Traer rocas de Marte a la Tierra: nuestro más impresionante acto circense interplanetario

Enviar una nave espacial robótica a Marte, hacer que tome algunas rocas y polvo y que los traiga a la Tierra.

¿Qué tan difícil podría ser?

Se parece más a un acto circense interplanetario de lo que podrías imaginar, pero la NASA y la Agencia Espacial Europea creen que ahora es el momento de por fin llevar a cabo esta coreografía compleja, echar las rocas de una nave espacial hacia otra antes de que las muestras aterricen de manera definitiva en la Tierra en 2031.

“Es evidente que la comunidad científica ha deseado hacer esto desde hace bastante tiempo”, comentó James Watzin, director del programa de exploración de Marte de la NASA.

El primer paso de este proyecto épico, conocido como Regreso de Muestras de Marte (MSR, por su sigla en inglés), comienza pronto con el Perseverance, el próximo vehículo explorador de la NASA. El Perseverance tiene programado despegar el 30 de julio con dirección a Jezero, un cráter que fue un lago hace unos 3500 millones de años y es un lugar prometedor donde se podrían conservar signos de vida pasada en Marte.

Una de las tareas clave del Perseverance es perforar hasta 39 núcleos rocosos, cada uno de 1,3 centímetros de ancho y 6 centímetros de largo, que luzcan lo suficientemente interesantes como para ameritar un escrutinio adicional en la Tierra. Cada muestra de roca y polvo, con un peso de alrededor de 14 gramos, estará sellada en un tubo de metal ultralimpio del tamaño de un puro.

Sin embargo, en un inicio, la NASA no tenía planeado traer esos tubos a la Tierra. El Perseverance no cuenta con ningún mecanismo para lanzar las rocas fuera de Marte.

Hace tres años, un equipo de ingenieros del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en California, comenzó a analizar más de cerca cuándo podría empezar la parte del “regreso” del programa de Regreso de Muestras de Marte. Los ingenieros consideraron la posibilidad de lanzar la nave espacial de recuperación en 2026 y que las muestras regresaran tres años más tarde.

Se dieron cuenta de que su cálculo del tiempo era demasiado ambicioso.

No obstante, si el aterrizaje en la Tierra se postergaba hasta 2031, el calendario parecía factible. “En verdad pensamos que podríamos hacerlo”, mencionó Watzin.

Los funcionarios de la agencia espacial aún no han anunciado el costo total, pero se espera que sean varios miles de millones de dólares.

“Estamos intentando mantener la operación dentro de cierto presupuesto”, comentó Brian K. Muirhead, quien dirige el diseño del regreso de las muestras en el Laboratorio de Propulsión a Chorro. “Realmente estamos planteando los estimados y decimos: ‘Creemos que esto costará’. Y, hasta el momento, la NASA ha dicho: ‘Bien, sigan adelante’”.

Si todo resulta según lo planeado, dos naves espaciales despegarán hacia Marte en 2026. Una de ellas será un aterrizador fabricado por la NASA, el vehículo más pesado que se haya llevado a la superficie de Marte. Esta nave transportará un vehículo explorador, construido por los europeos, para buscar las muestras rocosas, y un pequeño cohete que lanzará las rocas en órbita alrededor de Marte.

El aterrizador realizará una trayectoria indirecta a Marte, para llegar en agosto de 2028, el comienzo de la primavera marciana. Luego, el róver impulsado por energía solar saldrá del aterrizador, hará una carrera para recolectar al menos algunas muestras rocosas y las llevará de regreso al aterrizador. A su vez, mecanismos robotizados moverán las muestras hasta la parte más alta del vehículo de ascenso a Marte, el cohete que lanzará las rocas fuera del planeta rojo.

La segunda nave especial, el Orbitador de Retorno a la Tierra, será un producto de la Agencia Espacial Europea. Tomará una ruta más veloz a Marte, para ponerse en órbita antes de la llegada del aterrizador. Esto permitirá que el orbitador sirva de retransmisor para las comunicaciones del aterrizador conforme se acerque a la superficie.

El lanzamiento del vehículo de ascenso colocará un contenedor, más o menos del tamaño de un balón de fútbol, de modo que las muestras rocosas estén dando vueltas alrededor de Marte a unos 321 kilómetros de la superficie. Luego el orbitador debe encontrar este contenedor, como un jardinero de béisbol que busca un batazo. El orbitador no posee ningún propulsor ni radiobaliza. Sin embargo, es blanco, y esto debería facilitar su detección en contraste con la oscuridad del espacio.

“Evidentemente, este es uno de los problemas clave: ¿cómo encontrarlo?”, mencionó Muirhead. “En cuanto se conoce la órbita donde se encuentra, es muy fácil llegar a ella”.

Se abrirá una puerta en el orbitador para capturar el contenedor. Luego, un aparato de 450 kilogramos dentro del orbitador rota y desliza el contenedor hacia la configuración adecuada al interior de la nave espacial, con cuidado de aislar la posibilidad de que algo de Marte pueda contaminar cualquier parte del exterior del contenedor que tiene las muestras.

Después, el orbitador se iría de Marte. A medida que se aproxime a la Tierra, expulsará las muestras, que en ese momento estarán dentro del llamado vehículo de entrada a la Tierra, en una trayectoria de colisión hacia el desierto de Utah.

Los paracaídas fueron otra complicación innecesaria para los ingenieros, así que el vehículo de entrada, el cual parece un sombrero grande, tocará el suelo a una velocidad que podría compararse con la de un accidente de auto en carretera: 144 kilómetros por hora.

El cargamento científico —las rocas y el polvo, que no son frágiles— sobrevivirán el impacto sin problemas.

Aún hay muchos detalles sin determinar, como el lugar donde llegará el aterrizador. Si el Perseverance sigue en buenas condiciones, podría enviarse a un segundo sitio fuera de Jezero, donde quizá alguna vez hubo manantiales geotérmicos, otro entorno donde se pudo haber desarrollado vida.

Sin embargo, estas decisiones no se tienen que tomar sino hasta dentro de años, y las mejores respuestas podrían no revelarse sino hasta que el Perseverance le eche un buen vistazo a Jezero.

This article originally appeared in The New York Times.

© 2020 The New York Times Company