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    Crónicas Marcianas: objetivo llegar a Marte

    Picture of José Francisco Sanz Requena
    Escrito por:
    José Francisco Sanz Requena
    Profesor del Departamento de Ciencias Experimentales
    Imagen de la superficie de Marte

    Desde que en 2017 el ex presidente Donald Trump anunciara su intención de que la NASA pudiera poner un hombre en Marte en la década de 2030, todo lo relacionado con la conquista y la exploración espacial se ha puesto más de moda que nunca.

    Y no sólo los Estados Unidos tiene planes para viajar al 'planeta rojo', agencias espaciales de otros países como China o Rusia ya han desarrollado planes al respecto, iniciando de esta  forma  una nueva 'carrera espacial' que guarda muchas similitudes con la mantenida por Estados Unidos y la Unión Soviética durante la segunda mitad del siglo XX.

    El lanzamiento y posterior aterrizaje de la misión MARS 2020 la pasada semana, supone un gran hito en la conquista de Marte. Pero, ¿Cómo es exactamente este planeta? ¿Es posible que pueda albergar vida? ¿Cuál es el auténtico objetivo de esta misión? ¿Qué papel juega el ya célebre rover Perseverance?

    Para contestar a estas y otras preguntas tenemos a Francisco Sanz Requena, doctor en Ciencias Físicas y profesor de la Universidad Europea Miguel de Cervantes, quien desde hace años forma parte del Grupo de Ciencias Planetarias de la UPV.

    marte-tierra-solCaracterísticas marcianas

    Marte es un planeta de tipo terrestre, forma parte de los llamados planetas interiores del sistema solar y al igual que sus compañeros, la Tierra, Mercurio y Venus se caracteriza por tener una superficie sólida. Aunque pueda parecer sorprendente, la distancia Tierra-Marte no es fija. Tanto la Tierra como Marte orbitan alrededor del Sol en órbitas más o menos elípticas bien diferenciadas por lo que la distancia depende de la posición relativa entre ambos planetas. Aun así podemos decir que Marte se encuentra a una distancia de 20 minutos luz. Es decir que la luz del sol reflejada en el planeta tarda en llegar a nosotros 20 minutos. Para que nos hagamos una idea la luz de la Luna tarda en llegar un segundo y la luz del Sol ocho minutos.

    La órbita marciana es elíptica y el planeta tarda en completarla casi dos años terrestres. Quiere decir esto que un marciano cumpliría años cada dos años terrestres. De la misma manera encontramos una diferencia en la duración de los días ya que en Marte son 37 minutos más largos que en la Tierra.

    En realidad Marte y la Tierra tienen grandes similitudes aunque no son exactamente iguales. Marte es más pequeño (la mitad de la Tierra) y su masa es una décima parte de la masa terrestre. Esto influye en la gravedad del planeta. En Marte encontraríamos que nuestro peso es la mitad que el que tenemos en nuestro planeta. Esta diferencia de gravedad es importante ya que implica que el planeta rojo pierda con cierta facilidad su atmósfera.

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    También la actividad geológica actual es muy diferente a la de la Tierra. Parece ser que no hay una actividad interna que permita calentar el hielo que se encuentra debajo de la superficie del planeta y resurja en forma de agua líquida, tan importante para la vida. Por otro lado la actividad volcánica actual es escasa o prácticamente nula. Además, el hecho de tener una sola placa tectónica conlleva a que no haya deriva continental y de ahí la ausencia de cadenas montañosas y la existencia de grandes volcanes.

    En la superficie del planeta encontramos temperaturas muy bajas, de -50º C bajo cero de media, aunque en los veranos podemos encontrar hasta 20º C positivos. Estas bajas temperaturas provocan que la zona polar del subsuelo marciano esté congelada a profundidades de más de 1 km. Por otro lado la ausencia de agua en la superficie y la baja densidad atmosférica hace que apenas encontremos síntomas de erosión, por lo que la conservación de estructuras geológicas es impresionante. A excepción del ecuador, la tierra de Marte está congelada pero se cree que debajo de ese permafrost puede haber vida latente similar a lo que podemos encontrar en la Antártida y Siberia.

    Las orbitas relativas entre Marte y la Tierra condicionan los lanzamientos espaciales. La órbita de Marte, como hemos comentado, es muy elíptica mientras que la terrestre es bastante circular. Esto provoca que las distancias entre ambas órbitas varíen. Cuando la Tierra se encuentra entre el Sol y Marte decimos que se encuentra en oposición. Puede ocurrir que dicha oposición acontezca cerca del perihelio o del afelio por lo que la distancia es mínima o máxima. Evidentemente cuando se realiza el lanzamiento de una nave espacial a Marte se aprovecha justamente la situación en la que la oposición es perihélica, la cual ocurre una vez cada 15 años. Para ser sinceros, en la práctica hay otras situaciones en las que los lanzamientos no siempre se dan en situaciones de oposición.

    Cohete en la órbita de MarteAgua y atmósfera

    Fruto de las misiones espaciales a Marte y de las imágenes obtenidas si hay una cosa clara y es que en Marte hubo agua. Los indicios sobre la acción erosiva del agua sobre el paisaje marciano son muy evidentes. Quizás nos llama mucho la atención los canales y redes de valles fluviales. En cualquier caso una de las consecuencias que se puede deducir de todo esto es que para la existencia de agua en la superficie, las temperaturas tuvieron que ser más elevadas en el pasado que las actuales y por otro lado para poder explicar la erosión fluvial tuvo que haber la suficiente cantidad de agua que ocupase un océano de 500 metros de profundidad. La pregunta que nos hacemos es ¿y ahora donde está esa agua? Se piensa que parte de esa agua fuese a parar a la atmósfera y luego haber escapado al espacio exterior. Aun así esta explicación no es plausible para justificar tal cantidad de pérdida acuosa.

    Otro aspecto fundamental a parte del agua para la vida sobre la superficie de un planeta es su atmósfera. Un claro ejemplo lo tenemos en la Tierra. Si no fuese por la atmósfera que entre otras cuestiones juega un papel protector y termorregulador, la vida en nuestro planeta sería imposible. La debilidad de la atmósfera de Marte condiciona mucho la posibilidad de existencia de vida en este planeta, por lo menos actualmente. Ahora bien, sabemos que la atmósfera marciana no es la que hubo hace miles de millones de años por lo que quizás en un pasado la existencia de vida hubiera sido posible. Además, la presencia de una atmósfera primigenia más densa estaría relacionada también con la posibilidad de la existencia de agua sobre su superficie.

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    Misiones a Marte

    Y después de muchos años de observación de Marte, después de muchas especulaciones sobre la vida en el planeta se empezaron a realizar misiones espaciales.

    Quizás hay una misión que marca una antes y un después. Son las misiones Mariner a Marte. El 14 de julio de 1965 la sonda Mariner 4 realizó un flyby a una distancia de casi 10000 km. Fue el primer aparato tecnológico en llegar a Marte y enviar información a la tierra. Un total de 22 imágenes de televisión que nos hizo ver un planeta que se parecía a una tierra de secano de la meseta Castellana. Toda especulación sobre la existencia de algún tipo de vida sobre el planeta quedó totalmente descartada. Años más tarde en 1971 las Mariner 6, 7 y 9 tomaron fotografías de la superficie encontrando volcanes y paisajes por los cuales en algún tiempo pasado había pasado agua. Evidentemente para tener más conocimiento sobre el planeta no era suficiente realizar sobrevuelos. Necesitábamos poner máquinas sobre la superficie del planeta.

    De la misma manera que empezó la carrera espacial entre EEUU y la URSS también a lo largo de la historia hemos tenido una lucha entre ambas potencias por llegar a la superficie de Marte. En plena guerra fría la URSS habría conquistado el planeta con las sondas Mars 5 y Mars 6 si no hubiera sido por el choque contra la superficie del planeta y un fallo en la entrada en la órbita. Ahí los americanos tuvieron más suerte ya que las sondas Viking 1 y Viking 2 en el año 1976 aterrizaron en las regiones denominadas Chryse Planitia y Utopia Planitia. Ambas sondas nos dieron gran cantidad de información científica del planeta a lo largo de 6 años, enviado más de 4500 imágenes de su superficie.

    Uno de los objetivos más importantes de las misiones Viking era estudiar posible actividad biológica. Marte siempre ha tenido un interés astrobiológico muy grande y de ahí que se plantearan tres experimentos biológicos realizados directamente sobre el planeta. Desafortunadamente y a pesar de la sensibilidad de la instrumentación los resultados fueron negativos, si bien tan sólo se sondeó la superficie del planeta muy por encima. Hoy en día conocemos muy bien que en la Tierra a los microorganismos primitivos les gustan ambientes hidrotermales ya que les es más fácil encontrar nutrientes. Esta misma situación se podría dar también en el subsuelo marciano, por ejemplo. En cualquier caso la puerta a la búsqueda de vida estaba abierta.

    Reconstrucción de una sonda sobre MarteY como no se encontró vida se optó por buscar agua. Como muy bien sabemos en la Tierra el agua y la vida están íntimamente relacionados. De esta manera a la hora de enviar misiones a Marte es buscar emplazamientos donde en el pasado pudiera haber habido agua. Después de varios fracasos tanto americanos como soviéticos las sondas Mars Global Surveyor y Mars Pathfinder llegaron a Marte en el año 1997. Esta segunda aterrizó en una región donde parecía haber estado inundada en el pasado. Además llevaba incorporado un pequeño robot móvil (el Sojourner). La misión estuvo activa durante tres meses y medio y en su momento focalizó una gran atención de los medio de comunicación.

    Misiones en el siglo XXI a Marte

    Parece que con la llegada del siglo XXI las misiones espaciales a Marte han tenido su apogeo. Destaco entre otras la Mars Odyssey (NASA). Su cometido era realizar estudios del clima marciano sin descender a la superficie y servir de enlace con la Tierra para futuras misiones.

    Esta misión espacial delimitó de manera precisa la presencia de agua en Marte a partir de un mapa de hidrógenos. Por otro lado tenemos la misión Mars Express (ESA) que es en el 2003 la primera sonda europea que se posa en Marte o la Mars Exploration Rovers (NASA) que enero de 2004 aterriza en Marte. La información aportada por la Mars Express fue muy importante ya que encontró hielo de agua y de dióxido de carbono en el polo sur del planeta. Además que de la misma manera que la fosfina ha sido muy nombrada últimamente en la atmósfera de Venus, esta misión detectó la presencia de metano cuyo origen pudiera ser fruto de actividad biológica.

    Pero evidentemente la cosa no ha quedado ahí. Sólo por citar destacaremos las misiones Mars Spirit and Opportunity ( 2003), Curiosity Rover (2011), ExoMars Trace Gas Orbiter (2016) o la InSight Lander (2018).

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    Misión MARS 2020

    Y llegamos a la misión MARS 2020. Parte de esta misión está compuesta por el rover Perseverance. Se trata de un vehículo del JPL ( Laboratorio de Propulsión a Reacción) cuyo diseño es casi idéntico al rover Curiosity. En este vehículo hay dispuestos siete instrumentos científicos para estudiar la superficie marciana y dispondrá de 23 cámaras y dos micrófonos. En la misión también irá el helicóptero explorador, el Ingenuity, que ayudará al rover Perseverance a encontrar posibles lugares para estudiar. Sin lugar a dudas esta misión será un hito histórico para la ciencia.

    Imagen del rover Perseverance y del IngenuityLa misión llegó el pasado 18 de febrero al cráter Jezero (una antigua ribera lacustre), momento en el que se vivió la parte más complicada de la misión: “el descenso”. El vehículo entra en la atmósfera marciana a una velocidad de 16.000 km/h y una temperatura de fricción de 2200º C, lo que se conoce como los "siete minutos de terror".  Se trata de un proceso que está completamente automatizado y en el que no hay control desde la Tierra. Finalmente el  Perseverance pudo aterrizar con éxito en Marte, lo que ha supuesto un gran hito en la carrera espacial.

    Nueva llamada a la acción

    Publicado el 24 de febrero del 2021 - Actualizado el 24 de febrero del 2021
    Categorías: DIVULGACIÓN

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