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Si bien el 60 % de las misiones que salieron desde la Tierra y trataron de llegar al planeta rojo han fracasado, particularmente la NASA ha tenido un éxito rotundo en lograr el objetivo de posar sus naves espaciales sobre suelo marciano.

La principal dificultad a la cual se enfrenta cualquier lander en el planeta Marte es la finísima atmósfera que lo rodea, esto dificulta enormemente la tarea de frenado de la nave. Por lo tanto cualquier agencia espacial que trate de amartizar debe dominar la técnica del ingreso a la atmósfera y el posterior descenso seguro sobre la superficie marciana.

El pasado 5 de mayo un cohete del tipo Atlas V 401 despegó de la Base Aérea de Vandenberg en California, llevando a bordo la sonda InSight (Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport o, en español, Exploración Interior utilizando Investigaciones Sísmicas, Geodesia y Transmisión de Calor).

Esta sonda es la primera que fue diseñada específicamente para estudiar el interior de Marte, y tiene por objetivo analizar el núcleo y la corteza marciana. InSight medirá los signos vitales de nuestro vecino planetario, su pulso (sismología) y su temperatura (los flujos de calor). Como dice la NASA, “será el primer chequeo exhaustivo desde que el planeta se formó hace 4.500 millones de años”.

En su vuelo a Marte de 485 millones de km, InSight está acompañada por los 2 primeros CubeSats interplanetarios (nanosatélites), los satélites MarCO 1 y MarCO 2 (MarCO Mars Cube One), estos cubesats transmitirán telemetría del descenso de InSight, pero no se quedarán orbitando Marte.

El equipo científico de la sonda espera que al estudiar la estructura profunda de Marte podamos aprender más sobre la formación de los objetos rocosos como la Tierra. Si bien todo el Sistema Solar se formó a partir de una misma nube de gas y polvo, Marte y nuestro planeta son muy distintos actualmente.

La misión Exploración Interior utilizando Investigaciones Sísmicas, Geodesia y Transmisión de Calor fue enviada en un cohete Atlas V. (USAF 30th Space Wing/Leif Heimbold)

InSight podría proveernos de valiosos datos para identificar las características que hacen posible que un planeta sea habitable o no, lo cual se podría aplicar a los exoplanetas, afinando la búsqueda hacia aquellos que sean habitables.

Estudiando Terremotos Marcianos (aremotos) y Volcanes

El material gráfico recolectado a lo largo de los años por los orbitadores y landers marcianos da cuenta de que en Marte existen temblores de suelo. En la Tierra, los terremotos ocurren por el desplazamiento de las capas tectónicas. Pero en Marte probablemente tengan otros orígenes, éstos pueden tener conexión con los impactos de meteoritos, las grietas que se forman en la corteza del planeta o podría ser también vulcanismo.

InSight colocará directamente sobre la superficie marciana un sismógrafo, el cual recogerá datos mucho más claros que aquellos obtenidos por la misión Viking. Cuando ocurre un terremoto marciano las ondas sísmicas atraviesan la corteza, el manto y el núcleo. Estudiando la propagación de estas ondas, los científicos pueden deducir el espesor y la profundidad a que están estas capas y de qué están hechas.

El volcán más grande del Sistema Solar tiene casi 23 km de altura, es el famoso Monte Olimpo (Olympus Mons según la designación oficial de la Unión Astronómica Internacional), se encuentra ubicado en la meseta Tharsis, donde también existen otros volcanes de gran tamaño.

Se cree que el calor que escapa de las profundidades del planeta es el que produce las características formaciones de la meseta Tharsis. InSight incluye una sonda de calor que excavará hasta 5 metros en el suelo marciano para medir por primera vez el flujo de calor del interior de Marte.

Al combinar la velocidad del flujo de calor con otros datos del InSight, se revelará cómo la energía dentro del planeta genera cambios en la superficie.

Marte, un fósil del Sistema Solar

Recreación artística del trabajo del InSight ya en el planeta rojo. (NASA/JPL-Caltech)

Así como en paleontología estudiamos los fósiles para saber las características de los seres que vivieron hace millones de años, los datos que podamos recoger de Marte nos pueden dar una pista de cómo era el sistema solar hace unos 3.000 millones de años.

En la Tierra, las placas tectónicas que se mueven constantemente han provocado enormes cambios en la superficie del planeta, esos cambios han borrado la mayor parte de la evidencia de la historia temprana terrestre.
En Marte no es así, el planeta rojo solo tiene un tercio del tamaño de la Tierra y no posee la energía suficiente para provocar los cambios a gran escala que podemos ver en nuestro planeta.

Marte está muerto tectónicamente, ha permanecido casi invariable en los últimos 3.000 millones de años. Esto lo convierte en un planeta fósil de muchas maneras, podría estar guardando las características de la historia temprana de nuestro Sistema Solar encerrados en su interior e InSight tiene la capacidad de estudiar esas características.

Los instrumentos del InSight

SEIS (Seismic Experiment for Interior Structure)

Es un sismómetro extremadamente sensible, el alma de toda la sonda, es el principal instrumento científico de medición. El SEIS consiste en una masa suspendida de un resorte, cualquier movimiento que lo afecte hace que la masa se mueva, pudiendo ser medidos sus desplazamientos en el orden de la mitad del radio del átomo de hidrógeno, esto es unos 2.5 x 10-11 m.

SEIS podrá detectar ondas muy débiles y saber dónde se han originado. Haciendo cuidadosas mediciones podrá averiguar las condiciones del interior del planeta.

HP3 (Heat Flow and Physical Properties Package)

Es una especie de topo que tendrá la capacidad de excavar suelo marciano entre 3 y 5 m. Medirá el flujo de calor que emita la corteza de Marte, este dato se usará para poder descartar o confirmar los modelos del interior del planeta que se usan actualmente.

A medida que el taladro se vaya introduciendo en el suelo marciano dejará a su paso un cable con sensores de temperatura, estos sensores se colocarán cada 35 cm y sus medidas tendrán una precisión de 0.1º C. Se calcula que la profundidad máxima a ser alcanzada (5 m) se logrará en 27 horas.

RISE (Rotation and Interior Structure Experiment)

Este instrumento usa el sistema de comunicaciones entre nuestro planeta y la sonda. Permite saber en qué posición exacta se encuentra el InSight con un margen de error de 10 cm. Con estos datos se medirá la inclinación del eje de rotación de Marte y su precesión.

El movimiento de precesión es parecido al balanceo de un trompo al girar, en el caso del planeta depende del tamaño y la densidad del núcleo. Los datos que se tienen actualmente son de las misiones Viking y Mars Pathfinder, que establecen el periodo de precesión en 165.000 años.

La misión también cuenta con instrumentos menores como el TWINS (Temperature and Wind for INSight) que son sensores para medir la temperatura, la presión atmosférica y el viento y el IFG (Insight FluxGate) que es un magnetómetro que estudiará desde la superficie del planeta el débil campo magnético marciano.

InSight está equipado también con un brazo robot de 2.4 m de longitud llamado IDA (Instrument Deployment Arm), su trabajo principal será colocar los instrumentos SEIS y HP3 sobre la superficie marciana. El brazo tiene 2 cámaras IDC (Instrument Deployment Camera) para inspeccionar en detalle la zona de aterrizaje y verificar los instrumentos instalados en suelo marciano.

En el fuselaje de la nave está instalada otra cámara gran angular denominada ICC (Instrument Context Camera). Los 2 sistemas de cámaras usan detectores CCD de 1024 x 1024 pixeles.

Los instrumentos que lleva la sonda pesan 50 kg y el total del peso de la InSight es de 358 kg. Para generar electricidad la misión usará 2 paneles solares, los cuales tienen una capacidad de generar de 600 a 700 vatios en un día a puro Sol en Marte.

InSight llegará a Marte el 26 de noviembre de 2018, viajará por el espacio un total de 205 días. La sonda se desprenderá de la etapa de crucero 7 minutos antes de entrar a la atmósfera marciana.

El paracaídas principal de frenado se abrirá a una altura de 12 km, llevando la nave una velocidad de 415 m/s. A solo 43 segundos de tocar la superficie de Marte el paracaídas se soltará, entonces InSight encenderá sus 12 retro propulsores y si todo sale bien amartizará suavemente en Elysium Planitia, un lugar elegido con mucho cuidado para llevar adelante la misión.

Así como no pegamos los ojos cuando el Curiosity realizó su espectacular descenso en Marte en el año 2012, esperaremos expectantes la llegada del InSight a Marte.

La sonda está equipada con diversos instrumentos para realizar diferentes mediciones y análisis científicos. (NASA/JPL-Caltech/Lockheed Martin)

 

Referencia

-National Aeronautics and Space Administration (NASA). Mars InSight Launch Press Kit, May 2018.

 

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Columnista de astronomía y cosmología de Ciencia del Sur. Es un reconocido analista de sistemas informáticos y divulgador astronómico paraguayo. Es egresado de la Facultad Politécnica de la Universidad Nacional de Asunción. Fue miembro del Club de Astrofísica del Paraguay y secretario del Centro de Difusión e Investigación Astronómica, Cedia. Como astrónomo aficionado construyó en 2003 un telescopio newtoniano y dictó varias charlas y conferencias por el Año Internacional de la Astronomía. Es fundador de Cedia y del Foro Paraguayo de Astronomía, AstroPy.

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