede generar imágenes de 1024x1024 en blanco y negro. La rueda con los filtros, diseñada para la toma de
imágenes en distintos espectros,
usada en la misión MER, también será utilizada en la MastCam.
·
2- Mars Hand Lens Imager (MAHLI): este
sistema consiste en una cámara montada en un brazo robótico del rover, y se usará para obtener tomas microscópicas de las rocas y
suelo marciano, del mismo modo que el MI usado en la MER, aunque a diferencia
de este, será capaz de tomar imágenes en color verdadero de 1600 x 1200 pixeles
y con una resolución de 12'5 micrómetros por pixel. MAHLI tiene iluminación a base de leds en luz blanca y ultravioleta
para la toma de imágenes en la oscuridad o fluorescente. MAHLI tiene enfoque mecánico en un rango de infinito a distancias
milimétricas.
·
3- Mars Descent Imager (MARDI): durante
el descenso a la superficie marciana MARDI será capaz de lograr tomas de imágenes en color de 1600x1200
pixeles comenzando a una distancia de 3'7 kilómetros hasta los 5 metros de
altura respecto del suelo. El manejo de imágenes a través de MARDI permitirá hacer un mapeo del terreno circundante y del
sitio de aterrizaje. El 16 de septiembre del 2007 la NASA anunció que MARDI no sería incluido en la misión debido a problemas de fondos
económicos. MARDI fue subsecuentemente reafirmado,
después de que la Malin Space
Science Systems aceptó que no
habría costos adicionales a la NASA para su inclusión. MARDI tomará imágenes a razón de 5 cuadros por segundo durante
cerca de 2 minutos, en el descenso.
·
4- Hazard Avoidance Cameras (Hazcams): En
el MSL se utilizarán cuatro pares de cámaras de navegación en blanco y negro
situadas en la parte delantera, izquierda, derecha y trasera del vehículo. Las
cámaras de evasión de riesgos (también llamado Hazcams) se utilizan para la prevención de riesgos en las unidades
del rover y para la colocación segura del brazo robótico en las rocas
y en los suelos. Las cámaras se utilizan para captar la luz visible en tres dimensiones (3-D) de las
imágenes. Las cámaras tienen unos 120 grados de campo de visión y un mapa del
terreno de hasta 3 metros en
frente del vehículo. Estas imágenes de salvaguarda sirven para que el vehículo
no choque inadvertidamente contra obstáculos inesperados, y trabaja en conjunto
con el software que permite que el rover se desplace con seguridad.
·
5- Navigation Cameras (Navcams): el MSL utiliza dos pares de cámaras de
navegación en blanco y negro montadas sobre el mástil de apoyo para la
navegación del suelo. Las cámaras se utilizan para captar la luz visible en
tres dimensiones (3-D) de imágenes. Las cámaras tienen unos 45 grados de campo
de visión.
Espectrómetros
·
6- ChemCam: es
un sistema de espectroscopia de colapso inducida por rayo láser (LIBS -siglas en inglés), el cual puede apuntar a una roca a una
distancia de 13 metros, vaporizando una pequeña cantidad de los minerales
subyacentes en ella y recogiendo el espectro de luz emitida por la roca
vaporizada usando una cámara con una resolución angular de 80 microradianes. Está siendo
desarrollada por el Laboratorio
Nacional de Los Álamos y el
laboratorio francés CESR (a cargo del rayo láser). Utiliza un rayo láser
infrarrojo con una longitud de onda de 1067 nanómetros y un pulso de 5
nanosegundos, que enfocará en un punto de 1 GW/cm2, depositando
30 mJ (milijulios) de
energía. La detección se logrará entre los 240 y los 800 nanómetros. En octubre del 2007 la NASA anunció
que se detenía el desarrollo del dispositivo debido a que el costo había
llegado a un 70 % del costo proyectado y se terminaría solo con el dinero
ya proporcionado. El Laboratorio Nacional de Los Álamos afirmó que el
sobrecosto se debió a los requerimientos impuestos por la misión del rover y el ahorro en costos era mínimo
debido a que el dinero provenía de la CNES francesa.
·
7- Espectrómetro de rayos X por radiación alfa (APXS): este
dispositivo irradiará muestras con partículas
alfa y permitirá su análisis a
partir del espectro generado por los rayos
X reemitidos. Está siendo
desarrollado por La Agencia
Espacial Canadiense, para determinar la composición elemental de muestras. El
sistema APXS es una forma de PIXE. Instrumentos similares fueron incluidos en
la misión Mars Pathfinder y en la Mars Exploration Rovers.
·
8- CheMin: es la abreviación usada para el Instrumento de análisis
químico y mineralógico a través de la difracción
y fluorescencia de rayos X, el cual cuantifica y analiza la estructura de los
minerales contenidos en una muestra. Es desarrollado por el doctor David Blake
en el NASA Ames Research
Center y el NASA Jet Propulsion Laboratory
·
9- Análisis de muestras en Marte (SAM): el instrumento así denominado, analizará muestras sólidas y
gaseosas en búsqueda de compuestos orgánicos. Está siendo desarrollado por el Centro de vuelo espacial Goddard de la NASA y el Laboratoire
Inter-Universitaire des Systèmes Atmosphériques (LISA) (Laboratorio
Inter-Universitario de Sistemas Atmosféricos). SAM consiste en un sistema de
manipulación de muestras con 74 copas las cuales pueden ser calentadas a una
temperatura de 1000°C para enriquecer y derivar moléculas orgánicas de la
muestra misma. El espectrómetro de cromatografía de gases es un espectrómetro
cuadripolar con un rango de masa Dalton de 2-235 el cual obtiene información a
través de las seis columnas cromatográficas de gases. El espectrómetro láser
ajustable es capaz de medir radios de isótopos de carbono y oxígeno en el
dióxido de carbono.
Detectores de radiación
·
10- Detector por evaluación de radiación (RAD): este
instrumento analizará toda la gama e intensidad de radiación espacial y radiación solar que recibe la superficie de Marte, con
el objetivo de diseñar protección contra la radiación para exploradores
humanos. Este instrumento está financiado por la NASA y desarrollado por la
universidad Southwest Research Institute (SwRI) en EE.UU. y la universidad
alemana Christian-Albrechts-Universität zu Kiel.
·
11- Albedo dinámico de neutrones (DAN): es una fuente pulsante de neutrones,
la cual será utilizada para medir la concentración de hidrógeno o agua bajo la superficie cercana.
Este instrumento es proporcionado por la Agencia
Espacial Federal Rusa.
Sensores medioambientales
·
12- Estación de supervisión ambiental rover (REMS): esta
es una estación meteorológica que medirá la presión atmosférica,
humedad, dirección y fuerza del viento, así como la temperatura ambiental y los
niveles de radiación ultravioleta.
El desarrollo del equipo ha sido liderado por el Centro de Astrobiología con el apoyo del Centro para el Desarrollo Tecnológico Industrial,
el Ministerio de Educación y Ciencia, el Ministerio
de Defensa a través del Instituto Nacional de Técnica
Aeroespacial de España y con la
colaboración de Finnish
Metereological Institute.
Mapa de situación de las
sondas en superficie en 2013
Telescopio Espacial
Hubble
El telescopio espacial Hubble (HST por sus siglas en inglés), también conocido como telescopio orbital Hubble es un telescopio que orbita en el exterior de la
atmósfera, en órbita circular alrededor de la Tierra a 593
km sobre el nivel del mar, con un período orbital entre 96 y 97 min.
Denominado de esa forma en honor del astrónomo Edwin Hubble, fue puesto en órbita el 24 de abril de 1990 en la misión STS-31 y como un proyecto conjunto de la NASA y
de la Agencia Espacial Europea inaugurando el Programa de Grandes Observatorios.
El telescopio puede obtener imágenes con una resolución óptica mayor de 0'1 segundos de arco. La ventaja de
disponer de un telescopio más allá de la atmósfera radica, principalmente, en
que de esta manera se pueden eliminar los efectos de la turbulencia
atmosférica. Además, la atmósfera absorbe fuertemente la radiación electromagnética en ciertas longitudes de onda, especialmente en
el infrarrojo, disminuyendo la
calidad de las imágenes e imposibilitando la adquisición de espectros en
ciertas bandas caracterizadas por la absorción de la atmósfera terrestre. Los
telescopios terrestres se ven también afectados por factores meteorológicos
(presencia de nubes) y la contaminación lumínica ocasionada por los grandes
asentamientos urbanos, lo que reduce las posibilidades de ubicación de
telescopios terrestres.
Una de las características del HST era la posibilidad de ser visitado por astronautas en las
llamadas misiones de servicio (SM, por sus iniciales en inglés). Durante las
misiones de servicio se podía arreglar elementos estropeados, instalar nuevos
instrumentos y elevar la órbita del telescopio. Se realizaron 5 misiones de
servicio (SM1, SM2, SM3A, SM3B y SM4). La última tuvo lugar en mayo de 2009 y
en ella se produjo la mejora más drástica de la capacidad instrumental del HST, al instalarse dos nuevos instrumentos
(WFC3 y COS), repararse otros dos (ACS y STIS) y mejorar otro más (FGS).
El HST es un telescopio de tipo reflector y su espejo primario tiene un diámetro de 2'4 m. Para la exploración
del cielo incorpora en la actualidad cuatro instrumentos con capacidad de
obtener imágenes y espectros, un espectrógrafo y tres sensores de guiado fino
que pueden actuar como interferómetros.
Para la generación de electricidad se emplean dos paneles
solares que alimentan las cámaras, los cuatro motores empleados
para orientar y estabilizar el telescopio, los equipos de refrigeración de los instrumentos y la electrónica del telescopio. Así
mismo, el HST
dispone de baterías recargables a partir de los paneles solares que le permiten
utilizar la electricidad almacenada cuando la Tierra eclipsa el Sol o cuando la
orientación de los paneles solares no es la apropiada.
El 13 de diciembre de 1990, nada más de
entrar en funcionamiento, el HST empieza a tomar imágenes de Marte dentro del programa de monitorizar
los cambios estacionales e interanuales que se dan en la superficie y en la
atmósfera, y así poder caracterizar los patrones meteorológicos globales del
planeta. La máxima aproximación entre Tierra y Marte es de 85 millones de
kilómetros.
Las observaciones del Hubble sobre Marte en 1996 nos muestran imágenes del polo norte cubierto de nubes
durante varios meses.
En
marzo de 1997 el HST toma imágenes de Marte previas a la llegada de la
sonda Pathfinder al planeta y detecta una atmósfera caótica con
numeras bandas nubosas formadas por hielo que recorren toda la superficie.
En 1999 tiene
lugar un máximo de aproximación entre la Tierra y Marte
(87 millones de kilómetros) y el HST capta imágenes del
planeta con un ancho de 19 kilómetros en cada imagen. Las cuatro imágenes
conforma la rotación de 1 día de Marte
y se aprecian las bandas nubosas circulando por la atmósfera.
En junio de 2001
tanto el Hubble como el satélite Mars Global Surveyor captan
la mayor
tormenta de polvo detectada en Marte
en la primavera
del hemisferio norte; se inició en la cuenca de Hellas y cubrió el
planeta durante varios meses.
En 2003 tiene
lugar el máximo
acercamiento entre Marte y Tierra
(56 millones de kilómetros) y el HST capta las mejores
imágenes hasta el momento utilizando cuatro diferentes instrumentos de medición
que lleva el telescopio (ACS, WFPC2, STIS y NICMOS) y proporcionar a los
científicos información sobre las propiedades físicas de la superficie y de las partículas de
polvo en suspensión de Marte,
previas a la llegada de las misiones Mars Express (Beagle-2)
y Mars Exploration Rover
(Spirit y Opportunity).
En octubre de 2005,
durante el máximo acercamiento entre Marte
y Tierra (69 millones de kilómetros) el HST capta las imágenes
de la formación de una tormenta de polvo en la región ecuatorial y que duró
varias semanas extendiéndose por gran parte del planeta.
El 18 de diciembre de 2007,
durante el máximo acercamiento entre Marte
y Tierra (88 millones de kilómetros) el HST toma varias
imágenes del planeta previas a la llegada de la misión Phoenix al polo norte de Marte.
El 27 de enero de 2007, la ACS dejó de
funcionar de nuevo debido a un cortocircuito en la misma.
La quinta misión de servicio se llevó a
cabo con el transbordador Atlantis (STS-125)
en mayo de 2009. Ésta fue la última misión de servicio y duró 11 días,
participaron en ella 7 tripulantes con el objetivo de reparar y añadir nuevos
instrumentos al telescopio.
En principio, se pensó que el daño era
irreversible para todos sus detectores. No obstante, más tarde se consiguió
revivir uno de ellos (la SBC) y se está analizando si es posible reparar o no
los otros dos (el WFC y el HRC).
En la decisión final influirán los
nuevos instrumentos que se instalarán en dicha misión (la WFC3 y el COS) y si
es preferible reparar la ACS o STIS (existe un tiempo máximo que los
astronautas pueden pasar fuera de la nave y la reparación de un instrumento
lleva varias horas como mínimo).
Mientras tanto, el Hubble utilizará los demás
instrumentos que están disponibles para investigaciones.
La
fecha exacta del fin
del Hubble es incierta, ya que
depende de la vida de los giróscopos,
baterías y el frenado atmosférico (corregible). La NASA prevé lanzar un
telescopio de nueva generación para observar en el infrarrojo cercano y medio:
el Telescopio Espacial James Webb; no es un sustituto del Hubble sino un complemento, ya que observa en un rango distinto
del espectro electromagnético.
Nueva Cartografía
La llegada de las sondas orbitales a Marte
ha supuesto un enorme cambio en la concepción de los mapas de la superficie del
planeta.
Con las 100.000 imágenes tomadas por la Mars Global Surveyor
entre 1997 y 2002 se ha conseguido delimitar el Mapa de Elevación de Marte con una precisión exquisita
empleando el MOLA
(Mars Orbiter Laser Altimeter) con un margen de error inferior a 1 metro en la
medición de las altitudes relativas.
Con las 21.000 imágenes tomadas por la Mars Odyssey se ha
conseguido elaborar el Mapa Topográfico de Marte
más preciso hasta el momento dado a conocer en el año 2010.
La cartografía aérea se apoya en las
imágenes de alta resolución de la cámara HiRISE (High-Resolution Imaging Science Experiment, Experimento
Científico de Imágenes de Alta Resolución) montada a bordo de la nave espacial MRO, como ésta imágen de gran definición
durante un pasaje orbital de baja altitud realizado el 29 de septiembre de 2006
del cráter Victoria, en cuyo borde se encuentra el robot Opportunity.
Nueva Nomenclatura
La Unión Astronómica Internacional (UAI) es el principal organismo reconocido
por la comunidad internacional de astrónomos e incluso por otros científicos, como autoridad para dar
nombre a los objetos astronómicos. En respuesta a la necesidad de nombres
claros, ha creado una serie de sistemas de nomenclatura sistemáticos
dependiendo del tipo de objetos.
La Unión Astronómica Internacional (UAI, en inglés International Astronomical Union o IAU) es una agrupación de las diferentes sociedades
astronómicas nacionales y constituye el órgano de decisión internacional en el
campo de las definiciones de nombres de planetas y otros objetos celestes así
como los estándares en astronomía.
Fue creada en 1919 a partir de la unión de diferentes
organismos como el Bureau
International de l'Heure, la Carte
du Ciel y la Solar Union. Su primer
presidente fue Benjamín Baillaud.
Su objetivo es promover y coordinar la cooperación
internacional en la astronomía y la elaboración de las reglas de
nomenclatura de los diferentes cuerpos celestes.
Los grupos de
trabajo de la UAI también
incluyen "El grupo
de trabajo para la nomenclatura de sistemas planetarios" (WGPSN en ingles), que establece la nomenclatura para
cuerpos planetarios y las convenciones de nomenclatura astronómica.
La Unión Astronómica
Internacional nombró un comité para regularizar las caóticas nomenclaturas
vigentes en ese momento en la Luna y Marte. Gran parte del trabajo fue realizado
por María Adela
Blagg, y el informe denominado Named
Lunar Formations [Formaciones
lunares con nombre], de Blagg y Muller (1935), fue la primera lista sistemática
de la nomenclatura lunar.
Más tarde, fue publicado The System of Lunar Craters, quadrants I, II, III, IV [El sistema de cráteres lunares, cuadrantes I, II, III y IV],
bajo la dirección de Gerard P.
Kuiper.
Estas obras fueron aprobadas por la Unión Astronómica Internacional y se convirtieron en la fuente reconocida para la
nomenclatura lunar.
La nomenclatura
de Marte se aclaró en
1958, cuando un comité de la Unión Astronómica Internacional recomendó para su aprobación los nombres de 128 «accidentes de albedo» (Albedo feature) (brillante, oscuro o coloreado) observados a
través de telescopios.
Estos nombres se basaron en un sistema de nomenclatura
desarrollado en el siglo XIX por el astrónomo italiano Giovanni V. Schiaparelli (1879) y ampliado en el siglo XX por Eugene M. Antoniadi (1929).
Sin embargo, la época de las sondas espaciales proporcionó imágenes de alta
resolución de los diversos cuerpos del sistema solar, haciendo necesario
proponer estándares de nomenclatura para los accidentes vistos en ellos.
En la actualidad, los nombres en Marte derivan de muchas fuentes. Muchas de las
características del albedo mantienen sus nombres antiguos, pero a menudo han sido modificadas para reflejar los
nuevos conocimientos de que se dispone. Por ejemplo, Nix
Olympica (las nieves del
Olimpo) pasó a ser Olympus Mons (Monte
Olimpo).
Los cráteres
grandes de Marte se nombran a
partir de científicos y de escritores de ciencia ficción; los más pequeños
llevan nombres de ciudades de la Tierra.
Algunos de estos elementos estudiados por el Mars Exploration
Rover reciben nombres o apodos temporales. Sin embargo, algunos de
estos objetos más notables como las Columbia
Hills recibieron nombre en recuerdo de los siete astronautas que perecieron en
la destrucción del Transbordador
espacial Columbia, en la esperanza de que estos nombres sean hechos permanentes
por la Unión Astronómica Internacional.
El grupo de trabajo para la nomenclatura de sistemas planetarios (WGPSN en ingles) de la Unión Astronómica Internacional establece la nomenclatura para cuerpos planetarios y las
convenciones de nomenclatura astronómica. Después
de que los nombres hayan sido revisados con éxito por los miembros del WGPSN, se consideran aprobados
provisionalmente y se pueden utilizar
en mapas y publicaciones, siempre que se indique claramente el carácter de provisional.
Los nombres
provisionales, a continuación, se
presentan para su aprobación a la Asamblea General de la UAI, que antes se reunía cada tres años, pero que ahora adopta
continuamente la nomenclatura de accidentes planetarios cuando son necesarios.
Un nombre no se considera oficial —es decir, adoptado— hasta que la Asamblea General haya dado su aprobación.
Las denominaciones adoptadas por la UAI deben seguir las diversas normas y
convenciones establecidas y modificadas a través de los años por la Unión. Son
las siguientes:
1. La nomenclatura es una herramienta y la primera
consideración es que debe ser sencilla, clara y sin ambigüedades.
2. Los accidentes cuya dimensión más larga sea inferior a 100
metros no tendrán nombres oficiales a menos que tengan un interés científico
excepcional.
3. El número de nombres elegidos para cada cuerpo astronómico
debe ser mínimo, y su colocación se regirá por las exigencias de la comunidad
científica.
4. Se debe evitar la duplicación del mismo nombre en dos o más
cuerpos planetarios.
5. Los nombres elegidos para cada cuerpo planetario deben de
ser expresados en la lengua de origen. Se admite la transliteración de
alfabetos diferentes, pero no la traducción de un idioma a otro.
6. Cuando sea posible, los temas establecidos en la primera
nomenclatura del sistema solar deben ser utilizados y ampliados.
7. La nomenclatura del sistema solar deberá de ser
internacional en la elección de nombres. Las recomendaciones presentadas a las
comisiones nacionales de la UAI serán consideradas, pero la selección final de los nombres
es responsabilidad de la Unión Astronómica Internacional. El WGPSN apoya firmemente la selección equitativa de nombres de
grupos étnicos/países en cada mapa; sin embargo, está permitido un porcentaje
mayor de nombres del país que planee un aterrizaje en los mapas del sitio de
aterrizaje.
8. Ningún nombre con significado político, militar o religioso
podrá ser utilizado, salvo los nombres de las figuras políticas anteriores al
siglo XIX. (Nota: Aparentemente esto sólo sucede con las religiones que se
practican hoy en día ampliamente, ya que los dioses y diosas de las religiones
antiguas son obviamente aceptables para la UAI.)
9. La conmemoración de personas en cuerpos planetarios no debe
ser un objetivo en sí mismo, sino que debe de reservarse para las
personalidades de alto y duradero prestigio internacional. Las personas que
deben ser tan honradas deberán haber fallecido por lo menos tres años antes.
10. Cuando se conserve más de una ortografía de un nombre, serán
utilizada la ortografía preferida por la persona o la usada en referencias de
autoridad. Los signos diacríticos son parte necesaria del nombre y podrán ser
utilizados.
11. La nomenclatura para los anillos y manchas en los anillos y
los nombres para los satélites recién descubiertos se desarrollaran en la
deliberación conjunta entre el WGPSN y
la Comisión 20 de la UAI. No se asignaran nombres a los satélites hasta que sus
elementos orbitales sean razonablemente bien conocidos o cuando los accidentes
definitivos hayan sido identificados.
Además de estas normas generales, cada grupo de trabajo
desarrolla convenciones adicionales cuando formula una nomenclatura interesante
y significativa para los distintos cuerpos planetarios.
Los nombres de todos los accidentes planetarios incluirán un
término descriptor, que refiera que tipo de accidentes es, con la excepción de
dos tipos: los cráteres, cuyo término descriptor es implícito; y también
algunos accidentes nombrados en Io y Triton que no llevan un término descriptor
porque son efímeros.
En general, la convención de nombres para un tipo de
accidente sigue siendo la misma con independencia de su tamaño. Las excepciones
a esta regla son los valles y cráteres en Marte y Venus; los convenios de denominación de estos
accidentes difieren según el tamaño.
Una clasificación de accidentes, regio (regiones), fue utilizada
originalmente en los primeros mapas de la Luna y de Mercurio (elaborados a
partir de observaciones telescópicas) para describir vagos accidentes de albedo.
Ahora se utiliza para delimitar una amplia región geográfica.
Los accidentes nombrados en cuerpos astronómicos tan
pequeños en que las coordenadas no se hayan determinado todavía serán
identificados en las representaciones del cuerpo que son incluidas en el
volumen de Transacciones de la UAI del año en que se adoptaron los nombres.
Los anillos de satélites y las manchas en los anillos son
nombradas por los científicos que hayan estudiado esos accidentes; los dibujos
que muestren esos nombres también se incluirán en el pertinente volumen de
Transacciones.
Los nombres para los accidentes atmosféricos son informales
en la actualidad; un sistema formal será elegido en el futuro.
Los límites de muchos accidentes de gran tamaño (como terrae, regiones, planitiae y plana)
no son topográficamente o geomorfológicamente distintos y las coordenadas de
estos accidentes son identificadas desde un punto central elegido
arbitrariamente.
Las fronteras (y por tanto, las coordenadas) se puede
determinar con mayor exactitud a partir de los datos geoquímicos y geofísicos
que se puedan obtener en misiones futuras.
Descriptores de tipos de accidentes:
|
Accidente
|
Descripción
|
Designación
|
|
Albedo (accidente) (Albedo feature)
|
Un área que muestra contraste en brillo
o oscuridad (albedo) con las áreas adyacentes. Este término está implícito.
|
AL
|
|
Arcus, arcūs
|
Accidente curvado.
|
AR
|
|
Astrum, astra
|
Accidentes con patrones radiales
sobre Venus.
|
AS
|
|
Catena, catenae
|
Una cadena de cráteres de impacto sobre la superficie de un cuerpo
astronómico (por ejemplo, Enki
Catena).
|
CA
|
|
Cavus, cavi
|
Cavidades, depresiones empinadas
irregulares, generalmente en matrices o grupos.
|
CB
|
|
Chaos
|
Áreas planetarias perfectamente
delimitadas cuya superficie es sumamente escarpada, quebradiza y agrietada
(por ejemplo, Iani Chaos).
|
CH
|
|
Chasma, chasmata
|
Una depresión caracterizada por sus
empinadas caras, profundidad y longitud. El plural es chasmata (por ejemplo, Eos Chasma).
|
CM
|
|
Colles
|
Una colección de pequeñas colinas o
knobs.
|
CO
|
|
Corona, coronae
|
Un accidente ovalado. Se utiliza sólo
en Venus y Miranda.
|
CR
|
|
Cráter, cráteres
|
Cada una de las numerosas depresiones
circulares que deja el impacto de un meteorito en la superficie de un cuerpo
planetario. Este término es implícito.
|
AA
|
|
Dorsum, dorsa
|
Cordillera, a veces llamada
cordillera arrugada (por ejemplo, Dorsum
Buckland).
|
DO
|
|
Centro eruptivo
|
Un volcán activo en Io. Este término está implícito.
|
ER
|
|
Facula, faculae
|
Cada una de las partes más brillantes
que se observan en la superficie del Sol.
|
FA
|
|
Farrum, farra
|
Estructura en forma de panqueque, o
una hilera de esas estructuras.
|
FR
|
|
Flexus, flexūs
|
Cresta o cordillera curvilínea muy
baja, con un patrón festoneado.
|
FE
|
|
Fluctus, fluctūs
|
Terreno cubierto por los materiales
arrojados de un volcán.
|
FL
|
|
Flumen, flumina
|
Canal en Titán que podría llevar líquido.
|
FM
|
|
Fossa, fossae
|
Depresión poco profunda, largo y
estrecha.
|
FO
|
|
Insula, insulae
|
Isla (islas), una zona aislada de
tierra (o un grupo de tales zonas), rodeada, o casi rodeada, por una zona
líquida (mar o lago). El único accidente con esta designación es Mayda Insula.
|
IN
|
|
Labes, labēs
|
Escombros de deslizamientos. Se
utiliza sólo en Marte.
|
LA
|
|
Labyrinthus, labyrinthi
|
Complejo de intersección de valles o
cordilleras o crestas.
|
LB
|
|
Lacus
|
Un «lago» o pequeña llanura.
Utilizado en la Luna, Marte y Titán.
|
LC
|
|
Lugar de aterrizaje (Landing site name)
|
Accidentes lunares en, o cerca de, el
lugar de alunizaje del Apollo.
|
LF
|
|
Grandes anillos (Large ringed feature)
|
Accidentes anillados crípticos.
|
LG
|
|
Lenticula, lenticulae
|
Pequeñas manchas oscuras en Europa.
|
LE
|
|
Linea, lineae
|
Marcas alargadas oscuras o brillantes,
que pueden ser rectas o curvas.
|
LI
|
|
Macula, maculae
|
Mancha oscura, que puede ser
irregular.
|
MA
|
|
Mare, maria
|
Un «mar» a gran llanura circular (por
ejemplo, Mare Erythraeum.
Utilizado en la Luna, Marte y Titán.
|
ME
|
|
Mensa, mensae
|
Una prominencia coronada plana, con
bordes acantilados (como una «mesa»).
|
MN
|
|
Mons, montes
|
Mons se refiere a una montaña. Montes
se refiere a una cadena de montañas.
|
MO
|
|
Oceanus
|
Área muy grande y oscura. Se utiliza
sólo en la Luna.
|
OC
|
|
Accidente
|
Descripción
|
Designación
|
|
Palus, paludes
|
«Marisma» o pequeña llanura.
Utilizado en la Luna y Marte.
|
PA
|
|
Patera, paterae
|
Cráter irregular o un complejo con
bordes ondulados (por ejemplo, Ah Peku Patera). Generalmente se refiere a la
depresión en forma de plato de la cima de un volcán.
|
PE
|
|
Planitia, planitiae
|
Llanura baja (por ejemplo, Amazonis Planitia).
|
PL
|
|
Planum, plana
|
Una meseta o llanura elevada (por ejemplo, Planum Boreum).
|
PM
|
|
Plume
|
Una accidente criovolcánico en Tritón.
Este término actualmente está en desuso.
|
PU
|
|
Promontorium, promontoria
|
«Cabo» o promontorio. Se utiliza sólo
en la Luna.
|
PR
|
|
Regio, regiones
|
Grandes áreas marcadas por la
reflectividad o distinto color de las áreas adyacentes, o de una amplia
región geográfica.
|
RE
|
|
Reticulum, reticula
|
Reticula (patrón de red) en Venus.
|
RT
|
|
Rima, rimae
|
Fisura. Se utiliza sólo en la Luna.
|
RI
|
|
Rupes, rupēes
|
Escarpes.
|
RU
|
|
Satellite (accidente)
|
Un accidente que comparte el nombre
de un accidente asociado (por ejemplo, Hertzsprung
D).
|
SF
|
|
Scopulus, scopuli
|
Escarpe irregular o lobulado.
|
SC
|
|
Sinus
|
«Bahía» o ensenada, pequeña llanura
(por ejemplo, Sinus Meridiani).
|
SI
|
|
Sulcus, sulci
|
Surcos y crestas subparalelos.
|
SU
|
|
Terra, terrae
|
Extensa masa de tierra (por ejemplo, Arabia Terra).
|
TA
|
|
Tessera, tesserae
|
Un área teselada, como un mosaico, un
terreno poligonal. Este término se utiliza sólo en Venus.
|
TE
|
|
Tholus, tholi
|
Pequeña cúpula montañosa o colina
(por ejemplo, Hecates Tholus).
|
TH
|
|
Undae
|
Un campo de dunas.
|
UN
|
|
Vallis, valles
|
Un valle (por ejemplo, Valles Marineris).
|
VA
|
|
Vastitas, vastitates
|
Una extensa llanura. El único
accidente con esta designación es Vastitas
Borealis.
|
VS
|
|
Virga, virgae
|
Un rayo o una banda de color.
|
VI
|
Categorías para designar accidentes en Marte:
|
Planeta/satélites
|
Tipo de accidente
|
Convención de nombres
|
|
Marte
|
Grandes cráteres
|
Científicos fallecidos que han
contribuido al estudio de Marte; escritores y otros que han contribuido a la
tradición de Marte
|
|
Pequeños cráteres
|
Pueblos del mundo con una población
de menos de 100.000 habitantes
|
|
|
Grandes valles
|
Nombre de Marte /estrella en varios
idiomas
|
|
|
Pequeños valles
|
Nombres de ríos, clásicos o modernos
|
|
|
Otros accidentes
|
Para otros accidentes cercanos de
albedo nombrados en los mapas de Schiaparelli o Antoniadi.
|
|
|
Deimos
|
Los accidentes de Deimos llevan el nombre de los autores que
escribieron acerca de los satélites de Marte. Hay actualmente dos accidentes
nombrados en Deimos —cráter de Swift y
el cráter Voltaire— que llevan
el nombre de Jonathan Swift y Voltaire, que predijo la presencia
de las lunas de Marte.
|
|
|
Fobos
|
Todos los accidentes en Fobos tienen el
nombre de los científicos involucrados en el descubrimiento, dinámica o
propiedades de los satélites de Marte o de personas y lugares de la obra de Jonathan Swift, Los viajes de Gulliver.
|
Cuando las sondas
espaciales aterrizaron en Marte algunos pequeños accidentes, como rocas, dunas y
depresiones, se nombraron con nombres
informales (en inglés), muchos de ellos frívolos, como el nombre de un helado (como Cookies N Cream), personajes de dibujos animados (como SpongeBob SquarePants y Patrick) o músicos de los años 1970 (como ABBA y los Bee
Gees).
Aún se emplean los nombres dados por Schiaparelli para designar las
regiones claras y oscuras visibles desde la Tierra, pero se han empleado,
además, nombres adicionales para los tipos de accidentes tridimensionales
subyacentes.
No hay comentarios:
Publicar un comentario