El pasado 18 de febrero llegó a la superficie marciana el Perseverance, esta es una de varias misiones que preparan a la humanidad para llevar astronautas a este planeta. Hoy te cuento 5 cosas muy interesantes de esta misión.
1. El rover Perseverance usa un procesador PowerPc750
Tal como lo hacían las iMac de 1998… aún un celular económico actual tiene más de mil veces la cantidad de transistores internos que este procesador. ¿y por qué usan un procesador taaaaan viejo en NASA?
La compañía BAE Systems fabrica la versión que soporta radiación del PowerPC750, que puede soportar entre 200,000 y 1’000,000 Rads, así como temperaturas entre -55 y 125 grados Celsius.
Los rads son la unidad con la que se mide la radiación ionizante… aquí en la Tierra no nos preocupamos por eso porque tenemos una atmósfera y como te platiqué en este otro video…
En la Tierra somos protegidos por el campo magnético, producto del movimiento de las aleaciones de hierro que se encuentran en el núcleo fundido del planeta. Marte es distinto y un destello solar podría ser suficiente para que toda la misión concluya antes de haber logrado sus objetivos.
2. Equipos ópticos del Perseverance
El cuerpo del Perseverance, sin contar el brazo mide 3 metros de largo, 2.70 de ancho y 2.2 de altura. Pesa un poco más de una tonelada, que es un poco menos que un coche compacto… es rover es el más grande hasta ahora enviado a Marte y también lleva consigo el sistema de cámaras más completo que se ha enviado hasta ahora… aunque quizás te preguntes por qué las primeras fotos que mandó desde Marte no eran tan “bonitas”…
Para empezar el rover tiene 23 cámaras, 7 de esas cámaras se colocaron para poder orientar y grabar el aterrizaje. La información grabada aporta información sobre cómo se comporta el paracaídas en esa atmósfera, la ubicación del aterrizaje, cuánto polvo se levanta por efecto de los retropropulsores y permiten ver la separación del escudo térmico que protegió parcialmente durante el descenso el equipo.
Luego están las cámaras de “manejo” que permiten navegar y estaban protegidas para el turbulento ingreso a la superficie de Marte. Estas cámaras detectan peligros en el camino adelante y atrás del robot, rocas, zanjas, dunas de arena. Y también permiten ver hacia dónde mover el brazo robótico que hará mediciones. Cuando recién llega el robot a Marte, las cubiertas protectoras transparentes sobre estas cámaras todavía estaban colocadas, y por eso no eran fotografías “tan bonitas”.
En el mástil del robot están ubicadas las cámaras de navegación estéreo. En uno de mis primeros videos de divulgación te explicaba que la posición de nuestros ojos, que nos permite tener una imagen distinta desde cada uno, nos permite percibir profundidad. Las cámaras estéreo del rover están separadas 42 centímetros, porque 42 es el sentido del universo, la vida y todo lo demás. Estas cámaras permiten al robot moverse de manera autónoma y son capaces de distinguir un objeto del tamaño de una pelota de golf a una distancia de 25 metros.
Además tiene un conjunto de cámaras “científicas” incluyendo una que puede disparar un láser a 7 metros de distancia a las rocas para analizar el vapor liberado con lo cual un espectrómetro puede identificar distintos elementos químicos presentes. Tiene una cámara que usa fluorescencia de rayos X también para identificar elementos químicos. Tiene una cámara macro llamada Sherloc para ver la textura y que también tiene un espectrómetro. Casi al final del brazo robótico del rover está la cámara Watson es una cámara gran angular topográfica siendo un buen ayudante no sólo para sherloc -la cámara- sino para el resto del instrumental. Watson carga además un calibrador en sistema métrico.
¿Cómo manda las imágenes el rover a la Tierra?
El Perseverance tiene una antena de ultra alta frecuencia que manda los datos al Mars Reconnaissance Orbiter de Nasa que orbita este planeta desde el 2006 y actúa como un transmisor de comunicaciones.
3. El primer vuelo en Marte
Dentro del cuerpo del Perseverance hoy se encuentra esperando: Ingenuity, este dron o mini helicóptero hará el primer intento en la historia de volar en la superficie Marciana y muchas decisiones deberá tomarlas de manera autónoma porque por la distancia entre la Tierra y Marte, hace que las señales de radio tarden en viajar de un lugar a otro entre 5 y 20 minutos, dependiendo de la posición relativa entre ambos planetas. En este momento la energía del dron viene del Perseverance pero en algún momento entre mediados de marzo o mediados de abril, el dron será liberado y deberá cargar sus 6 baterías por sí mismo utilizando sus celdas solares. Si sobrevive a la fría noche marciana con sus propios sistemas calefactores funcionando se intentará el vuelo.
Ingenuity pesa 1.8 Kg. Cuenta con dos juegos de aspas de fibra de carbón con una longitud de 1.2 metros. Estas aspas girarán en direcciones opuestas a 2,400 rpm lo cual es unas 8 veces más rápido que el giro de motores del tipo aquí en la Tierra. Se espera que realice 5 vuelos de hasta 90 segundos por vez y alcance una altura de hasta 5 metros. Debería poder volar a una velocidad horizontal de 10 m/s y vertical de 3 m/s.
Quizás estos vuelos no suenen apantalladores pero el asunto es que para que vuele cualquier objeto debe haber una fuerza de sustentación que se “soporta” en el fluido en el que se encuentra… y la atmósfera marciana es 99% menos densa que la de la Tierra… así que volar ahí cualquier cosa es muuuuuucho más difícil.
El nombre quizás sea un poco confuso, Ingenuity… pero no es una referencia a ingenuidad, es una referencia al ingenio porque el ingenio nos permite lograr cosas asombrosas.
Si Ingenuity tiene éxito, la futura exploración de Marte podría incluir una ambiciosa dimensión aérea.
Tangencialmente, hubo una mexicana que estuvo colaborando en el proyecto de este dron como te lo platico en este hilo de twitter.
4. Generación de oxígeno
El perseverance también carga un equipo del tamaño de un tostador que debería poder generar oxígeno a partir de una reacción electroquímica con dióxido de carbono que constituye el 96% de la atmósfera marciana. El equipo en inglés se llama (Mars OXygen In situ resource utilization Experiment) o MOXIE por sus siglas, que también se una referencia a un rasgo de personalidad: valiente y aventurero.
El objetivo es que MOXIE produzca 10 gramos de oxígeno por hora y si lo logra, en los próximos años podría enviarse un equipo mucho más grande junto con una planta de energía para generar unos 2 kg de oxígeno por hora. Las futuras misiones con humanos en Marte podrían utilizar este oxígeno como parte de sus sistema de soporte y combustible para las naves que los traigan de regreso.
5. Búsqueda de vida en marte
La ubicación que se eligió para el amartizaje del Perseverance fue el cráter Jezero, donde todavía hay rastros visibles de la existencia de agua en el pasado y los científicos de NASA creen que es uno de los mejores lugares para buscar signos de vida microbiana antigua. Hace más de 3.000 millones de años, cuando el agua fluía en Marte, era un lago, alimentado por la delta de un río.
El Perseverance lleva consigo un sistema de muestreo que incluye una cámara cuya función es tomar imágenes de los materiales muestreados. Hará perforaciones y las rocas fragmentadas y polvo serán introducidas en 43 contenedores que se quedarán en un sitio marcado en Marte, en espera de que las siguientes misiones a este planeta las recojan y las traigan de regreso para ser analizadas en la Tierra. Por cierto que para poder identificar si alguna muestra pudiera haberse contaminado desde la Tierra para empezar todo el manejo del equipo fue cuidado, por eso hay fotos de personas de NASA con sus trajes de cuarto limpio alrededor del rover… y además se usaron 5 tubos testigo que contienen materiales que podrían absorber contaminantes en caso de haber, de modo que cuando por fin se recojan las muestras marcianas pueda compararse cualquier posible contaminación que se haya llevado allá.
Entre otras cosas, el Perseverance está buscando estrematolitos, que son estructuras minerales que se forman en presencia de distintas bacterias. Por ejemplo, las cianobacterias captan dióxido de carbono gas y liberan oxígeno a la vez que forman carbonatos que al precipitarse forman estas estructuras.
En la Tierra, uno de los indicios más antiguos de vida son las estructuras estromatolíticas de hace 3700 millones de años encontradas en Groenlandia.
Si se obtiene una confirmación positiva de vida microbiana en Marte, puede haber vida en distintos lugares del universo.
Referencias:
Greicius, T. (2020, July 14). 6 Things to Know About NASA’s Ingenuity Mars Helicopter. Retrieved from https://www.nasa.gov/feature/jpl/6-things-to-know-about-nasas-ingenuity-mars-helicopter/
NASA Astrobiology. (n.d.). Retrieved from https://astrobiology.nasa.gov/news/on-the-ground-in-greenland/
Rover Cameras. (n.d.). Retrieved from https://mars.nasa.gov/mars2020/spacecraft/rover/cameras/
Sparkes, M. (2021, February 26). The Perseverance rover runs on processors used in iMacs in the 1990s. Retrieved from https://www.newscientist.com/article/2269403-the-perseverance-rover-runs-on-processors-used-in-imacs-in-the-1990s/
Imágenes usadas con licencia CC:
By Didier Descouens – Own work, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=15944367
Otras imágenes, videos y recursos son del dominio público y accesibles desde el sitio de NASA.
