Las 10 mejores características del Mars Perseverance Rover

Las 10 mejores características del Mars Perseverance Rover

La perseverancia ha aterrizado. El 18 de febrero, el rover más ambicioso de la NASA hasta la fecha compitió en un viaje de casi siete meses desde la Tierra para comenzar una exploración de un año del planeta rojo.

Con un peso de una tonelada métrica y un costo de diseño, construcción y validación de más de $ 2 mil millones, Perseverance tiene un objetivo general: encontrar evidencia sin precedentes de vida antigua en un planeta que no sea el nuestro. Al igual que el alunizaje más de medio siglo antes, es un buen ejemplo del ingenio de la humanidad durante tiempos especialmente difíciles.

Aquí hay diez datos fabulosos sobre la misión de Perseverance a Marte.

10 Siete minutos en el infierno

Afortunadamente para el equipo de Perseverance, la parte más difícil de la misión ya quedó atrás. Esta dificultad es doble: los desafíos de aterrizar un rover en otro planeta y la total incapacidad de sus controladores humanos para hacer algo para ayudar.

Como se demostró en misiones marcianas anteriores, el vehículo tarda aproximadamente siete minutos en aterrizar en la superficie desde el momento en que entra en la atmósfera del planeta viajando a 12.000 mph. El descenso de alta velocidad, combinado con los 11 minutos que tardan las señales de radio en viajar entre la Tierra y Marte, significa que la tripulación de la NASA no puede hacer nada más que esperar y rezar.

La NASA llama a esto los "siete minutos de terror", donde la combinación de alto riesgo e impotencia humana deja a todos en la sala de control preguntándose si años de construcción del rover más sofisticado de la historia llegarán a un final abrupto e infructuoso a través de un accidente.

La perseverancia tenía otros dos factores en su contra. Primero, con una tonelada métrica, es fácilmente el rover más pesado que la NASA haya intentado aterrizar en Marte. En segundo lugar, su destino, el cráter Jezero, que se percibe como el lugar más probable para encontrar signos de vida microbiana antigua, es una opción de alto riesgo y alta recompensa plagada de rocas y acantilados escarpados.

Afortunadamente, la perseverancia perseveró, ayudada por dos nuevas tecnologías de las que carecían sus predecesores. Uno, un disparador de alcance, permite al rover decidir con precisión cuándo desplegar su paracaídas de 70 pies. El otro, llamado navegación relativa al terreno, esencialmente le da ojos de perseverancia y un mapa para garantizar que aterrice de manera segura. Allen Chen, el líder del equipo de Entrada, Descenso y Aterrizaje de la misión, duda que el cráter Jezero hubiera sido un lugar de aterrizaje factible si no fuera por estos dos avances.

9 Buscando vida en todos los lugares correctos

Como explicó el entonces administrador de la NASA, Jim Bridenstine, antes del lanzamiento del año pasado, Perseverance es "la primera vez en la historia en la que vamos a ir a Marte con una misión explícita de encontrar vida en otro mundo: la vida antigua en Marte".

De hecho, el lugar de aterrizaje fue elegido teniendo en cuenta el descubrimiento de evidencia de vida en Marte, pasada o presente, como una prioridad. La perseverancia aterrizó en el cráter Jezero de Marte de 45 kilómetros de ancho, que los científicos creen que una vez tuvo una masa de agua aproximadamente del tamaño del lago Tahoe. Jezero también tiene un canal principal que surge de él, lo que sugiere que el agua una vez fluyó libremente hacia o desde el antiguo lago. A juzgar por la profundidad del cráter, el lago que alguna vez tuvo probablemente tenía cientos de pies de profundidad.

Todo este movimiento del agua provoca lo que para los científicos en busca de vida es un acontecimiento muy convincente: depósitos de sedimentos a lo largo del ancho delta del suelo en forma de cuenco del cráter. Si alguna vez existió vida microbiana en Marte, uno de sus lugares más probables fue aquí. El razonamiento es que las primeras formas de vida en la Tierra ocurrieron en escenarios similares hace unos 3.500 millones de años, cuando, según creen los científicos, Marte todavía tenía abundante agua corriente.

La misión principal de Perseverance es encontrar el tipo de “biofirmas” reveladoras que, si alguna vez existió vida en Marte, es probable que se dispersen en depósitos en capas por todo el suelo del cráter Jezero. Al hacerlo, puede proporcionar una respuesta definitiva sobre si la Tierra es la única fuente de vida en nuestro sistema solar.

8 Helicóptero espacial?

Sí, helicóptero espacial. Junto al viaje de 300,000,000 millas con Perseverance está el Helicóptero Ingenuity Mars. Con un peso de cuatro libras, el pequeño no es mucho más que una cámara voladora de cuatro patas.

Más que nada, Ingenuity es un vuelo de prueba interplanetario. Su objetivo principal es demostrar que un helicóptero puede volar en la atmósfera extremadamente delgada de Marte, una hazaña que exige exponencialmente más sustentación. Por esa razón, Ingenuity presenta cuatro palas de fibra de carbono especialmente fabricadas, dispuestas en dos rotores que giran en direcciones opuestas a alrededor de 2.400 rpm, muchas veces más rápido que un helicóptero en la Tierra. El frío es otro desafío. Las temperaturas nocturnas en Marte descienden a -90 ° C, lo que empujará los límites de tolerancia de los componentes de Ingenuity.

La incapacidad de controlar el ingenio en tiempo real plantea otro obstáculo. Mientras que Perseverance se mueve muy deliberadamente por el suelo, un instrumento volador como Ingenuity hace que sea imposible conducir con un joystick, ya que las señales de comando tardan tanto en llegar a Marte. Como resultado, Ingenuity tomará órdenes por adelantado y luego despegará en gran parte por su propia voluntad. También es responsable de cargarse de forma autónoma utilizando su panel solar, una tarea que Perseverance no necesita realizar debido a su novedosa batería nuclear.

Como si ser el primer objeto en volar en un planeta distante no fuera suficiente, Ingenuity tiene otra tarea: la vigilancia. El helicóptero lleva una cámara de alta resolución que mira hacia abajo que, además de ayudarlo a navegar, puede inspeccionar, por ejemplo, el suelo inmediatamente sobre una colina. El objetivo es determinar los posibles puntos de interés para que los analice el rover Perseverance de movimiento lento intencional.

7 Armado y listo

La característica más destacada de la perseverancia es su sofisticado brazo robótico de dos metros. Diseñada para imitar un apéndice humano para el control intuitivo desde la Tierra, la extensión ejemplar de Perseverance viene completa con un hombro, un codo y una "muñeca" giratoria. Incluso tiene una pinza que funciona, en la medida de lo posible, como lo haría una mano humana: una nueva versión robotizada de la herramienta más grande jamás inventada por la Madre Naturaleza.

El brazo de Perseverance puede alcanzar la gran mayoría de sus partes centradas en la ciencia, lo que le permite acceder de manera eficiente a sus "herramientas manuales" para extraer muestras del suelo, tomar imágenes microscópicas de su entorno y analizar la composición elemental y mineral de las rocas marcianas. y suelo.

Su taladro rotativo de percusión es particularmente impresionante. La sofisticada herramienta, que fue posible en parte gracias a la mano con forma de torreta de Perseverance, utiliza un movimiento giratorio para penetrar en la superficie marciana y recoger sus preciosas muestras. Equipado con una variedad de brocas para diversos propósitos, incluidos aquellos específicos para raspar las capas superiores para exponer áreas subcutáneas, el sistema de autosellado es depositado por el brazo robótico directamente en los tubos de recolección.

Otro de los dispositivos de muestreo del brazo es PIXL, que busca cambios en las texturas y los productos químicos en las rocas y el suelo marcianos, en un esfuerzo por detectar signos de vida antigua. PIXL estudiará las muestras candidatas para ayudar a determinar cuáles son los objetivos científicamente más interesantes para un examen más detallado.

6 Escuchen

Perseverance está equipado con un par de micrófonos sofisticados y muy detallados. Son los primeros enviados a otro planeta y ofrecen a la NASA su primera capacidad para escuchar a escondidas a nuestro vecino galáctico. En primer lugar, el rover registrará los silbidos vientos marcianos, que son notoriamente fuertes y cuya propensión a levantar polvo acabó con la utilidad de un rover anterior al cubrir sus paneles solares de forma irreversible.

La perseverancia también estará escuchando… bueno, a sí misma. El crujido de sus ruedas al rodar por la superficie no solo proporcionará evidencia de la viabilidad continua del rover, sino que también puede ofrecer cierta información sobre la composición del suelo marciano.

En particular, es posible que la llegada de Perseverance también fuera detectada por una nave espacial compañera. En 2018, la NASA aterrizó la sonda InSight a unos 3500 km (2200 millas) de distancia. InSight cuenta con un sismómetro para rastrear terremotos, o más bien marsquakes, que sacuden el suelo. Los científicos creen que existe la posibilidad de que la sonda sienta que Perseverance aterriza en Marte.

Sería la primera detección sísmica de un impacto conocido en otro planeta y podría revelar más información sobre el interior de Marte, ya que tales ondas pueden ayudar a mapear características geológicas bajo tierra. Desafortunadamente, unos días antes de la llegada de Perseverance, las capacidades de InSight se vieron disminuidas debido a la acumulación de polvo en sus paneles solares. Los detalles sobre si “escuchó” a su explorador hermano aterrizar deberían estar disponibles pronto.

5 Batería nuclear

Para evitar el destino de su predecesor arrastrado por el viento, cuyos paneles solares fueron cubiertos de tierra por una tormenta de polvo marciana, paralizándolo permanentemente por el agotamiento de la energía, Perseverance tiene un novedoso dispositivo de generación de energía: una batería nuclear.

La perseverancia es impulsada por un generador termoeléctrico de radioisótopos de misión múltiple (MMRTG), proporcionado a la NASA por el Departamento de Energía de EE. UU. El MMRTG de 99 libras convierte el calor de la desintegración radiactiva natural de más de diez libras de plutonio-238 en un flujo constante de electricidad. Producirá unos 110 vatios al comienzo de la misión de Perseverance, luego disminuirá solo unos pocos puntos porcentuales por año.

El MMRTG también carga dos baterías de iones de litio, que se utilizan durante las operaciones diarias y cuando la demanda excede temporalmente los niveles de producción eléctrica habituales. Esto es especialmente necesario durante las innovadoras operaciones de perforación, muestreo de suelos y recolección de Perseverance, que pueden demandar hasta 900 vatios.

Además de impulsar la perseverancia, el MMRTG realiza otra función útil: su exceso de calor mantendrá la miríada de herramientas y sistemas del rover a temperaturas de funcionamiento tolerables. Si bien es imperfecto, es un paso decisivo para que una misión se vea amenazada por las inclemencias del tiempo.

4 El siguiente paso hacia las misiones tripuladas: la creación de oxígeno

Además de su búsqueda de vida antigua, quizás la tarea más importante de Perseverance son sus esfuerzos por prepararse para la exploración humana de Marte. En ese frente, la iniciativa más ambiciosa de la misión es el Experimento de utilización de recursos in situ de oxígeno de Mars, más conocido como MOXIE.

La misión de MOXIE es demostrar cómo los astronautas podrían algún día producir oxígeno de la atmósfera marciana. El MOXIE del tamaño de una batería de automóvil, de 37 libras, produce oxígeno de manera muy similar a como lo hace un árbol: "inhala" dióxido de carbono (la atmósfera de Marte tiene aproximadamente un 96% de dióxido de carbono) y "exhala" oxígeno. Este oxígeno sería necesario no solo para (por supuesto) respirar, sino también como propulsor, ya que cualquier misión tripulada necesitaría un medio para salir disparado del planeta rojo para regresar a la Tierra.

Un guiño a la conservación del suministro de energía limitado de Perseverance para otros esfuerzos, sus objetivos son bastante modestos: MOXIE llevará a cabo sesiones de una hora de forma intermitente, intentando producir alrededor de 10 gramos, o 0.022 libras, de oxígeno por experimento.

Para poner eso en perspectiva, para lanzarse desde Marte, los exploradores humanos necesitarían de 33 a 50 toneladas de combustible, aproximadamente el peso de un transbordador espacial. Los científicos creen que cualquier sistema capaz de proporcionar una porción significativa de ese oxígeno necesitaría ser al menos 100 veces más grande que MOXIE, que es esencialmente su propia fábrica de gas en miniatura.

3 Lo viejo es nuevo

Irónicamente, algunos aspectos del rover más caro y sofisticado jamás construido se basan en la tecnología de la década de 1990.

Por ejemplo, Perseverance presenta una versión reforzada contra la radiación de un microprocesador IBM PowerPC llamado RAD750. Diseñado originalmente por Motorola e IBM, se utiliza principalmente en satélites y aviónica, y básicamente tiene la potencia de un chip Pentium 1 de alrededor de 1992. El sistema es responsable de manejar toda la arquitectura de aviónica del rover diseñado y programado por el Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA.

¿Por qué esta tecnología aparentemente anticuada? Porque está probado en batalla.

"Cuanto más cerca se colocan los transistores, más susceptible a la radiación se vuelve", dijo Richard Rieber, ingeniero de sistemas de vuelo de movilidad del JPL. "Con el hardware espacial, se necesita una alta confiabilidad, y el RAD750 ha tenido un par de cientos de misiones en el espacio".

Si no está roto, no lo arregle, especialmente cuando construya un vehículo sin precedentes con innumerables otros problemas que abordar. La computadora RAD750 de la vieja escuela funciona en conjunto con una serie de computadoras FPGA (Field Programmable Gate Array) para controlar el tren motriz, las ruedas, la suspensión y las cámaras del rover.

Un FPGA, un Virtex-5, también está un poco anticuado desde el punto de vista tecnológico, pero lo suficientemente confiable como para haber atraído una pajita de misión crítica: el módulo ayudó en la exitosa entrada, descenso y aterrizaje atmosférico de Perseverance. Ahora que Perseverance está en el suelo, este sistema informático será reprogramado desde la Tierra para realizar el procesamiento visual de movilidad.

2 Enviar recuerdos a Marte

Durante décadas, la NASA se ha dedicado a la decoración, añadiendo divertidos extras a las naves espaciales y los rovers lanzados al cielo. La perseverancia no es una excepción.

Para empezar, el rover lleva tres microchips con casi 11 millones de nombres, parte de la campaña de la NASA llamada de forma poco creativa "Send Your Name To Mars". Esto representa un aumento de nueve veces desde el último rover, Curiosity, que llevó alrededor de 1,2 millones de nombres de la Tierra al planeta rojo. La perseverancia también trajo un tributo a los trabajadores de la salud que luchan contra la pandemia de COVID-19, ya que su lanzamiento en julio de 2020 se produjo unos meses después del inicio de la crisis.

Otros accesorios son en parte funcionales y en parte divertidos. Por ejemplo, la Mastcam-Z de Perseverance es una cámara panorámica con zoom que también transmite un saludo a los posibles no terrícolas. Dice: “¿Estamos solos? Vinimos aquí para buscar signos de vida y recolectar muestras de Marte para estudiarlas en la Tierra. A los que nos siguen, les deseamos un viaje seguro y la alegría del descubrimiento ".

Quizás la más genial de las extravagancias de Perseverance es una moneda especial hecha de materiales de visor de casco de astronauta: un guiño al geocaching, la práctica nerdgásmica de usar GPS para esconder y encontrar tesoros enterrados. La moneda es parte del objetivo de calibración del instrumento SHERLOC (Escaneo de entornos habitables con Raman y luminiscencia para productos orgánicos y químicos), y está grabada con la dirección de su homónimo narrativo: 221b Baker Street, Londres, Inglaterra.

1 Una entrega muy especial

Con suerte, Perseverance guardará su regalo más importante para la humanidad para el final: dentro de una década, el objetivo es que las muestras de suelo tomadas por el rover lleguen a la Tierra. El ambicioso plan, conocido como Mars Sample Return, implica tres misiones durante los próximos diez años.

Al igual que su predecesor, Curiosity, Perseverance cuenta con un laboratorio a bordo. Pero a diferencia de sus antepasados, Perseverance está equipado con un sofisticado sistema de muestreo que captura y empaqueta las rocas y el suelo marcianos para un viaje sin precedentes de regreso a la Tierra.

Durante los próximos dos años, Perseverance obtendrá muestras utilizando una broca que corta núcleos cilíndricos en la superficie, recogiendo una sección transversal del suelo. Cuanto más profunda es la muestra, más atrás en el tiempo representa, al igual que la Tierra.

Después de recolectar y sellar alrededor de 40 muestras de núcleo, Perseverance hará algo extraño: dejarlas y rodar. Más adelante en la década, una misión conjunta de la NASA y la Agencia Espacial Europea lanzará el lander Sample Retriever Lander para buscar los obsequios de Perseverance. El vehículo tomará las muestras, las empaquetará en un cohete y las lanzará al cielo, el primer lanzamiento que se haya intentado desde otro planeta.

El cohete dejará caer su paquete del tamaño de una pelota de baloncesto en órbita alrededor del planeta rojo. Completando la carrera de relevos interplanetarios, el enorme Orbitador de Retorno de la Tierra, que es tan grande como un avión, tomará las muestras de la órbita de Marte y las llevará de regreso a la Tierra. Es muy posible que la entrega contenga signos de vida extraterrestre antigua, lo que marca el logro más increíble en la exploración espacial hasta la fecha.

Christopher Dale

Chris escribe artículos de opinión para los principales periódicos, artículos sobre paternidad para Parents.com y, como no está del todo bien de la cabeza, ensayos para medios de sobriedad y publicaciones sobre salud mental.

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