Cielos estrellados de la sierra de Gúdar Javalambre (Templos del Cielo)

Y así, rápidamente, sin pensar demasiado, se nos fue el verano boreal. Un verano diferente al igual que el del pasado año. Deseando que el del próximo año nos traiga sonrisas desnudas  y abrazos sin miedo, ojalá la ciencia y las personas tras ella puedan continuar su trabajo por el bien comunitario para proporcionarnos nuevamente esa normalidad.

Ha sido un verano que a pesar de todo ha sido intenso, con muchas personas deseando conocer sobre el universo y disfrutar –mientras se podía debido a las restricciones sanitarias- de cada estrella del cielo. Este hecho me ha permitido divulgar intensamente gracias al rodaje con los medios adecuados que supuso la adaptación del año anterior, y que sin duda han permitido actividades plenamente seguras.

Este trabajo intenso de divulgación, apenas me ha permitido disfrutar de una de mis pasiones, que es fotografiar el cielo estrellado. Aquí os presento a lo único que he llegado, que incluye dos planos tomados en 2020 también. Mi único timelapse de 2021 (al menos de momento) y con ciertas deficiencias en la planificación que por motivos temporales ya no puedo subsanar.

Espero que lo disfrutéis a la máxima resolución (1080), con un buen volumen de audio y en condiciones de visualización oscuras. Son los «templos del cielo» de la serranía Turolense de Gúdar –Javalambre (Aragon-España), donde los cielos estrellados retoman su significado.

Bienvenidos al otoño boreal y primavera austral.

Enlace a Youtube para visualizar a máxima calidad (1080) RECOMENDADO : https://youtu.be/4zLtjbQpNRo

Haciendo puntería a 600 millones de kilómetros

Haciendo puntería a 600 millones de kilómetros desde el balcón

En el último fin de semana del mes de agosto solemos despedir las vacaciones veraniegas del hemisferio boreal de nuestro planeta. Nos vamos haciendo la idea de la vuelta al trabajo en este caso, de la vuelta al colegio con el nuevo inicio del curso escolar en nuestro estado, e incluso nos preparamos para la llegada del otoño boreal.

Respecto al cielo nocturno, las noches empiezan a ser notablemente más largas y menos calurosas por estos lares, y tienen dos protagonistas indiscutibles; los planetas Júpiter y Saturno cuyas oposiciones –mínimas distancias a la Tierra- han sucedido durante este mes que dejamos atrás.

Saturno, el señor de los anillos, tuvo su oposición el pasado día 2, encontrándose de nuestro planeta a 1340 millones de kilómetros (y del Sol a unos 150 millones de kilómetros más). Júpiter, el gigante gaseoso por excelencia, la alcanzó el pasado día 20, encontrándose de nuestro planeta a 600 millones de kilómetros de nosotros (y del Sol a unos 150 millones de kilómetros más, igualmente).

Posiciones relativas de los planetas estos días. Captura de pantalla del excelente simulador del sistema solar: The Sky live.

Como los astrónomos tendemos a ponerle nombres raros a todo, para parametrizarlo, normalizarlo o sencillamente porque nos gusta presumir de nombres extraños, a la distancia media de la Tierra al Sol le llamamos Unidad Astronómica (UA), por tanto Júpiter brilla con la luz que refleja del Sol estando situado a 5 UA’s del astro rey. Saturno hace lo mismo pero con la distancia de 10 UA’s del Sol.

Júpiter es netamente más brillante que Saturno todas las noches (magnitud -2,9 vs magnitud +0,2) por su mayor proximidad y en menor medida por su mayor tamaño aparente.  Júpiter tiene un tamaño ecuatorial de 143 000 kilómetros frente a los 116 000 kilómetros de Saturno (vamos a obviar lo que aportan sus propios anillos, aunque en función de su inclinación no es nada despreciable la diferencia de brillo), eso implica que desde la Tierra Saturno el día 2 de agosto se viera con un tamaño angular de 18,6 segundos de arco (con anillos 43,3”) mientras que Júpiter se viera el pasado día 20 con 49 segundos de arco.

Medir tamaños o separaciones angulares en la bóveda celeste es lo habitual en astronomía. De hecho las coordenadas celestes de ascensión recta y declinación de cualquier objeto se dan siempre en medidas de arco, así como el azimut y altitud de un objeto (posición altazimutal).

La Luna llena. Al igual que el Sol, sostienen un tamaño angular aparente en el cielo de unos 30 minutos de arco, es decir, de 1800 segundo de arco (30 minutos de arco x 60 segundos de arco cada minuto de arco).

Fotografiando planetas desde casa

Yo nunca aprendí a hacer fotografía planetaria, lo mío es la fotografía nocturna, time-lapse o incluso la de cielo profundo a foco primario de telescopios. Pero tengo algún buen amigo que disfruta mucho de la fotografía de planetas y uno de ellos es Marcos Iturat (1), autor de las fotos que os presento aquí tomada a media noche del 23 de agosto.

Imagen de Júpiter y Ganimedes la noche del 23 de agosto. Créditos imagen: Marcos Iturat

Lo que hace Marcos es capturar vídeo con una cámara CCD monocroma (venga, aceptamos blanco y negro), y lo hace en varios canales, en Rojo (R), en Verde (G) y en Azul (B) mediante filtros que se venden específicamente para ello. Posteriormente, una vez que procesa cada canal con miles de imágenes descompuestas del video evitando las que son de mala calidad afectadas por la atmósfera o por vibraciones instrumentales, las combinas formando una última imagen en color.

El equipo con el que hace esto es un telescopio catadióptrico (lentes y espejos) de tipo Schmidt Cassegrain de la marca Celestron (de la época «Made in USA» de esta conocida marca) de 235 mm de de abertura (diámetro) y 2350 mm de distancia focal; el popular C9 ½ (C9.25 pulgadas), sobre una montura SW EQ6.

La cámara que utiliza es una CCD de la marca ZWO ASI 290 monocroma, de 2,3 megapíxeles y con un tamaño del pixel de 2,9 µm (es un dato para los más interesados). No penséis para nada que se trata de una cámara CCD de segmento alto, no se precisa para este tipo de fotografía (planetaria) una cámara carísima.

A la distancia focal del telescopio le añade una lente Barlow Celestron modelo Ultima 2x, que le proporciona una focal resultante equivalente de 4700 mm, necesaria para estos objetos de pequeño diámetro aparente. Por último también utiliza un filtro IR-cut que le elimina bastante la turbulencia atmosférica, especialmente en el canal rojo, que es el que más detalles le proporciona.

El programa de captura utilizado es gratuito y viene con la cámara, es el Firecapture. Para cada canal ha utilizado 90 segundos de vídeo a 30 milisegundos de exposición cada fotograma, con un total de 3000 imágenes. También ha utilizado los programas Pipp, Autostaker, Registax y Winjupos, todos ellos gratuitos y que le ofrecen a la imagen diferentes cualidades, desde el análisis de fotogramas, el apilado o la de-rotación del planeta durante la sesión de captura.

Imagen del equipo empleado (la montura no se corresponde) y desde el emplazamiento utilizado. Crédito: Marcos Iturat.

Y todo esto, lo ha hecho cómodamente desde un lugar sorprendente: el balcón de su casa. Expuesto a chimeneas térmicas de edificación donde vive, de la propia calle (las diferencias térmicas día-noche provocan evaporación en materiales propios de construcción), de los coches que pasan a escasos metros provocando más térmicas y vibraciones, de las propias vibraciones de los vecinos, etc.

Mirando de cerca la fotografía

En la foto podemos apreciar un bonito planeta Júpiter y también a su luna Ganimedes, una de las cuatro lunas Galileanas que siempre son fácilmente visibles con  telescopios pequeños como pequeños puntitos que acompañan al planeta. También se ve claramente  proyectada la sombra de la luna sobre la superficie gaseosa bandeada del planeta, como un oscuro pequeño disco negro.

En el canal rojo (filtro rojo + IR cut) es donde más detalles se pueden apreciar antes de componer la imagen en color (RGB). Crédito: Marcos Iturat

Ganimedes tiene un tamaño de unos 5200 kilómetros, lo que lo sitúa en tamaño por encima de nuestra Luna (3480 Km) o incluso del propio Mercurio (4480 Km), y orbita Júpiter en unos 7 días.

No dejó de ser más que un puntito brillante para los humanos hasta que se acercaron las primeras sondas espaciales Pioneer 10 (1973)  y 11(1974) de NASA. Posteriormente otras misiones espaciales han obtenido excelentes imágenes (2) que siguen revelando que son mundos para explorar y conocer.

Pero fijémonos en la fotografía tomada por Marcos, Ganimedes NO es solo un punto de luz, es un pequeño disco el cual incluso revela algún detalle.

Detalle del la imagen en el canal rojo. Se ha “pegado” una imagen de Ganimedes (NASA) bajo a la derecha y posteriormente desenfocado en la imagen de la derecha. ¿Te resulta familiar?. Crédito: Marcos Iturat.

Con un sencillo cálculo, veremos que Ganimedes presenta un diámetro inferior a los 2 segundos de arco (1,8”). Si ampliamos la imagen veremos que podemos distinguir zonas claras y oscuras en la luna, que -sin entrar a tratar su naturaleza geológica-, podemos fácilmente identificar con las fotos disponibles de naves espaciales, aprovechando que por las fuerzas de marea del planeta, la luna tiene su órbita acoplada de forma similar a nuestra Luna y la Tierra.

Aproximadamente, sin entrar en puritanismos innecesarios, estaríamos apreciando  detalles inferiores a 0,2” lo que equivaldría sobre la superficie de la luna jupiteriana a un tamaño inferior a 600 kilómetros, salvo errores, quizás me quedo algo conservador en la estimación.

Estamos apreciando detalles geológicos inferiores a 600 kilómetros a 600 millones (600 000 000) de kilómetros de nuestro balcón….cosas de la era moderna. Enhorabuena Marcos, ¡ahora a por los crespones volcánicos de la luna Io!.…me lo cuentan hace dos décadas y digo que has tomado drogas.

No te olvides de echarle una mirada a Saturno y Júpiter estas próximas semanas si puedes a través de un telescopio y ¡gracias por leerme!

Referencias:

[1] Mi compañero Marcos, que ya ha colaborado en cursos, tanto de iniciación como avanzados de astronomía en la captura de imágenes planetarias, estará encantado de ayudarte para consultas sobre  la captura de imágenes de este tipo y me autoriza a que os proporcione su correo electrónico personal para cualquier duda que tengáis al respecto: marcositura(arroba)hotmail.com. Mi agradecimiento por este ofrecimiento y por facilitarme todas las fotos (y datos de captura) para publicar que acompañan a este texto.

[2] https://ciencia.nasa.gov/primeras-imagenes-ganimedes https://www.youtube.com/watch?v=eelDqnpfaj8&t=2s&ab_channel=JPLraw

Una estrella nueva en el jardín

Un estrella nueva en el jardín

Pasados los “días de la canícula” en el hemisferio boreal (ver entrada anterior), nos vamos despidiendo de las noches de temperaturas cálidas y ya empezamos a intuir que la próxima estación no queda muy lejos. Sin embargo, y aunque las noches empiezan a ser sensiblemente más largas y más oscuras, sigue dominando el cielo las constelaciones propiamente estivales del hemisferio norte.

En esta entrada te propongo una observación peculiar, no especialmente sencilla pero tampoco compleja. No debería ser tu primer intento de observación del cielo, hay otras observaciones más sencillas como son el reconocimiento de los grupos de estrellas o asterismos que llamamos constelaciones, o los planetas (Saturno y Júpiter son estos meses los protagonistas del cielo nocturno) o cualquier otra observación de las típicas en una persona que se acerca por primera vez a la observación nocturna de la cúpula celeste.

Pero da la casualidad que de vez en cuando la “inmutabilidad” de los cielos aristotélica no es tal, y nos encontramos con ciertas sorpresas, que merecen captar nuestra atención. Vamos con una de ellas.

Señales celestes

Antiguamente cuando una estrella “fija”, es decir, que se movía solidariamente con el resto de estrellas de la bóveda celeste, aparecía de repente en el cielo nocturno, se la denominaba estrella “nova”.

Vale, en la denominación los antiguos no tenían la imaginación de la que hacen gala los astrónomos modernos al ponerle nombre a las cosas, por ejemplo,  a los telescopios;  así encontramos nombre actuales como telescopio grande, telescopio muy grande o telescopio extremadamente grande, que son una muestra de la gran creatividad actual (ironía).

Pero a diferencia del escaso interés en la nomenclatura utilizada, la aparición de una estrella nueva en el cielo hace centenares  o miles de años, no era asunto nada  trivial.

Un nuevo objeto fue visible en el cielo, en este caso un cometa (estrella con cola) como refleja este fragmento del Tapiz de Bayeux. En 1066 esto podría indicar que los normandos iban a conquistar Inglaterra…. o todo lo contrario. Crédito CC.

Si la variación del brillo de algunas estrellas visibles a simple vista ya era motivo de cierta preocupación (estrellas variables, mírese por ejemplo información sobre la estrella Algol en Perseo) ante la falta de una explicación racional, no digamos las apariciones repentinas de estrellas en el cielo.

En primer lugar tenía connotaciones místicas, desde anuncios de la proximidad de eventos de gran importancia  como cambios que se avecinaban para bien –como el fin de periodos de sequia y tierra yermas o fin de la ausencia de animales para la caza- hasta símbolos de mal augurio como guerras, derrotas, enfermedades de reyes y emperadores o períodos complicados de ausencia de lluvias o de animales para la caza.

La suerte de estas interpretaciones es que, como en cualquier seudociencia,  la interpretación en la aparición de una nueva  estrella en el cielo puede pronosticar  tanto un evento positivo como su opuesto  negativo (es lo que tienen las no-ciencias),  y eso permitiría a los más habilidosos astrólogos y sacerdotes vinculados a las interpretaciones celestes divinas, salvar su cuello en más de una ocasión, pues la lectura de los cielos en estos términos siempre ha sido históricamente asunto de estado en todas las civilizaciones antiguas.

En segundo lugar, y ciertamente mucho más interesante,  el evento provocaba la reflexión sobre la naturaleza de los cuerpos celestes. Desconocemos cuantos estudiosos del cielo –primitivos astrónomos- se preguntaron sobre la verdadera naturaleza de estas observaciones extrañas, que tal cual aparecían, pasado un tiempo desaparecían, en contra de las enseñanzas aristotélicas sobre la perfección de los cielos que tan severamente se mantuvieron durante siglos en nuestra zona de influencia del pensamiento de la Grecia clásica.

La realidad física de una estrella “nova”

Hoy sabemos que estas apariciones inexplicables  se corresponden a diferentes  fases de la evolución de las estrellas. Porque la estrellas, esas inmensas bolas de hidrógeno en estado de plasma que producen en sus núcleos ingentes cantidades de energía gracias a la fusión nuclear, tienen períodos convulsos, tanto en sus nacimientos, como especialmente en sus fases finales, cuando el hidrógeno deja de fusionarse en su zona central (1) y evolucionan de forma diferente según su masa y según si se encuentran acompañadas o no por otra estrella.

La evolución de las estrellas es una rama a de la astrofísica apasionante e incorpora cada vez escenarios más complejos y detallados, pero solo diremos que, empezamos a recorrer este camino sobre su conocimiento a principios del siglo XX, cuando descubrimos el verdadero motivo de la composición estelar –de mano del ingenio de personas como Cecilia Payne (2) entre otras pocas- y el origen de su energía, que aportaron las bases para una de las más sólidas y apasionantes ramas de la astrofísica moderna, que aún tiene que completar muchas respuestas.

Pronto conocimos que la aparición de estrellas nuevas podía ser debido a dos causas principales (que no únicas), variaciones de brillo en estrellas acompañadas de las cuales al menos una presenta una edad avanzada o tipo evolucionado, o bien como final violento de una estrella llamado supernova, que bien puede ser típicamente de colapso de núcleo en estrellas muy masivas o de transferencia de materia en sistemas binarios de estrellas, que incluye subtipos con escenarios más exóticos por la naturaleza o evolución de sus componentes.

De hecho una de las estrellas “novas” históricas más conocidas (que no estudiadas) de la historia de la astronomía fue la nova de Tycho Brahe, que hoy sabemos se trató de una supernova (SN1572) y que recogió en su obra “De Nova Stella” en 1572, que con el brillo de Venus cuando fue descubierta en noviembre de ese año sorprendió la incipiente nueva astronomía que se avecinaba. Tycho  la siguió durante todo el tiempo que fue visible hasta 1573. No sólo consiguió que el término “nova” se incorporara a la astronomía, si no que aportó ciertos valores de carácter científico a sus observaciones (no en vano se le suele citar como el más preciso observador astronómico de la era pre-telescópica), descartando su origen cometario y dándole un origen estelar [3]. Los restos de esta estrella fueron localizados en 1960 por Monte Palomar. Posteriormente se determinó además que se trató de una supernova de tipo Ia, asociada a sistemas binarios enana blanca-gigante roja.

Una estrella nueva en el jardín

Quedando más o menos claro que la antigua definición de “estrella nova” solo hacía referencia a la contemplación a simple vista de una estrella nueva en el cielo, pero que actualmente hablamos de procesos estelares de nova y supernova como escenarios muy  diferentes, veamos cual es la tasa de observación de unas y otras.

El periodo de vida de las estrellas lo ciframos en miles de millones de años (para una estrella de tipo solar) por lo que para estrellas de nuestra galaxia, en el que tenemos más de 150 000 millones de estrellas, es posible que durante la vida de una persona no observemos un fenómeno de supernova. De hecho apenas hemos visto menos de una decena en la galaxia desde que tenemos registros, la última fue vista a simple vista en el hemisferio sur y fue la SN1987A en el año 1987. La cosa es muy diferente cuando miramos otras galaxias; en galaxias próximas detectamos un buen numero de novas y en las galaxias lejanas, supernovas que pueden llegar a eclipsar en brillo el núcleo de las propias galaxias.

De novas podemos llegar a ver algunas durante nuestras vidas, pues son mucho más comunes y algunas de ellas sabemos que son recurrentes, es decir, el fenómeno por el cual aumentan temporalmente de brillo debido a la transferencia de materia de una estrella evolucionada hacía otra muy evolucionada y densa de forma cíclica. En el siglo XX hemos observado en nuestra galaxia cerca de medio centenar, con lo que ha sido posible conocer mejor estos escenarios estelares gracias a la fotometría y espectroscopia moderna.

Precisamente una nova y recurrente, es visible simple vista durante este mes de agosto en el cielo del verano boreal en la constelación de Ofiuco.  O sea que si tienes ganas de ver esta nueva-vieja estrella y conocida en el cielo, sigue leyendo el final de esta entrada.

Localización RS de Ofiuco. Crédito Sky&Telecope-UAI

Ofiuco es la decimotercera constelación zodiacal (puedes “ser” Ofiuco  y tú sin saberlo), y ocupa una gran extensión del cielo mirando hacia el sur estas cálidas noches boreales. Aún así, a pesar que se encuentra en una buena posición para su observación, no es fácil la localización de la nova  porque necesitamos de un cielo algo oscuro lejos de las luces urbanas para localizarla. Arriba tienes la carta de S&T d ela constelación de Ofiuco con la zona donde se encuentra la estrella nova denominada RS de Ofiuco.

RS Ophiuchi [5], cuando se descubrió en su subida de luz a principios de este mes se encontró cerca de la magnitud 4. Para hacernos una idea, en una noche oscura, sin Luna y sin polución lumínica, podemos ver hasta magnitud 6,  que es el límite de brillo en la visión a simple vista.

Imagen de RS Oph por Rafa Ferrando desde el Observatorio PLa d’Arguines (Segorbe). Crédito: Rafael ferrando

Ahora ya está camino de debilitarse, acercándose a la magnitud 5, y en unas semanas se quedará en la bastante débil magnitud de 12,5 habitual. Pero si la localizas, ya sea visualmente o con más facilidad a través de una fotografía [4], sabrás que estás viendo un proceso que sucede cada 15-20 años, aunque esto sucedió en realidad no a parincipios de agosto, si no hace unos  5000 años, pues esa es su distancia en años luz de esta pareja de gigante roja y enana blanca.

Esta gráfica nos puede dar la idea de las últimas variaciones de luz que ha tenido la estrella en las últimas décadas, en la escala de la izquierda tenemos el valor de su magnitud visual. Esta escala como podemos apreciar es cuanto más pequeña, más brillante es la estrella. La diferencia de brillo entre una estrella de magnitud 5 y una de magnitud 6, es 2,5 veces más brillante.

Actualmente la determinación de estos valores se suele realizar de forma electrónica (mediante fotometría CCD), pero aún existen muchos aficionados a la astronomía que siguen haciendo una fotometría visual. Para ellos especialmente son útiles unas cartas de una de las asociaciones de estudio de estrellas variables más conocida del mundo, la AAVSO (6), en las que las estrellas cercanas al campo de la estrella variable tiene marcadas su magnitud con decimales. Una carta de la zona de la mencionada asociación la tienes a continuación.

Para localizarla visualmente, por tanto, utiliza estas cartas,  ya sea porque dispones de un buen cielo para localizarla (si no es así también te puedes ayudar de unos pequeños y sencillos  prismáticos de tipo 8×30 desde un lugar no tan oscuro) o bien porque vas  a hacer una fotografía [4] de la zona y después la vas a identificar comparándola con la carta.

Si lo intentas, ¡te deseo cielos despejados y oscuros!

¡Feliz fin de mes de agosto!

Reseñas del texto:

[1] Evolución estelar.  La vida de las Estrellas. Investigación y Ciencia  Temas nº 7. Prensa Científica SA. Un clásico con rigor a pesar de sus más de 20 años.

[2] Cecilia Payne. https://mujeresconciencia.com/2017/04/12/cecilia-payne-gaposchkin-la-astronoma-descubrio-la-composicion-las-estrellas/ Una breve reseña a una pionera de la astrofísica moderna.

[3] Historia de la Ciencia, John Gribbin. Editorial Crítica 2003.

[4]Para hacer una fotografía del cielo:  Pon tu cámara en modo manual, elige un objetivo estándar de poca distancia focal (un 50 mm es ideal) y baja su diafragma al menor número (3,5 o menos). Sube el ISO (ASA) de la cámara a 2000 siempre que tengas un cielo oscuro (si no tendrás que bajar un poco el ISO o la exposición), y haz una toma en modo Bulb (modo B de velocidades) de unos 15 segundos máximo  (si la cámara te permite esa exposición, no es necesario ir a modo B, le pones los 15”). Después localiza la constelación de Ofiuco en el cielo, intenta centrar la zona de la nova y dispara, si es posible mediante disparador de cable y si no mediante disparo demorado (autorretrato) de unos segundos, para evitar que tiemble la cámara al tocarla con el dedo en el disparo. ¡La has captado seguro!.  Si tienes alguna duda, ya tardas en enviarme un correo electrónico.

[5]  En Simbad (CDS): http://simbad.u-strasbg.fr/simbad/sim-id?Ident=RS+Ophiuchi Para los detallistas que busquen fuentes primarias.

[6] Localizador de cartas de estrellas variables de cualquier tipo, de la AAVSO que facilitan la estimación de magnitudes para realizar graficas de su comportamiento (para observadores visuales avanzados):  http://www.aavso.org/observing/charts/

Las noches de los días con «un calor de perros»

Introducción a la observación astronómica. Primer contacto

En primer lugar, os pido disculpas por mi escasas publicaciones; desde principios de abril (más de 3 meses) no he podido realizar ninguna entrada por exceso de carga laboral, que no por falta de ganas de contar eventos y descubrimientos nuevos. Quienes me conocéis ya sabéis que no pararía de contar «cosas» del cielo, de la nueva carrera espacial, de los objetivos «clásicos» y nuevos de exploración – que estoy seguro nos deparan sorpresas profundamente interesantes en breve- y un sin fin de noticias vinculadas que se suceden sin parar.

Mi última serie de entradas se centraron en Marte, y seguro que en una de las próximas volveré sobre él, porque  también se acumulan las noticias sobre el planeta rojo, objetivo ya no tan lejano de nuestra especie, y que cuanto más conocemos, tanto más cercano y familiar se nos vuelve. Como decía C. Sagan, Marte «ha dejado de ser un puntito naranja en el cielo para ser un lugar» (gracias a la exploración).

Pero mi entrada de hoy es netamente práctica,  y un ligero empuje a la vez que propuesta, para todas aquellas personas que me he ido encontrado en mis actividades de «noches de estrellas», o en alguna charla o en algún evento de formación,  y que se acercan por primera vez a la observación del cielo estrellado con mucha curiosidad e interés, aunque pensando que es excesivamente complejo. Seguramente algunas de las personas de las que casualmente leen este modesto blog de divulgación, también son personas que están en esos momentos de interés por conocer el cielo, independientemente de su formación o nivel de conocimientos teóricos en algunas ramas de la astronomía. 

Y  qué mejor momento para animarse con la iniciación en la observación del cielo nocturno que recién inaugurados los llamados días de la canícula (la expresión «hace un calor de perros» viene de ahí), esas dos quincenas que en el hemisferio norte nos marca los días más calurosos del verano y que en la antigüedad estaba atribuidos a la presencia en el cielo de la estrella más brillante del Can Mayor, Sirius, que a la postre es también la más brillante del cielo después de nuestra estrella.

En primer lugar decir que podemos disfrutar del cielo estrellado alejándonos de las ciudades y poblaciones relativamente grandes. Nos libramos de obstáculos que nos impiden ver parte del cielo y sobre todo de la polución lumínica, un fenómeno en ascenso que nos impide ver y estudiar el cielo, y que es un buen marcador de nuestra despreocupación por la optimización de los recursos naturales que empleamos en la iluminación.

Si veraneamos en un pueblo pequeño, lejos de las grandes urbes, estamos de enhorabuena, solo tenemos que andar quizás un par de kilómetros para disfrutar de un cielo algo parecido al que han observado todas las personas que han vivido antes de hace unos 100 años y miraban el cielo con asombro, con carácter inspirador o encomendándose a algo tan grandioso que antaño siempre le hemos atribuido algún poder sobre nuestras vidas.

Y es que el cielo estrellado, en una observación sencilla y en las condiciones adecuadas, sin importar si conocemos algunas constelaciones o estrellas, es una observación grandiosa, inspiradora, tranquilizadora y que todos los humanos deberíamos experimentar alguna vez en nuestras vidas.

Además el verano boreal nos trae la vista de nuestra galaxia, la Vía Láctea (también llamada por estas tierras, el «Camino de Santiago»), bien visible en el cielo, cruzando a primeras horas de la noche casi la vertical de nuestras cabezas, desde el horizonte Norte hasta el horizonte Sur, donde se encuentra el centro de la misma y la también máxima densidad de nebulosas y cúmulos al alcance de unos pequeños prismáticos. Pero vayamos por partes.

Lo primero para disfrutar del cielo es encontrar y llegar a un lugar oscuro para observar el cielo, y si es posible con pocas montañas grandes cercanas que nos tapen parcialmente algún horizonte. Que no existan viviendas rurales o de vacaciones cercanas con iluminación exterior también es importante. Nuestra pupila tarda hasta 15 minutos en dilatarse por completo y adaptarse a la oscuridad completa de forma óptima. Por tanto, olvidémonos del teléfono móvil, de tabletas o de linternas con luz blanca que además en los últimos años son especialmente brillantes por estar dotadas de led de alta intensidad.

Si precisamos luz, el accesorio ideal es una linterna frontal de cabeza, que disponga de luz roja. Son muy económicas en grandes superficies (y quizás pequeño comercio) y además nos dejan las dos manos libres, y eso, en la oscuridad, es especialmente útil a la hora de manipular objetos o consultar algún papel.

Si no encontráramos un frontal con led rojo, podemos recurrir al viejo truco de cubrir la linterna con celofán rojo sujetándolo con una goma elástica. Tendremos que darle varias vueltas al celofán, porque los leds son especialmente intensos, y precisamos un rojo lo más oscuro posible para evitar que afecte lo menos posible a nuestra pupila.

Después una silla reclinable sencilla, o incluso mejor una sencilla manta de las que se venden para camping/picnic (una parte está plastificada que es la cara que se pone en contacto con la tierra) y así nos podamos poner en posición totalmente horizontal, también nos ayudará para disfrutar de nuestro primer contacto con el cielo.

No olvidemos una buena chaqueta, porque aún siendo una de las noches de los días de la canícula, refresca y estamos a la intemperie, y la intención es de disfrutar de esos más de 3000 puntitos simultáneos que vemos en una noche oscura sin Luna, no de sufrir.

También bebida y cualquier cosa que nos proporcione cierta comodidad durante la sesión de observación, sin olvidarnos que los mosquitos ahora son capaces de arrancar piernas de un mordisco, serán cosas secundarias pero importantes  a considerar.

Naturalmente si la experiencia nocturna es compartida, especialmente con alguna persona que sepa apreciar que el silencio y los sonidos de la noche forman parte de este espectáculo, pues mucho mejor. Si la experiencia es bastante apartada de núcleos de población, la carga del móvil y la comprobación de cobertura para cualquier posible -pero poco probable incidente- también es buena idea. Ya sabes, esa rueda del coche que te mira mal desde que dijiste en voz alta que ya era hora de cambiar los neumáticos, puede querer pinchar precisamente esa noche.

Paso uno: ¿Y ahora qué?

Hemos elegido inteligentemente una noche sin presencia de Luna, cosa que podemos consultar casi en cualquier calendario de los de toda la vida, o buscar en Google un calendario con las lunaciones. La noche sin Luna  no tiene que ser exactamente con Luna nueva, puede ser con la presencia de una Luna de pocos días de edad, creciente (de forma que poco después de anochecer se oculté por el oeste) o con Luna menguante, que solo sale avanzada la noche, cuando quizás ya hemos decidido finalizar la sesión.

Es el mejor momento, lo tenemos todo preparado, no hay nubes, las estrellas asoman tras el crepúsculo, nos acomodamos y nos preparamos a disfrutar de la bóveda celeste. Un cielo azul oscuro nos anuncia una buena visibilidad. Disfrutemos de las primeras estrellas que aparecen. Algunas de ellas, especialmente brillantes pueden no ser estrellas si no planetas. Así por ejemplo, esta última quincena de julio tenemos por el horizonte Oeste el brillante planeta Venus (muy poco tiempo visible), y a finales de mes ya aparecen poco después de oscurecer por el horizonte Este, el planeta Saturno y poco después el brillante e inconfundible Júpiter.

Hay otras estrellas brillantes que también aparecen nada más caer la noche. Relativamente aún alta hacia el horizonte Oeste la anaranjada  Arturo (¡vaya no todas las estrellas son blancas!) y muy alta hacia el  Este y acercándose a nuestra vertical  conforme avanza la noche y se mueve el cielo, la blanco-azulada estrella Vega de la constelación de la Lira. Muy cerca de ella discurre la Vía Láctea, que con las estrellas Deneb (Cisne) y Altair (Águila) forman el asterismo estelar conocido como «Triangulo de Verano».

No os preocupéis si no las reconocéis en un primer momento, porque para ello normalmente tenemos que hacernos con un mapa estelar, un poco de paciencia y recurrir a trucos de alineaciones imaginarias para ir descubriendo las constelaciones.

El cielo debido al giro de la Tierra va cambiando, por tanto las constelaciones visibles también. También cambian con la translación de la Tierra alrededor del Sol, de una forma menos apreciable, pero que provoca que las estrellas y constelaciones que forman, adelanten unos 4 minutos sus salidas: las constelaciones de verano no son las mismas que las de invierno.

Además de esto, los planetas, cuyo nombre significa «errante » (entre las constelaciones) se van moviendo en el cielo con el cambio de las semanas, meses o años (no vamos a ver su cambio de posición en una noche), los gigantes gaseosos Júpiter y Saturno no muestran un movimiento perceptible en poco tiempo, pero el esquivo Mercurio -siempre cercano al Sol- y Venus, si que presentan un movimiento muy perceptible en pocas semanas e incluso pocos días.

La Vía Láctea empieza a alzarse cruzando nuestra vertical en la dirección Norte-Sur y es un espectáculo cada vez más difícil de apreciar debido a la polución lumínica. El cielo, aunque fue declarado bien inmaterial de la humanidad por la UNESCO, lo estamos perdiendo. Es una evidencia, no una opinión subjetiva.

Si queremos romper el silencio bajo las estrellas, os recomiendo hablar sobre lo distante de estos soles, sobre si puede haber vida en los muchos planetas que estamos descubriendo alrededor de estas estrellas, o sobre los tamaños y escalas del universo y nuestra insignificancia, fragilidad, pero increíble comprensión creciente del propio universo; son temas que nos dejan volar la imaginación, con atrevidas hipótesis que también son realizadas en la ciencia más «seria».

Además, las estrellas fugaces delta Acuáridas y las Perseidas, así como meteoros esporádicos (no pertenecientes a ninguna corriente o lluvia) nos pueden deleitar la velada, os recomiendo este enlace sobre la próxima actividad de las clásicas Perseidas o Lagrimas de San Lorenzo [3]. Los más pequeños, al ver una, pueden formular un deseo,… y quizás los más grandes también. Si queremos ser un poco menos románticos, podemos decir que son pequeños granos -de media apenas un milímetro-, restos de cometas y asteroides que al penetrar en la alta atmósfera de nuestro planeta, se desintegran dejando esa luz fugaz. Veremos solo las brillantes si la Luna está presente en el cielo.

Paso dos: la carta celeste

Nos hemos deleitado con una visión en conjunto de todo el cielo, pero ahora queremos empezar a reconocer las constelaciones, agrupamientos imaginarios de estrellas que básicamente nos han  llegado de las culturas griegas y romanas, así como algunos nombres de las estrellas brillantes, muchas llegadas a través de la cultura árabe. Precisamos en este momento de una carta celeste, un mapa de las estrellas para reconocer las principales constelaciones o asterismos, al menos inicialmente formados por las estrellas más brillantes.

Es divertido intentar identificar el agrupamiento y posteriormente intentar imaginar  la figura que representa, pero ya os avanzo que difícilmente reconoceremos en las agrupaciones las figuras que los antiguos veían en el cielo, salvo en unas pocas.

Hace años, lo habitual era hacerse con un planisferio móvil, que nos permite poner la hora y la fecha en una parte de un disco de cartón móvil, donde tras una ventana de plástico vemos un disco inferior que nos muestra todo el cielo visible en el momento de la observación. Yo sigo recomendándolo, aunque cada vez es más difícil encontrar uno y de cierta calidad ya que suelen ser excesivamente pequeños de diámetro la gran mayoría de los disponibles.

La segunda opción para obtener una carta del cielo es instalar en nuestro ordenador un programa de planetario, por ejemplo «Stellarium» [1], gratuito y excelente para comprender los movimientos del cielo, y muchas cosas más de las que no vamos a ocuparnos en esta entrada. Hemos hablado de él en alguna ocasión durante las entradas del confinamiento por la pandemia [2]. Podemos imprimir la carta del momento de la observación con facilidad. La ventaja de esta opción es que nos situará la posición de los planetas y de la Luna entre las constelaciones (si son visibles para el momento de la observación), cosa que resulta imposible en un planisferio móvil.

Existe una tercera opción, instalar en nuestro Smartphone o tableta, una aplicación (que también las hay gratuitas) que nos reconocen las estrellas y planetas presentes en el cielo gracias a la geolocalización, hora y fecha del dispositivo electrónico y los sensores inerciales permiten al programa conocer en la dirección que miramos.

Un gran inconveniente de esta tercera opción, la pérdida de cierta magia analógica que encontramos en nuestro esfuerzo en identificar las estrellas y constelaciones, que además nos brinda la posibilidad de recordar con más facilidad las constelaciones para sucesivas observaciones. Además tenemos el deslumbramiento que provoca el propio dispositivo, pues aún contando con el modo nocturno en muchos de estos programas (pantalla en rojo), el dispositivo electrónico se encuentra situado justo delante de nuestros ojos. Es por este motivo que no os voy a recomendar ninguno, pero que son fáciles de localizar con un par de búsquedas en Google.

Tras encender nuestro frontal rojo -poco intenso- y tomar el planisferio o la carta celeste en nuestras manos, la orientación de la misma es importante. Si nos encontramos de pie o sentados la orientación de la carta parece inicialmente menos intuitiva, pero si estamos tumbados la cosa se nos facilita enormemente. Normalmente la carta o el planisferio celeste tendrá impreso en los bordes los puntos cardinales, debemos de imaginarnos que la carta podemos colocarla sobre nuestras cabezas y estirar cada punto cardinal de la misma –como si fuera una imaginaria carta formada por un papel elástico- hasta cada horizonte correspondiente de la Tierra.

Y a partir de ahí, empezar por una zona del cielo para reconocer los asterismos formados por estrellas en los que los griegos vieron figuras de su mitología. Lo normal es empezar por el norte, localizar la Osa Mayor (el «Carro» o el «Gran Cucharón») y a partir de ella, la estrella Polar, la única estrella que no se moverá ni durante toda la noche ni durante todo el año, siempre está ahí, quieta, marcándonos el Norte y su altura la latitud del lugar de observación. Pensemos en los muchos exploradores, navegantes, aventureros, que se guiaron por esta estrella para orientarse. Es cierto, hace más de un par de milenios, no era esa estrella la que marcaba el Norte, pero eso es otra historia.

Diametralmente opuesta casi, la «W» de Casiopea. Si nos gusta la mitología y conocer detalles al respecto, nos podemos hacer con alguna guía celeste sencilla, que de paso nos hable de las estrellas y las nebulosas con brevedad y con facilidad. Si es para llevarla con nosotros al campo, lo ideal es que sea de pequeño formato. Tampoco os voy a recomendar ninguna, aunque como siempre, no me importará aconsejaros algunas de ellas si me consultáis por correo electrónico.

De las tres estrellas que conforman el « rabo » de la Osa Mayor (o mango del «cucharón») podemos encontrar -siguiendo su curvatura- la inconfundible estrella Arturo, suavemente naranja y muy brillante. Representa al ateniense Icario, la primera persona a la que el dios del vino le concedió el secreto de cómo hacer esta bebida y que acabó realmente mal por ello –y no por el motivo que os podéis imaginar en una primera instancia-.

Es curioso, pero precisamente esta estrella, era utilizada en la antigüedad para saber ciertas labores del campo relacionadas con el vino. NO es una casualidad, es una de las muchas utilidades de las estrellas, la orientación para la navegación, pero también el calendario.

Con paciencia, y haciendo saltos imaginarios entre las estrellas que conforman las constelaciones, podemos empezar a ir reconociendo las principales –formadas por estrellas relativamente importantes-, sin prisa. Ellas siempre van a estar ahí, y este camino es de lento recorrido para disfrutarlo plenamente y si es posible, en compañía.

Olvidaros de telescopios e instrumentos ópticos por el momento, o incluso de la fotografía, que tanto captura la atención de todos, por experiencia os puedo asegurar que querer ir con rapidez es causa muchas veces de frustración y de escaso disfrute que nos ofrece el espectáculo cada noche de la bóveda estrellada.

Felices noches estrelladas de días con un calor de perros.

Referencias:

[1] https://stellarium.org/es/

[2] https://cielosestrellados.net/2020/03/22/astronomia-en-tiempos-del-covid19/

[3] https://www.youtube.com/watch?v=qBjDekBNnXE&ab_channel=JmMadiedo

Marte: Perseverance, Ingenuity y el principio de una gran amistad

Marte: Perseverance, Ingenuity y el principio de una gran amistad

Después de 5 entradas consecutivas sobre Marte en este blog («Marzo marciano»), con la suficiente información interesante del planeta rojo,  para aquellos que desconocierais conceptos básicos sobre el planeta y en qué momento de la exploración marciana nos encontramos, os dejo aquí en primer lugar un índice sobre las preguntas básicas contestadas:

¿Por qué tanto interés en Marte? https://cielosestrellados.net/2021/03/13/marzo-marciano-i-las-10-cosas-imprescindibles-que-debes-saber-sobre-marte/

¿Cuál ha sido la exploración de Marte? https://cielosestrellados.net/2021/03/20/marzo-marciano-las-10-cosas-imprescindibles-que-debes-saber-sobre-marte-ii/

¿Por qué es tan difícil aterrizar en Marte? ¿Cómo es el planeta Marte y qué zonas son las más interesantes para explorar? y ¿Por qué evolucionó de forma tan diferente la Tierra y Marte? https://cielosestrellados.net/2021/03/24/marte-marciano-iii-las-10-cosas-imprescindibles-que-debes-saber-sobre-marte/

¿Todavía hay agua en Marte? ¿Es posible encontrar vida en Marte?: https://cielosestrellados.net/2021/03/27/marzo-marciano-iv-las-10-cosas-imprescindibles-que-debes-saber-sobre-marte/

¿Es posible para los humanos vivir en Marte?,¿Elon Musk será el primero en llegar a Marte?¿Qué recursos nos deparará la exploración de Marte?: https://cielosestrellados.net/2021/03/31/marzo-marciano-y-v-las-10-cosas-imprescindibles-que-debes-saber-sobre-marte/

En segundo lugar, el rover Perseverance ha empezado a moverse sobre el lugar del aterrizaje de Marte, y una de las primeras operaciones ha sido desplegar de su parte inferior el pequeño helicóptero «Ingenuity» (Ingenio), que durante la segunda semana de abril -con toda probabilidad- será la primera nave en volar en otro mundo. Como ya sabéis, el Mars Helicopter tiene la finalidad de probar la tecnología (volar en Marte debido a la débil atmósfera no es nada fácil) y en segundo lugar tomar imágenes de entre 5 y 15 metros de altura en vuelos de hasta unos 90 segundos de duración.

Perseverance alejándose de Ingenuity tras su despliegue en la superficie de Marte. Crédito: NASA

Vamos a tener muchas noticias sobre Marte, imágenes y videos, quizás  como nunca antes, y esperemos descubrimientos sorprendes, para ello, espero poder contároslas: tanto en directo a través de la emisora de radio Radio Castellón Cadena SER en el programa de los jueves « Cruzamos el Universo » (ver sección en este blog), como a través de este modesto blog, como a través del canal que Borja Tosar y un servidor que hemos lanzado a andar en Youtube «Astrotastornados», donde además esperamos a especialistas de las misiones marcianas para que nos lo cuenten mucho mejor que nosotros.

Naturalmente, recomendaros  las páginas web de NASA dedicadas a esta misión, que siempre será el primer lugar donde tendréis las imágenes y los datos recién llegados desde la superficie (y el cielo) del planeta Rojo.

Enlace de la misión Perseverance en Marte:

https://mars.nasa.gov/mars2020/

Enlace de la Ingenuity:

https://mars.nasa.gov/technology/helicopter/#

Webinars y retransmisiones por Youtube  en directo sobre el vuelo del Ingenuity. Con posibilidad de preguntar sobre aspectos de la misión:

https://mars.nasa.gov/technology/helicopter/#Watch-Online

Los héroes detrás de las primeras proezas en Marte. El equipo del Ingenuity. Crédito: NASA

Estoy seguro que hablaremos y mucho de esta misión.

¡Cuidaros mucho mientras tanto!… y gracias por leerme

Marzo marciano ( y V): Las 10 cosas imprescindibles que debes saber sobre Marte

Marzo marciano ( y IV): Las 10 cosas imprescindibles  que debes saber sobre Marte

«Esto es el principio de una nueva amistad…»

En el mes de febrero de 2021 se inició el nuevo periodo exploración de Marte.  Por primera vez en la historia de la exploración marciana llegaban en poco intervalo de tiempo al planeta, tres misiones de diferentes nacionalidades, con la finalidad de conocer mejor su atmósfera y buscar en su superficie pruebas pasadas o actuales de vida primitiva.

En esta  última entrega  del marzo marciano intentamos contestar si es posible para los humanos vivir en Marte, quiénes creemos que serán los primeros en llegar desde la perspectiva  actual de marzo de 2021, y qué recursos nos puede deparar el planeta, además de un lugar necesario para continuar la expansión de la especie humana.

¡Vamos allá…!

8) ¿Es posible para los humanos vivir en Marte?

Atmósfera de CO2, alta radicación de UV y radiación ionizante (rayos gamma, rayos X, rayos cósmicos), muy escasa presión atmosférica, fríos extremos incluso en verano, suelo altamente oxidado y con abundancia de percloratos tóxicos (un oxidante de gran potencia que elimina gran parte de la actividad biológica en superficie), grandes tormentas estacionales de polvo que pueden durar semanas o incluso meses, escasa insolación solar.… no, no parece un sitio agradable para una segunda residencia actualmente.

Por el contrario la gravedad de casi una tercera parte de la terrestre debida a la menor masa del planeta rojo es más cómoda que la escasa gravedad lunar, y nos permitiría unos movimientos más similares a los que hacemos en la Tierra y a la vez seriamos capaces de soportar mejor estructuras pesadas.

Por tanto las primeras tripulaciones enviadas a Marte deben de contar con importante soporte vital y habitáculos en los que poder descansar y realizar las tareas básicas de supervivencia, además de las encomendadas para ciencia y exploración. Sabiendo que el viaje implica una media mínima de 6 meses de duración con la tecnología actual, sin duda será preciso enviar primero naves de carga con provisiones y elementos de infraestructura adecuada para empezar a realizar una mini-base con vistas a permanecías algo más prolongadas. Y aunque he vencido bastante i tentación de mencionar películas de cine (solo he nombrado una o dos hasta ahora), efectivamente, The Martian (Ridley Scott, 2015) es un film muy recomendable para ver en este momento. También lo es, si eres una persona muy apasionada de esta temala serie de televisión Marte (National Geographic, 2016), de la cual sólo te recomendaré la primera temporada de 6 capítulos. Por cierto, como regalo sobre la película, échale un vistazo a este enlace si no lo conoces: https://www.youtube.com/watch?v=aAAA0Fx0Kew&t=100s&ab_channel=20thCenturyStudiosEspa%C3%B1a

Ya existen en diseño proyectos sobre diferentes tipos cubículos modulares y debates de dónde deberían ubicarse para evitar el exceso de radiación que golpea la superficie del planeta. Las primeras misiones humanas serán altamente arriesgadas y requerirán de un esfuerzo tecnológico y económico sin precedentes.  Aterrizar en Marte no es fácil, el viaje será largo y requerirá de un adiestramiento especialmente psicológico como no hemos visto en ningún programa espacial excepto en las largas estancias en la ISS en órbita terrestre, donde imprevistos pueden ser solucionados con rapidez y provisiones pueden ser entregadas en muy pocos días.  En Marte se está solo, muy solo, y lejos, muy lejos de ayuda desde nuestro planeta. Ya existen en marcha simulaciones de largas permanencias confinadas, que no han estado exentas de problemas interpersonales y además en el viaje real estarán los problemas físicos imprevistos.

No existen los viajes de solo ida, eso fue una patraña inventada por una empresa privada que nada tiene que ver con la exploración espacial y de infausto nombre. Por lo que luego de llegar a Marte,  hay que volver a la Tierra una vez acabado el trabajo. Hablamos pues de misiones de más de un año de duración.

Pero aunque nos parezca actualmente casi ciencia ficción superar estos obstáculos, cuando aún no hemos vuelto a la Luna después del programa  Apollo (pero estamos en ello con Artemisa), Marte es el siguiente paso absolutamente necesario de la especie humana. El futuro pasa por ser una especie multiplanetaria, nuestras posibilidades de supervivencia ante eventos ligados a la extinción se duplican y además la inversión en nuevas tecnologías es un retorno asegurado a la sociedad como hemos podido comprobar en estos últimos 60 o 70 años. Menos romántico es el tema de la superpoblación de la Tierra y la finitud de los recursos naturales -que aún tan alegremente consumimos- y que debemos superar.

Después de los primeros viajes tripulados, quizás el primero en la década de los años 30 del siglo XXI, el éxito de los mismos marcará el establecimiento de una base semi-permanente en Marte, y se abordarán los proyectos de crear los primeros asentamientos, pequeñas poblaciones funcionales de uso científico inicialmente, quizás en el interior de Valle Marineris o en el interior de Hellas Planitia, y en un plazo no inferior a uno o dos centenares de años, abordaremos la posibilidad de empezar a terraformar Marte.

Iniciar la terraformación de un planeta como Marte será la mayor empresa abordada por la humanidad, y pasará por estudiar como devolver al planeta una atmósfera importante que permita de nuevo el agua líquida en zonas del planeta, y naturalmente proteger esa atmósfera de su pérdida paulatina debida a la interacción  con el viento solar. Posteriormente volverla respirable, aunque eso no parece que sea prioritario.

Los primeros humanos vivirán en Marte y sufrirán en Marte. Sus cuerpos se tendrán que habituar a la baja gravedad, desconozco si eso es posible en una generación o en 100 generaciones, pero estoy seguro que en estos momentos hay profesionales trabajando en ello, y eso  me resulta apasionante.

 Algún día muy lejano,  toda una generación de nuevos colonos, vivirá y morirá en Marte, quién sabe si sus puestas de Sol serán rojas, en vez de azules como las actuales.

9) ¿Elon Musk será el primero en llegar a Marte?

Elon Musk, propietario de Tesla y de la empresa aeronáutica Space X es el hombre más rico del mundo en los momentos de escribir estas líneas.

Space X es una empresa joven fundada en 2002, de poca trayectoria temporal en el sector aeroespacial, pero que en muy poco tiempo se ha convertido en la empresa estadounidense del sector más competitiva tanto en lanzamiento de cargas orbitales (satélites y aprovisionamiento de la ISS) como de transporte espacial.

Su cohete estrella es el cohete re-utilizable Falcon 9, debido al número de sus motores Merlin dispuestos en el mismo. Su primer lanzamiento orbital fue en 2015 y su primera recuperación en 2017. Actualmente ha realizado 108 lanzamientos, con 64 aterrizajes y 51 re-utilizaciones [26].

 Por otra parte este cohete de dos fases ha lanzado su cápsula Dragon con 25 lanzamientos de los cuales, en 23 ha atracado a la ISS, y ha sido re-utilizada en 9 ocasiones. 2 de  los viajes han sido con tripulación (Crew Dragon) dentro de la subcontrata milmillonaria de NASA para volver a tener capacidad para retomar la posibilidad de poner astronautas en órbita desde suelo estadounidense tras la cancelación del programa STS en 2011.

Space X se ha puesto por delante de empresas todopoderosas como Boing, con una larga trayectoria aeronáutica y por supuesto por delante de todopoderosas agencias espaciales estatales de los principales países en el espacio. Su competidor más directo solo parece ser… ¡la Agencia Espacial China!.

Su cohete Falcon 9 heavy,  es un vehículo de lanzamiento superpesado que incorpora al Falcon 9 dos aceleradores laterales de igual potencia. Se trata actualmente del cohete de mayor potencia disponible en la Tierra. Su  primer vuelo fue realizado en febrero de 2018, con una carga útil para poner en órbita heliocéntrica, que estaba constituida por un Tesla descapotable con un maniquí enfundado en el traje espacial que ha desarrollado la propia empresa y que se recibió el nombre de «starman». Merece la mucho la pena ver el vídeo del lanzamiento y de la recuperación de los aceleradores laterales (el cohete central falló en el aterrizaje). [27]

Su segundo lanzamiento, en abril de 2019,  ya exclusivamente comercial con el satélite Arabsat-6A para poner en órbita a una altura de 3.200 kilómetros, fue un éxito completo.

Hasta aquí, todo más o menos normal de lo esperable de una empresa dedicada al sector espacial que promete ser un sector boyante en los próximos años- cuanto menos-. Pero Musk va más allá y en 2016 se presentó el sistema de transporte interplanetario, inicialmente BFR (Big Falcon Rocket) y actualmente Starship, con unos 50 metros de altura.

La fase principal del cohete ha empezado a probarse hace apenas un año desde su centro, cada vez más grande, de Boca Chica (Tejas), primero en un simple descampado a la vista de todo el mundo, y poco a poco construyendo una infraestructura alrededor de las necesidades de ensamblaje de la nave. Actualmente el último prototipo probado es el SN10, que ha volado con 3 motores Raptor de metano y oxígeno (desarrollados también enteramente por la empresa) hasta unos 10 kilómetros de altura y aterrizado de forma casi satisfactoria en el mismo lugar de lanzamiento.

Esta nave, con su parte inferior «heavy» (que se espera sea probada este mismo año) está destinada, siempre según Musk, a viajar a la Luna y más allá, a Marte, y asegura que invertirá toda su fortuna personal para conseguirlo. Lo cierto es que, a una velocidad de vértigo probando sus Starship, es difícil pensar que no va a superar los retos tecnológicos y económicos (quizás con alianzas ) que implica sacar una nave de este tamaño de órbita terrestre.

Y todo esto cuando la NASA aún anda a vueltas con su costosísimo (y no reutilizable) cohete  SLS  y su cápsula Orión, con la que intentará volver a la Luna en el anunciado 2024 (programa Artemisa), muy posiblemente con la ayuda de Space X y la Agencia Espacial Europea.

Marte ¿solo o con leche?

Marte está a cientos de millones de kilómetros de viaje que implica meses de duración, y se precisarán envíos previos, como cuando se intente crear una base en la Luna.

El coste económico de esta aventura necesaria es descomunal y posiblemente también pase por un coste en vidas. El beneficio a medio y largo plazo está asegurado, pero ¿puede una empresa privada (aún siendo la del hombre más rico del mundo) abarcar un proyecto semejante en solitario?  Yo creo que no, pero posiblemente sus éxitos fomenten alianzas que a día de hoy son poco imaginables y que me parece un tema apasionante.

No sé si la empresa del Sr. Musk será la primera organización en llegar a Marte (con o sin socios tecnológicos), pero sí  creo que es altamente probable  que será la primera en intentarlo, quizás  no en los plazos que anuncia actualmente Musk, pero si en algo más de una década.

El futuro espacial es apasionante, no te bajes del planeta.

10) ¿Qué recursos nos deparará la exploración de Marte?

En primer lugar nos aportará conocimiento. Parece una tontería o una frase bonita, pero no lo és en absoluto. Conocimiento en tantos campos de la ciencia que no me atrevo a enumerarlos, pero que pasan por la biología y geología hasta la más moderna ingeniería.

Ir a Marte, quedarse en Marte, habitar Marte, implica el desarrollo de muchas tecnologías, de muchas personas implicadas y de mucha investigación.

No, viajar al espacio no es un gasto absurdo, nunca lo será, y si estás leyendo estas líneas es porque crees en ello, si no es así, quizás te aportará un poco de luz la carta que redactó Ernst Stuhlinger (Centro Espacial Marshall, NASA) en los años 70 en respuesta a la pregunta de por qué explorar el espacio. Haz una pausa si no la conoces y búscala.

Marte, al igual que la Tierra, creemos que tiene una composición similar por debajo de su superficie. Su menor gravedad puede hacer que sea más fácil la extracción de recursos del subsuelo (incluida el agua helada), pero quizás lo especialmente interesante sea aquellos recursos que se consideren «preciados», como ciertos metales, que no habrían sufrido un proceso de diferenciación tan grande como en la Tierra. Es decir, es posible que encontremos minas de minerales a algo menos de profundidad que las terrestres y que además sea más fácil de extraer, lógicamente siempre mediante maquinaria adecuada que se tendrá que fabricar en el planeta. Las prospecciones mineras no serán el primer beneficio obtenido en el viaje al planeta, desde luego, pero seguro que hay equipos que andan pensando en estas posibilidades.

El dióxido de de carbono de la atmósfera, también podrá ser convertido en oxígeno (de hecho el rover Perseverance lleva un experimento para comprobar a pequeña escala esa viabilidad), no solo para el soporte vital de los astronautas, si no como combustible para las naves.

Pero el principal recurso que nos otorgará Marte ya lo he descrito anteriormente, nos otorgará «un lugar» y  la capacidad de ser una especie multi-planetaria, el primer paso hacia las estrellas, si somos capaces de sobrevivir a nosotros mismos.

Espero que hayas encontrado de interés esta última entrada de marzo-marciano. He intentado que esté lo más actualizada posible y que té de una idea de algunas de las cuestiones más importantes del planeta Marte, del cual sin duda se va a hablar y mucho durante los próximos meses y años.

Si deseas hacer cualquier corrección al texto, cualquier sugerencia, cualquier pregunta sobre la bibliografía empleada…cualquier comentario es siempre bien recibido.

Y recuerda, si te gusta el este blog, no olvides suscribirte o esas cosas.

¡Ah! Y en abril, ¡desplegamos Ingenuity y volamos por primera vez en Marte!

Un saludo, gracias por leerme y a cuidarse mucho

Referencias del texto:

[26] https://www.spacex.com/vehicles/falcon-9/

[27] https://www.youtube.com/watch?v=A0FZIwabctw&ab_channel=SpaceX

Marzo marciano (IV): Las 10 cosas imprescindibles que debes saber sobre Marte

Marzo marciano (IV): Las 10 cosas imprescindibles  que debes saber sobre Marte

«Esto es el principio de una nueva amistad…»

En el mes de febrero de 2021 se inició el nuevo periodo exploración de Marte.  Por primera vez en la historia de la exploración marciana llegaban en poco intervalo de tiempo al planeta, tres misiones de diferentes nacionalidades, con la finalidad de conocer mejor su atmósfera y buscar en su superficie pruebas pasadas o actuales de vida primitiva.

En esta entrega vamos a ver si hay agua en Marte actualmente, su búsqueda y lo que hemos encontrado hasta el momento, además hablaremos de la posible vida Marciana, motivo de las misiones en curso sobre el planeta Marte

¡Vamos allá…!

6) Pero… ¿todavía hay agua en Marte?

«Seguir el agua»,… es decir; buscarla como un preciado tesoro posiblemente escondido. Fue uno de los lemas de NASA en las primeros orbitadores y aterrizadores  de finales del siglo XX y principios del siglo XXI. Con estas naves  algunas cosas han ido quedando claras. Agua líquida NO hay en la superficie de Marte por más que la busquemos; la presión atmosférica (recordemos: un 1% de la terrestre) impediría que estuviera en este estado y se evaporaría directamente si la depositáramos sobre el planeta. Nos olvidamos por tanto de eso de darnos un chapuzón en una piscina descubierta, de momento.

El agua juega un papel fundamental en la comprensión del planeta Marte, pues sabemos que la hubo en el pasado, y  además bastante abundante y en estado líquido fluyendo por su superficie, lo  que quizás permitió la vida primitiva (o no). Completar ese puzle es importante por motivos científicos, pero por motivos tecnológicos es aún más interesante, porque de quedar reservas de agua (en estado sólido o incluso líquido en el subsuelo marciano) pueden ser extraídas para utilizar por las misiones tripuladas al planeta rojo, tanto para el abastecimiento para consumo, como para la extracción del oxígeno  para soporte vital y futuras bases, además de comburente para los motores de las naves. Imaginemos la cantidad de misiones y de inversión que nos ahorraríamos en no tener que llevarlo allí desde la Tierra, además de otras finalidades más exóticas (pero que algún día muy lejano habrá que abordar) como la muy futura terraformación del planeta.

El agua solo es visible en estado sólido en los casquetes polares, en el fondo de algunos cráteres y ocasionalmente se le atribuye su acción, mezclada con sales (salmueras), en posibles afluencias semi-líquidas superficiales en las llamadas líneas recurrentes de pendiente, en algunas zonas meridionales de algunos cráteres y de forma estacional y de poca magnitud. Este último dato aún dista de ser confirmado y las evidencias existentes no podemos decir que sean completamente sólidas, en todo caso, si eso ocurriera, poco después se sublimaría y pasaría a la atmósfera.

La atmósfera apenas tiene un 0,01% de vapor de agua, sin embargo el subsuelo, tanto a escasa profundidad (permafrost) como a mayores profundidades, puede presentar depósitos importantes helados de la misma, e incluso líquida. Así, el primer anuncio importante sobre la detección de agua fue gracias al orbitador de NASA MO2001 (2002), que detectó una abundancia de hidrógeno en latitudes altas o bajas extremas (cerca de las zonas polares) que podían implicar una importante capa de permafrost (a escasa profundidad del subsuelo), pues la capacidad de la MO2001 no podía rastrear a más de 1 metros de profundidad.

En marzo de 2004 en una rueda de prensa de NASA se comunicó que las evidencias analizadas en el lugar de aterrizaje del  rover Opportunity demostraban que habría sufrido cambios geológicos debido a la acción del agua durante periodos de tiempo considerables, y que estas evidencias eran casi irrefutables. La detección de Jarosita en la zona así como hematita  –óxido de hierro hidratado- evidencias la permanencia de agua durante largos períodos en el pasado. Aunque esto no era una evidencia directa de agua actual, si no de la abundancia de un pasado que ya intuíamos por las huellas geológicas globales.

Ese mismo año fue la ESA quien anunció la detección de sublimación de agua en el polo sur, gracias a la misión Mars Express (ESA). Al año siguiente la misma nave encontró un cráter con el interior parcialmente cubierto de hielo a 70º de latitud norte, al cual se le atribuye una naturaleza principalmente formada por agua, según ESA [15] y también de evidencias de un lago subterráneo helado en las cercanías del ecuador marciano posteriormente. [16]

En 2007, el rover Spirit descubrió por casualidad bajo una de sus ruedas atascada, una zona rica en sílice, que podría estar vinculado a una pasada actividad geotermal. Posteriormente también encontró rocas ricas en carbonatos, así como minerales vinculados a la presencia de agua, como goethita o hematita. En esa zona también estuvo presente el agua y vinculada a procesos geotermales, probablemente  lugares interesantes para la vida.

En julio de 2008 una nueva rueda de prensa de NASA, anunció que su aterrizador Phoenix Mars Lander (2008) [17]había detectado de forma directa a partir de una muestra de superficie, agua helada. Incluso fue muy mediática la secuencia de fotos (animación) de cómo se sublimaban pequeños tozos de hielo que habían aflorado en una de las zanjas excavadas por el brazo robótico para la toma de muestras tras solo 15 días después del aterrizaje.

Este es posiblemente uno de los hallazgos directos más interesantes respecto al agua, porque constituyo la primera evidencia directa de agua sobre una muestra. Hablamos también de la importancia de este hallazgo en la entrada dedicada a la exploración de Marte.

Posteriormente y con los datos de los orbitadores de Mars Express (ESA) y de la MRO (NASA), se realizó un completo cartografiado de minerales hidratados presentes en la superficie marciana, es decir, aquellos minerales (más de diez detectados) en los que había intervenido el agua durante su formación. De todas las zonas, la mitad aproximadamente estaban asociados a zonas de impacto que los había dejado al descubierto en sus paredes, pero también había lugares muy interesantes como antiguos deltas de ríos, y todos ellos en zonas antiguas del planeta: quizás el agua le dio una oportunidad a la vida de surgir en el planeta rojo (o no).

En agosto de 2011 la NASA anunció que con diferentes observaciones realizadas por su orbitador MRO, la presencia de las llamadas RLS (líneas recurrentes de pendiente) era compatible con posibles  afloramientos en paredes verticales de cráteres con carácter esporádico y estacional de agua líquida mezcladas con sales y barros. Aunque en 2015 fue confirmado nuevamente en una conferencia de prensa bastante mediática (y a la que Google le dedicó el Doodle del día de su buscador), sin embargo el tema aún sigue siendo controvertido respecto al motivo que lo origina.

En abril de 2015 también se obtuvieron evidencias por parte del rover Curiosity (2012) que las estratificaciones encontradas en el cráter Gale eran indicador de la presencia de agua, y que en la actualidad los resultados obtenidos sobre las salmueras superficiales, podrían indicar un mini-ciclo de absorción de escaso vapor de agua atmosférico durante la noche en el subsuelo para evaporarse durante el día. [18]

En octubre de ese mismo año (2015) la NASA confirma que el cráter Gale constituyó un antiguo lago durante periodos prolongados, aproximadamente entre hace 3800 a 3300 mil millones de años. [19]

En noviembre de 2016 y gracias a más de 600 órbitas de la MRO, la NASA anunció la detección por parte del radar de la sonda (SHARAD)  de una gran cantidad de hielo de agua subterráneo en Utopia Planitia, de un tamaño parecido al de Nuevo México y a una profundidad de unos 80 metros [20]. Según los investigadores de la Universidad de Texas, ese enorme depósito se formó cuando la nieve se acumuló en una capa de hielo y polvo durante un periodo de la historia de Marte en la que el eje de rotación del planeta estaba más inclinado. Y es que Marte también ha sufrido glaciaciones debido a la orientación de su eje orbital, como la Tierra, y  que ahora es tema de debate y estudio [21]

Para finalizar sobre las noticias vinculadas al agua en Marte, decir que ESA publicaba entre julio y  agosto de 2018 a través del  el equipo científico del radar (MARSIS) del orbitador Mars Express que había llegado a la conclusión del hallazgo de una masa de agua líquida de 20 kilómetros de extensión a 1.500 metros de profundidad bajo el hielo de las cercanías del polo sur marciano, en concreto de Planun Australe en base a 30 observaciones entre 2012 y 2015. [22]

Ubicación de la detección de depósitos de agua líquida subterránea por la Mars Express. Crédito: ESA

Ante cierta controversia respecto al estado de estas reservas de agua, los anuncios de ESA en esta dirección se re-afirmaron con uno en febrero de 2019 sobre la posible interconexión entre lagos subterráneos aún existentes [23] y la confirmación ahora con más datos de la existencia del depósito –con altas concentraciones de sales probablemente-  anunciado en 2018. [24]

Esto es lo que se ha anunciado sobre el agua en Marte hasta la fecha…hubo agua, bastante agua, tenemos agua, pero no sabemos con certeza la cantidad; no estamos seguros cuanta se escapó al espacio por la pérdida de la atmósfera primitiva de Marte, ni sabemos cuanta pudo quedar atrapada en el subsuelo marciano, aunque empezamos a sospechar que las reservas son más que suficientes para su futura extracción y utilización.

7) ¿Es posible encontrar vida en Marte?

Depende en el momento que se formule la pregunta. En el siglo XIX hubiera contestado que si, y que además esa vida era inteligente y capaz de construir obras de ingeniería. Aunque no era la corriente científica dominante la que defendía esta postura, era la que más cautivaba al público.

Los “canales marcianos” según Lowell. Crédito: CC

Con la mejora de los telescopios y las primeras naves, a partir de mediados del siglo XX, la respuesta hubiera sido que no, en absoluto, Marte mostraba un aspecto como la Luna y ya sabíamos de la existencia de su atmosfera delgada de CO2 y sus temperaturas extremas de la superficie del planeta.

La Mariner 9 (1971-72) nos descubrió un Marte diferente, de grandes accidentes, y muchos posiblemente vinculados a la presencia de agua en el pasado. Tras diferentes fracasos especialmente de la antigua URSS, la NASA apostó fuerte por dos orbitadores capaces de analizar muestras superficiales. En 1976 dos orbitadores y dos aterrizadores llegaron a Marte, los Viking. Los resultados respecto a la búsqueda de algún tipo de actividad metabólica de posibles microbios marciano, aunque aceptamos que los dos landers fueron negativos, existe una cierta ambigüedad sobre un posible falso positivo que se dio en ambas naves.

Con la llegada del Siglo XXI se iba a iniciar una exhaustiva exploración del planeta, en búsqueda del agua, que incluiría misiones móviles sobre el planeta (rovers) capaces de hacer análisis cada vez más exhaustivos técnicamente, geológicamente y biológicamente.

Mientras tanto hay que recordar que la NASA anunció los posibles restos fósiles de unas primitivas bacterias en un meteorito procedente de Marte (1996)  recogido en la Antártida (ALH84001) y que habría impactado con nuestro planeta  hace 12.000 años,  sin embargo actualmente existen respuestas alternativas al origen biológico de las formaciones.

La detección, no ya de evidencias de agua pasada, si no de depósitos  agua helada, abre nuevas expectativas respecto a que la vida se pudiera originar en los periodos en que el agua fluyó por el planeta y migrar progresivamente a entornos menos hostiles de la superficie. Además el rover Curiosity detectó trazas de metano en la atmósfera marciana, que parecen responder a un tosco ciclo estacional. El metano está vinculado a desechos de la vida (si, también de la microscópica),  aunque no de forma univoca, existen procesos geológicos que podrían explicar su presencia. Es más, la liberación en determinadas zonas del planeta podría responder a liberaciones de pequeñas  bolsas de metano congelado, lo que complica aún más determinar su origen. Para liar un poco más el tema del metano marciano, el orbitador de ESA,  Exomars 2016 (TGO,2016)  uno de cuyos objetivos es determinar la existencia y variación de gases traza en la atmósfera, no ha sido capaz de identificar metano. Un misterio que de momento sigue sin resolver.

Posible ciclo del metano marciano detectado por el rover Curiosity en 2018. Crédito: NASA

Con la más que probable existencia de agua líquida en algunos depósitos subterráneos (ESA, Mars Express 2018, 2020), es posible conjeturar ya no solo si la vida fue posible en el pasado, si no si es posible actualmente.

Para avanzar en el tema también se estudian los llamados «análogos marcianos» en la Tierra, como Rio Tinto (Huelva), Timanfaya (Canarias), determinadas zonas subglaciares, valles secos de la Antártida (McMurdo), desiertos de alta altitud en Australia o América del Sur. Intentamos conocer si en zonas muy hostiles para la vida, encontramos formas de vida primitiva.

 Y lo curioso es que en estas últimas décadas hemos descubierto que encontramos vida primitiva en zonas de alta acidez, condiciones térmicas adversas, alta radioactividad y por supuesto escasa agua y otras condiciones que tradicionalmente hemos considerados incompatibles con la vida. Por ejemplo, los extremófilos (entre ellos los famosos «ositos de agua» o tardígrados) son precisamente formas de vida simple que podemos encontrar en los lugares más insospechados.

Además experimentamos tanto en cámaras planetarias como en ensayos de entornos extremo, por ejemplo los en experimentos de globos estratosféricos (MARSBOx) con alta incidencia de rayos ultravioletas, radiaciones ionizantes, desecación, hipoxia y temperatura y presiones muy bajas, han mostrado que algunas bacterias u hongos son capaces de sobrevivir, y parece ser que algunos de forma suficiente (Aspergillus Niger), al menos durante periodos no muy prolongados. [25]

Estas implicaciones, creo que abren un abanico de posibilidades extrañas, en lo que atañe a la búsqueda de vida actual  en Marte y sobre todo los mecanismos de la adecuada protección planetaria – en ambos sentidos-.

¿Podemos contaminar Marte con nuestras naves? En caso de existir vida autóctona actual en el planeta, ¿puede contaminarse la Tierra con las primeras misiones de retorno de muestras o futuras tripulaciones? Y en ese caso ¿sería peligroso para nuestro planeta la contaminación de una forma de vida marciana?… sin duda son preguntas que parecen sacadas de libros de ciencia ficción barata, y de las que nos creíamos bastante seguros de poder refutar o incluso ridiculizar hasta  hace poco tiempo (me vienen a la cabeza como dos pelis de las que reírse, una de humor y otra de ciencia ficción «sería»), pero ahora, al menos, creo que se plantean dudas razonables que debemos estudiar antes de descartar alegremente.

Esperamos que el rover Perseverance (sin olvidarnos de Curiosity) empiece a arrojarnos las primeras luces en esta dirección. En todo caso, solo el hecho de asistir a esta exploración de un territorio inexplorado, vuelve a colocarnos en las fronteras que la humanidad –como especie- siempre ha deseado superar.

Espero que te haya gustado, la próxima finaliza el Marzo-Marciano.

Gracias por leerme y por suscribirte a este blog.y si no corre a hacerlo 😉

¡A cuidarse!

Referencias:

15]http://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Mars_Express/Water_ice_in_crater_at_Martian_north_pole

[16] https://www.nature.com/articles/nature03379

[17] http://phoenix.lpl.arizona.edu/

[18] https://www.nature.com/articles/ngeo2412

[19] https://www.jpl.nasa.gov/news/nasas-curiosity-rover-team-confirms-ancient-lakes-on-mars

[20] https://www.jpl.nasa.gov/news/mars-ice-deposit-holds-as-much-water-as-lake-superior

[21]https://www.colgate.edu/news/stories/colgate-planetary-geologist-publishes-groundbreaking-analysis-mysterious-martian

[22]https://www.esa.int/Space_in_Member_States/Spain/Huellas_de_radar_sobre_el_lago_subterraneo_de_Marte

[23]https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Mars_Express/First_evidence_of_planet-wide_groundwater_system_on_Mars

[24] https://www.nature.com/articles/s41550-020-1200-6

[25] https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmicb.2021.601713/full

Marzo Marciano (III): Las 10 cosas imprescindibles que debes saber sobre Marte

Marzo marciano (III): Las 10 cosas imprescindibles  que debes saber sobre Marte

«Esto es el principio de una nueva amistad…»

En el mes de febrero de 2021 se inició el nuevo periodo exploración de Marte.  Por primera vez en la historia de la exploración marciana llegaban en poco intervalo de tiempo al planeta, tres misiones de diferentes nacionalidades, con la finalidad de conocer mejor su atmósfera y buscar en su superficie pruebas pasadas o actuales de vida primitiva.

En la anterior (segunda y extensa entrada)  tratamos de ¿Cuál ha sido la exploración de Marte?, en esta tercera entrada del blog dedicada  al «Marzo- Marciano» vamos a ver por qué es tan difícil aterrizar en Marte, cómo es el planeta,  cuáles son las zonas más interesantes para explorar y por qué evolucionó de forma tan diferente a la Tierra.

Contestamos por tanto en esta entrada a varias de las preguntas básicas sobre Marte, ¡Vamos allá…!

3)  ¿Por qué es tan difícil aterrizar en Marte?

La pregunta no es tan fácil de responder como en algunos medios puedes encontrar. Vamos por partes, para intentar ofrecerte una explicación lo más sencilla posible, aunque algo ya hablamos en la extensa entrada anterior de una completa visión sobre las naves que hemos enviado al planeta rojo.

 Unas 40 veces hemos intentado llegar a la Luna –a unos 400.000 Km de distancia-  y solo aproximadamente la mitad han tenido éxito. Los mayores fracasos vinieron por parte de la antigua Unión Soviética (URSS), y en parte es debido  a que, a pesar de su cercanía, los aterrizadores (landers) deben de llevar unos sensores de posición y velocidad, tienen que trabajar en modo automático durante los momentos del posicionamiento y aterrizaje. Los sensores reciben esa información que es procesada a bordo  y transmitida a los cohetes de posición y frenado para respuesta inmediata. Aunque la información llega a la Tierra en apenas algo más 1 segundo, una orden desde la Tierra en los últimos metros o instantes antes de un encendido crucial puede llegar demasiado tarde a la nave.  A este tiempo que tarda una señal en llegarnos debido a la distancia que tiene que cubrir, le llamamos latencia de señal. Los éxitos de las misiones Apolo (exceptuando Apolo XIII) se debieron a que las decisiones en los últimos metros eran tomadas por personas «in situ», es decir, en el propio aterrizador (módulo lunar).

También es cierto que gran parte de los fracasos ocurrieron mayormente en épocas tempranas de la exploración espacial y sin la tecnología que disponemos ahora. Si, lo sé, unos pocos han ocurrido recientemente, pero también hemos asistido a proezas de la Agencia Espacial China como es llegar a las cercanías del polo sur de la Luna, posteriormente a su cara oculta (con rover y enlace de comunicaciones en órbita lunar para que nos llegara la señal) y más recientemente la toma de muestras y retorno a la Tierra. Todo en modo autónomo en cuanto a operaciones esenciales.

Y es que aterrizar en cualquier astro fuera de la Tierra no es nada fácil, es más, salir de la Tierra ya requiere un gran esfuerzo en empuje para vencer o igualar casi (en realidad queremos no queremos escapar de la órbita de la Tierra, si no llegar a la Luna con una de las órbitas terrestres) la velocidad de escape debido a la masa de nuestro planeta y en cuanto a  una correcta orientación del vector de despegue, porque la Luna se va moviendo también en el espacio.

La duración del vuelo a un cuerpo celeste es variable en función del combustible que queramos gastar, en el caso del los vuelos tripulados Apolo a la Luna, se llegaba en tres días puesto que el soporte vital para la tripulación tiene unos límites impuestos por el propio combustible  disponible inicial, pero podemos enviar  misiones automáticas sin tripulación que tarden casi un mes en llegar, con un gasto menor en combustible aprovechando órbitas terrestres previas, que pueden utilizarse de aceleraciones previas al viaje encendiendo adecuadamente los motores de posición en determinados momentos de la órbita.

Para llegar a la Luna debemos realizar un vuelo directo despegando desde la superficie de la Tierra, o bien un vuelo con órbita terrestre previa  u órbita de estacionamiento. El vuelo directo es más costoso (aunque se ahorre en combustible), más complejo (menos tolerante a errores iniciales de salida de la atmósfera de la Tierra y de llegada a la Luna) y con menos probabilidad de éxito.

Así pues para orbitar o descender sobre la superficie lunar es preciso -para una exactitud aceptable-  orbitar primero la Tierra antes de realizar la inserción a órbita lunar. Una vez en las cercanías, con la trayectoria adecuada (la cosa no es tan sencilla), la gravedad lunar empieza a acelerar la nave que deberá frenar lo justo para entrar en órbita de nuestro satélite. Una vez en órbita lunar, el programa Apolo utilizó la maniobra conocida como LOR (encuentro lunar) para descender desde la órbita el aterrizador (módulo lunar o LEM) a superficie y posteriormente – después de las excursiones lunares de los astronautas –  volver a encontrarse con el orbitador (módulo de mando y servicio) para volver a la Tierra mediante el encendido del motor del módulo de servicio. Todo esto a finales de los años sesenta del siglo pasado, no lo perdamos de vista el dato, y parece ser, que todos los momentos de mayor peligro de la misión, era precisamente el LOR es que más asustados tenía a los ingenieros.

Pero ir a Marte es ligeramente diferente. Se trata de un vuelo directo a través de lo que se denomina órbita de transferencia de Hohmann, que llevará a la nave a una trayectoria directa sobre Marte. Para hacernos una idea, lanzamos la nave considerando que parte de la trayectoria elíptica que va a trazar hasta el planeta, está contenida entre la Tierra y Marte, siendo el punto de lanzamiento terrestre el periapsis (periastro) y en el sentido de rotación y revolución de la Tierra, llegar al planeta  Marte, que será el apoapsis (apoastro) de esa trayectoria trazada. Básicamente es lo mismo que para el lanzamiento lunar, pero la distancia es tan pequeña que apenas es distinguible la figura parabólica de la trayectoria.

No os asustéis por las palabras utilizadas, con una ilustración la cosa es mucho más intuitiva, lo que sí que está claro es que hay que tener en cuenta la velocidad orbital de la Tierra alrededor del Sol y la velocidad orbital de Marte, para saber donde apuntar una vez superada la atmósfera de la Tierra  ¿estamos de acuerdo más o menos, no?

Lógicamente Marte está mucho más lejos que la Luna, algo así como algo más de unas 1.000 veces más lejos en la trayectoria que debe de realizar la nave (unos 500 millones de kilómetros), que no es para nada una línea recta. Eso implica una latencia de señal  (aunque la señal emitida si se propague en línea recta) en las cercanías de Marte o de órbita marciana de muchas veces el retraso de las emitidas desde la Luna. Esto es cercano a los 10 minutos que tardan en llegarnos la información. Las operaciones críticas en las proximidades de Marte deberán ser realizadas completamente en automático, dejando al ordenador de abordo que tome las decisiones oportunas en función de la información que disponga de sus sensores en cada momento.

Y es aquí cuando encontramos otro dato que nos recuerda al ofrecido anteriormente de la Luna; el 50% aproximadamente de las misiones enviadas a Marte han fracasado, no sólo en el aterrizaje, sino también en su inserción orbital, a priori más sencilla. Tienes la extensa anterior entrada para consultarlas. A diferencia de la Luna, algunas misiones han fracasado no sólo en los primeros años de la exploración del planeta, si no en décadas recientes, especialmente en el caso de aterrizadores (landers), fracasos que recogimos en la entrada de exploración anterior.

Y es que aterrizar sobre la superficie de Marte es más complejo que en la Luna, ya no solo por su distancia, si no por unas peculiaridades que diferencian ambos astros.

En primer lugar como ya habíamos señalado con anterioridad, Marte posee atmósfera a diferencia de la Luna. Esa atmósfera –aunque inferior a la terrestre en cien partes-supone una fricción para una nave que llega desde una trayectoria directa interplanetaria. A una velocidad de casi un par de decenas de miles de kilómetros por hora, la gravedad del planeta aumenta aún más su velocidad de aproximación a superficie, por lo que para evitar que salga rebotada por la atmósfera o que se queme por exceso de fricción, tiene que entrar en un adecuado ángulo y emplear varios sistemas de frenado durante los famosos «7 minutos de terror » que han dado a conocer las naves de NASA que se han posado en la superficie, aunque no siempre hayan sido exactamente siete.

El primer frenado es realizado mediante un escudo térmico, que alcanzará más de 1.000 ºC durante la fricción (con pérdida de comunicaciones con la Tierra) a pesar de lo tenue de la atmósfera marciana, para posteriormente abrir un paracaídas de gran tamaño (por la necesidad de mayor sustentación debido citada débil atmósfera) que es lanzado a velocidad hipersónica: a mayor tamaño mejor, pero los paracaídas muy grandes son más difíciles de desplegar y más sensibles al desgarro, algo fatal en el descenso. Posteriormente tras despojarse de escudo térmico y del paracaídas, entran en acción los retrocohetes que llevarán al aterrizador desde unos 250 Km/h  hasta una velocidad no superior a 3 Km/h en superficie.  En el caso de los dos últimos grandes rovers de NASA (Curiosity y Perseverance), estos retrocohetes de frenado han ido ensamblados en una sección de la etapa de crucero  que ha desplegado  a los  rovers mediante unos cables de nylon de unos 9 metros de longitud, para después alejarse del lugar del descenso, maniobra conocida como«Skycrane» o grúa celeste, de la que hablamos en la anterior entrada y pusimos un esquema en la primera.

En las misiones anteriores a estas dos citadas, se utilizaron en vez de esta maniobra unos airbags que permitían algunos rebotes sobre la superficie, y con anterioridad solo retrocohetes en los pioneros aterrizadores Viking.

Pero ha habido bastante suerte (no para todos), porque la atmósfera es débil para ofrecer sustentación, pero suficientemente importante para quemar los sistemas electrónicos que controlan el descenso de una nave si se produce a alta velocidad. Es más, la atmósfera es –además- traicionera, porque sufre cambios en la densidad repentinos e incluso ofrece diferentes resistencias según la altitud topográfica de la zona elegida para el aterrizaje de forma sensible, siendo más difícil en zonas altas y en latitudes altas (muy al norte o muy al sur del planeta). La capacidad del ordenador de a bordo de tomar las decisiones adecuadas en función de sus sensores, y la respuesta de todos los sistemas, como podéis comprender es vital.

Además existen otras variables no controlables, como la posibilidad de una tormenta local o global de polvo marciano, lo cual complicaría mucho el aterrizaje. Ni que decir tiene que en la sala de control de misión en la Tierra solo podemos cruzar los dedos y esperar que la nave funcione como está programada y  tome las mejores decisiones según los datos disponibles, y esperar la primera transmisión desde la superficie del planeta.

Decir también que Perseverance ha conseguido incrementar la precisión de su aterrizaje gracias al sistema «inteligente» de conocido como LVS (Lander Vision System), en el que comparaba imágenes durante el descenso de los últimos metros con imágenes de una base de datos disponible para orientar de forma más segura la zona elegida. China ha utilizado un sistema análogo, del cual conocemos más bien poco, en las misiones recientes a la Luna y que han constituido un éxito para el gigante asiático.

4) ¿Cómo es el Planeta Marte y qué zonas son las más interesantes para explorar?

Resumir en pocas líneas la riqueza y cada vez más sorprendente geología y morfología de Marte es complicado y es motivo de diferentes libros que podemos encontrar al respecto.

De forma muy general diremos que las primeras misiones sobre el planeta nos mostraron unas características que no se corresponde con la realidad de la riqueza geológica y topográfica que actualmente empezamos a conocer con detalles.

Sin embargo el primer orbitador Mariner 9 (1971-72) nos cambió el concepto de la superficie de Marte. Grandes volcanes extintos, una fractura enorme en las cercanías del ecuador del planeta (Valle Marineris), innumerables cráteres y figuras de antiguas inundaciones con grandes canales de desbordamiento que mayormente solo se podrían asociar a un pasado con agua abundante, zonas con forma de lagrima y zonas sinuosas formando redes complejas y llanuras sorprendentes, zonas polares con patrones en espiral, además de un hemisferio norte dominado por una gran llanura reciente sin apenas craterización, que se suele considerar una zona de fondo oceánico.

Marte tuvo un pasado dinámico, activo, tanto en forma de volcanes como en mucha menor medida una débil  tectónicas de placas, y aunque no fue ni de intensidad ni de la duración de la terrestre (que como sabemos todos, por fortuna aún continua), fue  la que posiblemente ayudó a originar el enorme cañón Valle Marineris (y todo su subsistema) junto a la enorme presión de la zona volcánica cercana, que atraviesa una cuarta parte del ecuador marciano, Sus dimensiones: 4.500 km de longitud por 200 km de ancho y unos 8 Km de profundidad de media. Esta actividad se detuvo paulatinamente parece ser hace unos 4.000 millones de años con el enfriamiento interno del planeta.

Las enormes formaciones de volcanes de la zona de Tharsis se vieron favorecidas por esta escasa o nula tectónica de placas y la enorme energía interna que acumularon estas regiones, provocó multitud de fallas, que el viento y el agua aún presente en la superficie ayudaron a erosionar.

Olympus Mons. El mayor volcán de la zona de Tharsis y de todo sistema solar, con una altura de unos 26 kilómetros y una base como toda Francia. Viking 1. Crédito: NASA/JPL

En la abundante craterización del hemisferio sur destaca también la enorme cuenca de impacto Hellas Planitia (-42º S), con un diámetro de unos 2.300 kilómetros  que se formó probablemente durante el bombardeo tardío del sistema solar (LHB) que se produjo entre los 4.100 y 3.800 millones de años. Constituye el punto más bajo del planeta. Científicos de la universidad de Texas en Austin propusieron en 2018 que se trataba de un lugar de gran interés astrobiológico por unos patrones fotografiados por el orbitador MRO en 2009, similares a los existentes en las llamadas «calderas de hielo» de Islandia.

Aquellas zonas que presentan estructuras donde el agua fluyó y mucho mejor, en aquellas zonas donde el agua arrastró sedimentos durante largo tiempo, constituyen zonas de especial interés geológico y astrobiológico. Así, la misión Perseverance ha buscado para su aterrizaje un cercano antiguo delta, desembocadura de un rio que fluyó hacia el cráter de impacto Jezero.

Entre las zonas de Marte muy diferenciadas, no podemos olvidarnos de las zonas polares. Antes de la exploración espacial solo conocíamos su estacionalidad (avance y retroceso según la estación) y  pensábamos en una riqueza de hielos de dióxidos de carbono, similar a su tenue atmósfera, con pocas trazas de agua. Pero ahora sabemos que se componen centralmente por hielo de agua y  se encuentran recubiertos de hielos de CO2, parte del cual es el que experimenta los avances y retrocesos estacionales. El casquete polar norte es el que más retrocede durante su verano, incrementando la atmósfera del planeta en CO2 y mucha menor medida vapor de agua. El casquete polar sur es más estable, y solo presenta sublimación de CO2 que posteriormente puede caer sobre la superficie en forma de  nieve. Además existe una desviación de más de 100 kilómetros respecto al sur geográfico y presenta algunas formaciones morfológicas para las que aún no tenemos respuestas contrastadas.  Es por ello que, pese a la dificultad en aterrizar en las cercanías de los polos, es sumamente interesante para comprender mejor estas zonas y también las evidencias que nos guardan de la historia y cambio del planeta. Es muy recomendable para ampliar conocimientos sobre la geología de Marte, la información disponible del U.S Geological Survey [14]

5) ¿Por qué evolucionó de forma tan diferente la Tierra y Marte?

Marte es un planeta que como la Tierra se formó hace unos 4.600 millones de años, y ambos planetas partieron probablemente de unos orígenes similares aunque con menos masa en el caso de Marte. Durante la formación de la corteza, existía en el planeta una atmosfera densa y abundante agua. En la llamada era Noeica,  hace de entre 4.000 y 3.500 millones de años (y durante el Gran Bombardeo Tardío)  la abundancia de agua era notable (cubría un 20% del planeta) y un pH probablemente neutro dieron orígenes a las primeras arcillas. Mientras en la Tierra empezaban a aparecer las primeras formas de vida más simples, la atmósfera marciana empezaba a escaparse del planeta ¿pudo surgir la vida en este momento también en Marte?

Hace 3.900 millones de años, Marte sufrió un enorme impacto en el hemisferio sur que provocó la mayor depresión y cuenca de impacto del planeta: Hellas Planitia. El núcleo fundido del planeta posiblemente empezó a enfriarse y detenerse, al campo magnético a debilitarse.

En la era Hespérica, situada hace entre los 3.500 y 2.800 millones de años, una gran cantidad de actividad volcánica en Marte durante miles de años provocó la formación de sulfuros en la superficie debido a las emisiones volcánicas, y el aumento de CO2, el agua empezó a acidificarse mientras la atmósfera continuaba perdiéndose al espacio, aunque posiblemente era parcialmente compensada por las erupciones que permitían mantener una presión atmosférica adecuada para el agua líquida. En la Tierra ya existía la fotosíntesis y las células procariotas, y pensamos que algunos lugares del planeta rojo tenían en esos momentos las condiciones adecuadas para el mantenimiento de la vida (por ejemplo el lugar donde opera Curiosity). Pensamos que en esta época gran parte del hemisferio norte marciano (Vastitas Borealis, que marca el llamado límite 1/3 de su topografía diferenciada entre parte del hemisferio norte y el resto del planeta) estaba cubierto por un gran océano.

De los 2.800 millones de años a esta parte, mientras en la Tierra la atmósfera empezaba a ser rica en oxígeno, la presión atmosférica en Marte bajaba muy notablemente, el ambiente se enfriaba y se reducía en vapor de agua (se secaba), el agua de superficie se congelaba o perdía al espacio al sublimarse (favorecida también por la menor masa del planeta) y la superficie empezaba a estar dominada por los óxidos de hierro.

Hace 2.000 millones de años la gran zona volcánica de Tharsis aún continuaba activa y creemos que se forma el Olympus Mons favorecida por la escasa tectónica de placas y la poca gravedad del planeta, pero la «dinamo» interior  de Marte se va  «apagando» progresivamente de forma inevitable y provocando la pérdida de gran parte de su atmósfera al espacio, mientras que en la Tierra, hace 1.000 millones de años surgen las primeras formas multicelulares que podrán evolucionar gracias a una atmósfera estable protegida por su campo magnético y su gravedad.

Los últimos flujos de lava datan de hace unos 200 millones de años, pero es posible encontrar residuales de actividad volcánica que se extinguen por completo poco antes de cuando en nuestro planeta aparecen los homínidos, hace unos 8 millones de años.

Comentar que la las llamadas eras marcianas: Noeica, la más antigua, Hespérica la más reciente con cráteres pequeños, y la Amazónica –coincidente con grandes extensiones del hemisferio norte- la más reciente, se basan precisamente eso, en su craterización como medio de datación.

Actualmente Marte –en contra de lo que se suele decir- no está geológicamente del todo muerto. Gracias al aterrizador Insight (2018) hemos detectado muchos terremotos, de niveles mayores que los de la Luna, que pueden ser restos de la débil tectónica de placas y vulcanismo que presentó, y además todos ellos parecen originarse en un punto del planeta a unos 1500 kilómetros de distancia de donde opera el aterrizador-sismólogo de NASA.

Entonces ¿a qué se debe esta diferencia en la evolución de los dos planetas? Bueno, partiendo que todo lo que estamos explicando son hipótesis en base a las evidencias de las misiones espaciales, y que no siempre son compartidas por toda la comunidad científica, actualmente pensamos que el núcleo interno fundido del planeta se enfrió al ser de menor tamaño que el de nuestro planeta, eso provocó casi una detección de la rotación interior y el cese casi completo del «efecto dinamo» que protegía a la atmósfera del planeta mediante una magnetosfera importante del viento solar.

El paleomagnetismo de superficie aún nos tiene que contar muchas historias de cuando cesó exactamente, pero lo que parece evidente gracias a los estudios del orbitador MAVEN es que la atmósfera marciana se escapó al espacio debido a la interacción del viento solar, efecto que aún continúa al tener actualmente un campo magnético de unas 10.000 veces inferior al terrestre.

En la siguiente entrada hablamos del agua y de la vida en Marte.

¡A cuidarse!

Referencias del texto

[14] https://pubs.usgs.gov/sim/3292/

Marzo Marciano (II): Las 10 cosas imprescindibles que debes saber sobre Marte

Las 10 cosas imprescindibles  que debes saber sobre Marte (II)

«Esto es el principio de una nueva amistad…»

En el mes de febrero de 2021 se inició el nuevo periodo exploración de Marte.  Por primera vez en la historia de la exploración marciana llegaban en muy poco intervalo de tiempo al planeta, tres misiones de diferentes nacionalidades, con la finalidad de conocer mejor su atmósfera y buscar en su superficie pruebas pasadas o actuales de vida primitiva.

En la anterior entrada del sábado pasado tratamos de ¿Por qué Marte?, en esta segunda entrada del blog vamos a ver cuáles han sido y son, los intentos de conocer este planeta para convertirlo en «un lugar para la humanidad». Creo que, aunque sea la entrada más extensa de las que contestarán a las 10 preguntas básicas sobre Marte que son recomendables conocer las misiones, además de haceros muy marcioan@s, os dará una buena perspectiva de la exploración del planeta, que no es ni mucho menos un asunto trivial. Si por el motivo que fuera no os interesa la exploración del planeta hasta el día de hoy, podéis esperar a la próxima entrada sin leer esta (que seguro os asusta por extensa). En las próximas, mucho más breves, contestaré a varias cuestiones mucho más concretas (ya sabéis, por ejemplo cosas sobre el agua, vida, astronautas, ataque marciano, Elon Musk…), y que publicaré en nada, en esta serie de marzo-marciano.

Vamos allá con esta entrada…

2) ¿Cuál ha sido la exploración de Marte?

La pregunta es fascinante, y  la respuesta extensa y cautivadora tanto en cuanto ha plasmado el inicio y perfeccionamiento de la exploración inter-planetaria desde su mismo nacimiento, hace unos 70 años, hasta nuestros días. También cautivador  ha supuesto el cambio de paradigma de lo que pensábamos que era Marte, desde un lugar aparentemente hostil similar a nuestra Luna -que nada tenía que ver con el planeta que creíamos que era en el siglo XIX-, hasta llegar a un lugar de diversidad geológica profundamente interesante, con un pasado común con la Tierra y abundante agua en su superficie antiguamente, que sin embargo evolucionó de forma diferente. Desentrañar todas las preguntas que se abren, es un gran trabajo que nos llevará muchas décadas y en cuyas respuesta contribuirá sin duda la exploración humana directa.

Descartada la posible existencia de vida inteligente en Marte, que hubieran construido obras de ingeniería planetaria, conforme mejoraron los telescopios a principios del siglo XX, empezamos a sospechar que debido a la tenue  naturaleza de CO2 de su  atmósfera y de sus posibles temperaturas gélidas, el paisaje de superficie no sería nada parecido al de la  Tierra. Además empezamos a pensar que seguramente sus hielos polares, que retrocedían y avanzaban según sus estaciones, posiblemente  no fueran de agua, si no de CO2 helado. Pero todo esto sería necesario comprobarlo,  habría que enviar naves espaciales para que tomaran datos e imágenes de cerca, que corroboraran lo que empezábamos a sospechar que podría ser un frio desierto pedregoso y helado con apenas atmósfera (además  de irrespirable para los humanos).

Viajar a Marte no es un sueño reciente. Diferentes ingenieros espaciales, muchos pioneros, soñaron con volar fuera de la atmósfera de la Tierra, enviar artefactos a los planetas en misiones de exploración, antes de poder enviar tripulaciones humanas. La Luna fue el objetivo inicial de de las dos superpotencias del siglo XX en plena «guerra fría» que culminó con el programa Apolo de NASA llevando la primera tripulación a nuestro satélite, después de haber conseguido hacer llegar algunas pequeñas naves robóticas. Eran los albores de la astronáutica y la Luna el objeto más cercano,  pero un objetivo suficiente que mostraría la nación que había conseguido la tecnología para controlar el cielo.  El propio Von Braun (padre del cohete Saturno V) soñó con llegar a Marte, pero primero sin lugar a dudas había que pasar por la Luna, y salvar todos los difíciles retos de un viaje espacial.

Sin embargo enviar una nave a Marte es mucho más difícil que enviarla a la Luna, por muchas consideraciones tecnológicas. No solo tiene que cubrir una distancia mayor haciendo cada vez más difíciles las correcciones de rumbo por la latencia de la señal (el tiempo que tarda en llegar una señal de la nave a la Tierra o viceversa), sino que además la nave se ve expuesta durante meses a las duras condiciones extremas del viaje interplanetario, para lo cual debe estar correctamente protegida. La orientación de la antena responsable de la comunicación  de la nave hacía la Tierra durante todo el camino no debe de verse  comprometida, tampoco durante la fase de inserción orbital, en la que la nave deberá experimentar un frenado importante no exento de peligro. Si la misión es aterrizar, los sistemas deben ser suficientemente eficaces para proteger a la nave de la fricción, que debe ser dirigida con el ángulo adecuado de entrada, y posterior frenado atmosférico  -asistido con otros sistemas- debido a la densidad de la atmósfera del planeta. Todo esto además deberá hacerse de manera autónoma, confiando a la programación de abordo que tome las correcciones oportunas para conseguir el éxito de llegar a la superficie de forma suave y segura.

Estas dificultades generales  se pueden ver plasmadas en este gráfico, que muestran los éxitos y los fracasos desde los inicios de la exploración marciana hasta nuestros  días por los diferentes países que se han aventurado hacía Marte.

El gasto principal de combustible de una misión de exploración a otro planeta se utiliza principalmente en vencer la gravedad de la Tierra, pues en realidad para las correcciones de rumbo la cantidad de combustible que lleva la nave es escaso. También debe llevar combustible para parte del frenado y por su puesto las correcciones de orientación una vez en órbita, así como correcciones a lo largo de misión. En el caso que sea descenso (lander), parte de combustible será utilizado en los retrocohetes de frenado final. Pensemos que tras un encendido de transferencia, la carencia de rozamiento en el espacio permite que la nave mantenga la velocidad alcanzada con ese encendido, y que suele ser de más de 10.000 kilómetros a la hora.

Tras varios intentos fallidos, la primera nave en acercarse a Marte fue la Mars 1 (1963, Unión Soviética –URSS-) que pasó a casi 200.000 kilómetros del planeta, si bien su contacto se perdió de camino.  Mariner  4 (1965, EE.UU) fue la primera nave (de unos 250 Kg) en acercarse con éxito al planeta Marte y enviar fotografías y datos preliminares de la superficie del planeta y de la atmósfera  durante un breve sobrevuelo (flyby). Las 21 imágenes, de poca calidad pero de gran proeza técnica para la época, mostraban un paisaje lunar bastante desolador. Lo que revelaban del planeta era un lugar bastante poco atractivo para la exploración, un paisaje  «muy lunar», y muy lejos de lo que soñamos a finales del siglo XIX. Aún así la misión –que navegaba mediante orientación estelar- fue pionera tanto en el acercamiento «cerrado» a Marte como en el envío de imágenes convertidas a formato digital y que se transferían de esa forma a la Tierra.

 Las siguientes naves en sobrevolar Marte fueron las Mariner 6 y 7, que alcanzarían el planeta en julio y agosto de 1969 a una distancia de tan solo 3.500 kilómetros. Estas sondas retransmitieron un total de unas 140 imágenes, y si bien dejaron zonas amplias del hemisferio boreal por fotografiar, se mostró algo más de riqueza en el paisaje que el  mostrado por la Mariner 4. Junto a la determinación de una presión atmosférica del 1% de la terrestre, algunas fotos parecían mostrar paisajes donde habría intervenido en un lejano pasado el agua. Sin duda el objetivo en la siguiente oposición del planeta  (1971) sería colocar una nave en órbita para tomar muchas más imágenes y más datos.

La Mariner 9 [4] llegó con éxito a órbita marciana en noviembre de 1971, siendo la primera nave construida por la humanidad en orbitar otro planeta. Permaneció activa hasta 1972 enviando más de 7.300 fotografías. La flexibilidad en la programación de la nave, le permitió un «modo de espera» (modo seguro) pues a su llegada se estaba produciendo una tormenta global marciana. Mariner 9 fue la primera gran misión planetaria que empezó a revelarnos el esplendor de un pasado marciano posiblemente rico en agua y un presente geológico de lo más interesante y variado.

Las sondas soviéticas Mars 2 y Mars 3 (diciembre 1971, URSS) aunque llegaron con éxito a órbita marciana, fracasaron parcialmente debido a la tormenta de polvo que azotaba el planeta, por lo que buena parte de sus fotografías solo mostraban una superficie emborronada. Sus módulos de descenso también fracasaron, si bien consideramos que el aterrizador (lander) de la Mars 3 fue la primera nave  que se posó con éxito en el planeta Marte, aunque solo logró funcionar durante unos pocos segundos. Los orbitadores devolvieron información interesante sobre la atmosfera y gravedad marciana, sin embargo no obtuvieron apenas fotografías debido al corto período de operación de unos meses. Curiosamente el modulo de descenso de la Mars 3 portaba un pequeño rover no autónomo, que lógicamente nunca se llegó a desplegar. Estas naves soviéticas tenían un peso en lanzamiento de alrededor de unos 4.500 Kg mientras que la Mariner 9 sólo 970 Kg en el lanzamiento. En la exploración marciana es una diferencia marcada estos años; las pesadas naves soviéticas y con poca flexibilidad de re-programación frente a las estadounidenses, más ligeras y preparadas para ser re-programadas en órbita.

En la oposición de 1973 solo la URSS intentaría infructuosamente llegar a Marte, con nada menos que cuatro misiones: orbitador Mars 4 fallida, orbitador Mars 5 que llegó a órbita en febrero de 1974 pero falló a las pocas semanas, orbitador y aterrizador Mars 6 que entró en órbita exitosamente pero cuyo aterrizador se estrelló y orbitador y aterrizador Mars 7, que rebotó en la atmosfera perdiéndose la misión. Estos 4 fracasos finalizaron el programa de Marte de la antigua URSS por bastantes años. Mientras la NASA dejaba pasar esta oposición  para preparar su ambicioso y costoso proyecto Viking para 1975: 2 orbitadores con aterrizadores (landers) con unas masas de 3.200 Kg cada una, que además de los datos atmosféricos e imágenes orbitales y de superficie, tomarían muestras  en dos zonas diferentes del planeta para analizarlas «in-situ» en unos mini-laboratorios buscando trazas de actividad biológica.

Las misiones se iniciarían en julio y septiembre de 1976, después de unos exitosos aterrizajes sobre la superficie del planeta rojo en dos lugares diferentes, Chryse Planitia y Utopia Planitia respectivamente.

Las naves, diseñadas para operar de forma certificada 3 meses, sobrevivieron hasta noviembre de 1982 cuando se perdió el contacto, después de recibir en Tierra más de 50.000 imágenes. Las estaciones meteorológicas nunca midieron algo más de 0º C, llegando a registrar hasta -120º C por la noche de invierno. Se analizó la composición atmosférica destacando la gran escasez del vapor de agua (0,03%), y sobre todo se detectó la abundancia de un isótopo más pesado del nitrógeno en grandes cantidades, que por su relación con el hidrógeno podría implicar la presencia en el pasado de una capa de más de 100 metros de agua por todo el planeta según los cálculos preliminares. Una cantidad de agua semejante sólo se podría explicar mediante la presencia de una atmósfera mucho más densa que permitiera el agua líquida en la superficie, actualmente inexistente.

Surgían  preguntas difíciles de contestar; ¿Dónde se encuentra toda esa agua hoy? ¿Por qué se perdió? ¿Pudo surgir la vida si hubo agua durante periodos largos?¿ Puede existir actualmente?...esas preguntas serán contestadas, en la medida que conocemos actualmente, después de conocer en esta entrada la exploración de Marte.

El casquete polar norte, mucho mayor que el sur, podría albergar parte de esa agua perdida, las Viking midieron una temperatura de -68º C pero que solo sería compatible con un 25% del agua calculada desaparecida. Una solución sería atribuir a que el subsuelo de Marte tiene atrapada el agua en forma de hielo (permafrost) y también en depósitos quizás a una profundidad considerable (¿reservas de agua importantes en el subsuelo?), pero hasta hace pocos años nadie se atrevía a aventurar ese dato por falta de evidencias. Los 3 experimentos biológicos no fueron concluyentes, uno de ello dio positivo en los dos aterrizadores, sin embargo los dos restantes experimentos dieron negativos, por lo que se consideró que ese positivo en realidad se trataba de un falso positivo. Pero este dato aún es cuestionado y debatido actualmente.

Para mejor comprensión de las misiones enviadas al espacio durante estos años recomiendo la detallada página  de Gunter’s Space page [5]. Tras estás costosas misiones, el interés por explorar Marte decayó (o los presupuestos se ajustaron), por parte de las dos potencias, hasta 1988 en que la antigua Unión Soviética, URSS (con cierta cooperación internacional en instrumentos científicos) enviaría las fracasadas sondas (orbitador y aterrizador en ambos casos) Fobos 1 y 2. Un duro golpe en la vuelta a Marte.

En 1992 fue lanzada por NASA la Mars Observer (MO), primer intento de topografía de alta resolución, sin embargo en agosto de 1993 antes de la inserción orbital sobre Marte, se perdió el contacto con la sonda. Casi 1.000 millones de dólares que hicieron temer por el retorno hacía Marte por parte de NASA.

En 1996 la más completa y ambiciosa misión (6.700 Kg) hasta esa fecha para estudiar el planeta fue lanzada por Rusia (nueva nación heredera del programa espacial de la Unión soviética, URSS), dentro del programa Mars 96 (Mars 8 orbiter y lander) que incluía orbitador y aterrizador, sin embargo al poco del despegue la nave se perdió sobre el océano pacifico. Un duro golpe para  Roscosmos, o Agencia Espacial Federal de Rusia (fundada en 1992).

Ese mismo año dos misiones fueron lanzadas hacía Marte por NASA. La primera una misión de bajo coste (clase discovery de NASA con «sólo» 200 millones de $ de presupuesto), Mars Pathfinder (800 kg), fue lanzada hacía Marte, con un aterrizador mediante sistema de aterrizaje final mediante airbags y un pequeño rover autónomo de análisis de rocas, el Sojourner ( de sólo 10 kg). Aterrizó con éxito (rebotando en 15 ocasiones) el 4 de julio de 1997 y supuso un éxito que fue acompañado de una repercusión mediática gracias a la incipiente red de comunicación  planetaria que conocemos como  Internet.

Las panorámicas y los análisis básicos de la superficie fueron seguidos por millones de personas en todo el mundo, tras 20 años sin misiones en Marte.

Los primeros análisis de rocas ya manifestaron una composición no esperada en esa zona, vinculadas a procesos tectónicos. La determinación de un núcleo denso (50% del tamaño del planeta) también sorprendió por sus dimensiones. Durante 2 meses de misión más de 17.000 imágenes fueron enviadas a la Tierra (15.500 del lander y 500 del rover) así como 8 millones de datos meteorológicos y 20 análisis de rocas gracias al rover Sojourner en las cercanías del Pathfinder.

La segunda misión en llegar a finales de 1997 fue el orbitador Mars Global Surveyor (MGS), cuya misión era recoger durante dos años -inicialmente previstos- información sobre la topografía marciana con un altímetro láser y datos de la atmósfera  y campo magnético. Y fue precisamente el altímetro láser (MOLA) el que nos proporcionó una nueva cartografía hasta entonces nunca vista, hasta que finalizó su vida operativa en 2001 Hasta el final de misión en 2006, más de 100.000 imágenes fueron tomadas con una resolución exquisita, y es más, durante los 9 años en órbita permitió registrar cambios estacionales en la orografía interesantes, como vendrían a ser depósitos recientes en paredes de cráteres.

Estos dos éxitos, con presupuestos relativamente modestos (MGS se puede comparar con el estreno cinematográfico de por aquel entonces WaterWorld) y de repercusión más que interesante tanto científica como mediática,  marcarían las siguientes décadas de investigación marciana, si bien no tendrían una inmediata continuidad exitosa para la agencia espacial estadounidense como veremos a continuación. Para la oposición de 1999 la NASA programaría el lanzamiento de dos misiones. La primera era la Mars Climate Orbiter (MCO) que fue lanzada en diciembre de 1998 y era un orbitador de estudio de la atmósfera así  como repetidor de señales de futuras misiones, sin embargo un error de navegación (diferencias en las unidades métricas) provocó que la nave entrara en la atmósfera de Marte a sólo 56 kilómetros, quemándose en septiembre de 1999 cuando ya se encontraba en órbita.

La segunda era la Mars Polar Lander (MPL), un aterrizador lanzado en enero de 1999 que llegó en diciembre, cuando ya se conocía el destino de la malograda MCO. El aterrizaje de este lander era una zona del polo sur marciano a unos -75º latitud sur, a tan sólo 1.000 kilómetros del propio polo. Sin embargo el 3 de diciembre de 1999, a pocos minutos del aterrizaje se perdió la señal.  El año  1999 se convertía en un año negro de la exploración marciana por parte de NASA.

Pero por el contrario el tercer milenio se iniciaría con el orbitador Mars Odyssey 2001 (si, el nombre de la misión hace referencia a la película de Stanley Kubrick, pero con 720 kg de masa en el caso de la MO2001) que partiría de la Tierra en abril de 2001 para llegar a Marte en octubre. De los tres experimentos principales, uno tenía la finalidad de medir la radiación a la que se verían sometidos futuros tripulantes humanos, otro de imágenes de emisión térmica y espectrómetro de imágenes infrarrojas (THEMIS) y un tercero como espectrómetro de rayos gamma para mapear el subsuelo de la superficie en busca de hidrógeno, y por tanto, agua. En mayo de 2002 se anunció la posibilidad de la existencia de un permafrost entre los 30 y 60 cm de profundidad en grandes zonas del planeta, entre los casquetes polares (+90º y -90º) hasta zonas de latitud intermedias altas (+60º y -60º).

Así mismo, la MO2001 fue dispuesta como repetidor de señales hacía la Tierra para otras misiones en el planeta. Esta finalidad sigue siendo operativa casi 20 años después, aunque su fase científica principal finalizara en agosto de 2004. La siguiente oposición NASA iba a retomar el intento por llegar a Marte nada menos que con 2 rovers gemelos y netamente más grandes que el Sojourner, de hecho cada uno pesaba 130 kilogramos.

En la siguiente oposición marciana, fue la Agencia Espacial Europea (ESA) quien se estrenaría con Marte enviando la sonda Mars Express con su aterrizador «Beagle». La nave llegó el 25 de diciembre de 2003, y si bien el Beagle se perdió impactando contra la superficie, los 7 instrumentos científicos cuyos objetivos principales era la búsqueda de agua, conocer mejor la atmósfera marciana y la geología del planeta,  empezaron a funcionar a plena eficacia.

De la configuración de la sonda lo que más resalta es su antena formada por un dipolo extensible de 40 metros de largo que se utiliza como radar-altímetro para mapear el subsuelo del planeta (MARSIS). Tanto este instrumento como el espectrómetro OMEGA han identificado hielo de agua bajo la superficie y también posibles lagos subterráneos de agua líquida. La primera detección fue de agua helada en 2004 en el polo sur de Marte. Actualmente la misión solo está parcialmente operativa (de hecho se realiza ciencia con una de las cámaras de navegación VMC) y sirve como enlace con otras misiones de superficie, si bien la interpretación de sus datos todavía da para la publicaciones de papers científicos sobre el planeta.

Por su parte NASA lanzaba dos rovers gemelos, los Mars Exploration Rovers (MERs: Opportunity  y Spirit), que iban a aterrizar sobre dos puntos opuestos de la superficie marciana utilizando el mismo sistema final de aterrizaje que la misión Pathfinder, los airbags. El 10 de junio de 2003 partía MER-A (Spirit) y el 7 de julio lo hacia el MER-B (Opportunity).

Spirit aterrizó en el cráter Gusev el 4 de enero de 2004 mientras que Opportunity aterrizaba en Meridiani Planun el 25 de ese mismo mes. Ambos aterrizajes fueron exitosos, y las primeras imágenes, incluidos los primeros panoramas –análogos a los obtenidos por la Pathfinder en 1997- colapsaron los servidores de NASA por el número de visitantes, con casi 2.000 millones de visitas.

Los rovers tenían como finalidad la búsqueda y análisis de rocas y formaciones del suelo que implicaran la presencia pasada de agua sobre la superficie. Spirit finalizó su misión en mayo de 2011, por una pérdida de energía debido a la imposibilidad de recargar las baterías con las placas solares, tras más de 2200 días de trabajo (estaba certificado para una operación de sólo 3 meses), mientras que se Opportunity se mantuvo operativo hasta agosto de 2018 (¡!). La infografía inferior (Spirit and Opportunity by the numbers) se ve el rendimiento de ambos rovers que han constituido uno de los éxitos indiscutibles de NASA sobre la superficie marciana.

 Recomiendo la pagina web de NASA destinada a las fotografías, vídeos e información obtenida por estos dos rovers intrépidos [7] con recorridos y duración bastante diferentes, y que constituyen ya unos de los legados para la humanidad de la exploración detallada de la superficie marciana.

Ambos rovers evidenciaron la presencia de antiguos manantiales (serendipia del rover Spirit), la evidencia de un ciclo de agua en tiempos relativamente recientes, tales como un millón de años, y la evidencia de una atmósfera densa debido a los carbonatos que se encontraron en superficie. El 2 de marzo de 2004 en una rueda de prensa se comunicó que la evidencias que el lugar de aterrizaje de Opportunity había cambiado la geología de la zona debido a la acción del agua eran casi irrefutables. La detección de Jarosita en la zona así como hematita –óxido de hierro hidratado- evidencias la permanencia de agua durante largos períodos en el pasado. Posteriormente se identificó la zona, más concretamente a una posible zona costera de un mar salado, en palabras del director de proyecto de los MERs, Dr. Steve Squyres. Sin embargo estas afirmaciones fueron cuestionadas posteriormente.

La siguiente misión en llegar al planeta fue el orbitador de 2.200 kilogramos Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), lanzado en agosto de 2005 y que llegó a órbita marciana en marzo de 2006. El objetivo de la misión era proporcionar una topografía marciana superior, para lo cual dispone de la cámara HiRISE que durante una de sus órbitas a finales de septiembre de 2006 fue capaz de detectar incluso  al rover Opportunity. Actualmente la nave sigue siendo operativa, además de utilizarse como radio-enlace de comunicaciones.

Las imágenes de Marte tomadas por la MRO constituyen actualmente, además de su indiscutible carácter científico, las más bellas tomadas del planeta rojo  desde órbita, con una resolución que puede alcanzar hasta los 30 centímetros de resolución (¡!) y que merecen mucho la pena visitar en el website de la misión [8], con 410 Terabits transferidos a fecha de marzo de 2021 (la MGS envió 1.750 Gigabits), así como en la página celebrando sus 15 años de misión por parte de las instalaciones de la DSN en Madrid [9]. Os invito a que disfrutéis de ellas en la website citada.

NASA volvería a intentar aterrizar en Marte en zonas de altas latitudes cercanas al polo, en esta ocasión al polo norte. MPL había fracasado en su intento de 1999, pero los aterrizajes exitosos de los dos MERs y la resolución que se estaba recibiendo por la MRO (NASA)  y Mars Express (ESA) para elegir un lugar de aterrizaje adecuado, permitió que se lanzara en 2007 el aterrizador Phoenix Mars Lander PML (680 Kg), que utilizaría retrocohetes para posarse en mayo de 2008 con la misión de estudiar la evolución geológica que habría marcado la presencia de agua en el pasado y analizar muestras de suelo mediante una pala en unos experimentos -mucho más avanzados tecnológicamente – pero que nos recordaba a los de las Viking de mediados de  los años 70.

La misión estuvo operativa durante 6 meses, pero algunos resultados fueron espectaculares, como anunció NASA en julio de 2008, con el encuentro de hielo de agua en la zona de aterrizaje y seguimiento de un proceso de sublimación del hielo en la zona donde tomaba muestras el brazo robótico.

Como declaró el Dr. W. Boynton (Universidad de Arizona) «es la primera vez que se toca y se prueba el agua marciana». También el análisis de pH situaba el entorno con una acidez muy parecida a las zonas antárticas de la Tierra. En septiembre, la Phoenix  (PML) detectó nieve en la atmósfera marciana, que se sublimaba antes de llegar a la superficie y se originaba a una altura de unos 4 kilómetros de altura. También se detectaron carbonatos cálcicos que implicaban procesos geológicos vinculados al agua.

Hay que decir que 3 años antes, Mars Express (ESA) había hecho pública una espectacular fotografía del interior de un cráter pequeño (35 kilómetros de diámetro y 2 de profundidad) en la zona de Vastitas Boreales que mostraban un fondo helado, que tras el análisis de los especialistas de misión se aseguró que  las imágenes no se correspondía con CO2 helado, si no con agua.

En 2011 se lanzarían 2 misiones a Marte, la Ruso-China Fobos-Grunt compuesta por un orbitador y un ambicioso aterrizador con retorno de muestras, que falló antes de la inserción a la órbita de transferencia, y el lanzamiento de NASA a finales de ese año del MARS SCIENCE LABORATORY (MSL- Curiosity), un nuevo rover mucho más grande, pesado y ambicioso que los MERs, a los que triplica en peso, y también va mucho más allá en presupuesto.

Curiosity es un rover de 900 kilogramos de peso, que aterrizó exitosamente en el cráter Gale (tierras bajas de Elysium Planitia) de 150 Km de diámetro en agosto de 2012. La fuente de energía es en este caso un generador de radioisótopos (RTG), que le garantizan su no dependencia del estado de placas solares durante más de una década (14 años estimados), y su capacidad de análisis  superior gracias a sus múltiples cámaras, sus espectrómetros (a destacar la ChemCam que se ayuda de un láser para vaporizar rocas a 10 metros de distancia), detectores de radiación, estación meteorológicas (REMS de fabricación Española) y su brazo robótico de 30 kilogramos que contiene también un taladro de superficie.

El sistema de aterrizaje que se puso en práctica fue los retrocohetes pero con una nueva maniobra denominada «SkyCrane», un complejo sistema de descenso de los últimos metros (tras las fricción atmosférica y paracaídas) en la que el rover sería soltado mediante unos hilos de la parte superior  del sistema de retrocohetes que después se alejaba de la zona de aterrizaje para no dañarlo. Tenéis una infografía del descenso en la anterior entrada.

Este Rover, actualmente aún operativo, tiene como objetivos primarios la evaluación de procesos geológicos y químicos de la superficie de Marte, determinar posibles entornos en los que sea posible encontrar componentes orgánicos del carbono  e investigar la presencia de los componentes básicos para la vida, como presencia simultánea de carbono, hidrógeno, oxígeno nitrógeno, fósforo y azufre (CHONPS), y naturalmente mejorar la comprensión de la dinámica atmosférica y radiación en superficie, de cara a la futura llegada de tripulaciones al planeta.

Después de más de 3.000 soles en Marte, la cantidad de imágenes, vídeos e información de los kilómetros recogidos por este intrépido rover, que está superando también toda expectativa de vida útil, es brutal. Lo mejor es que echéis una mirada a su website que también merece mucho la pena. [10]

Como anuncia NASA en su página, esta misión se engloba dentro de la hoja de ruta de exploración marciana que se encontraría entre “seguir el agua” y “buscar signos de vida”.

Por cierto, al igual que con el rover Perseverance que ha llegado recientemente a superficie (febrero 2021), también podéis seguir toda la trayectoria de exploración en una especie de «tiempo real» [11]  y retroceder al histórico de sus trabajos y recorridos, además de encontrar mucha información interactiva.

En 2013 dos misiones serían lanzadas sobre Marte, el orbitador  Mars Orbiter Mission (MOM- Mangalyaan) de la Agencia Espacial India (ISRO), para estudios generales de la atmósfera marciana con seis instrumentos científicos, y el orbitador MAVEN de NASA, con ocho instrumentos científicos,  para profundizar en la interacción del viento solar con la atmósfera del planeta. En septiembre de 2014 MOM llegó correctamente a órbita, así como MAVEN. Este último orbitador realizó el primer mapa completo de las corrientes eléctricas que genera el planeta Marte, con su actual débil campo magnético, y como afecta al comportamiento de la atmósfera, gracias a una órbita bastante elíptica en la que se llega a acercar a solo 150 kilómetros de altura sobre la superficie.  Se espera que MAVEN siga operativa hasta 2030. Las conclusiones de la misión intentan explicar por qué Marte perdió su campo magnético y con ello como la atmósfera se fue perdiendo debido a la interacción con el viento solar, lo que impidió que siguiera existiendo agua líquida en el planeta. A este respecto también se pueden encontrar las notas de prensa en la website de la misión. [12]

En 2016 una nueva misión iba a poner rumbo al planeta, la europea-rusa, liderado por ESA, ExoMars 2016 (compuesta por un orbitador  TGO y un aterrizador, Schiaparelli) que llegó a órbita  en octubre de 2016. El orbitador Trace Gas Orbiter (TGO) tenía como misión monitorear los gases traza, especialmente el metano que había sido detectado en dos ocasiones por el rover Curiosity en superficie, como posible indicador de actividad biológica (aunque también podría ser geológica), y el aterrizador Entry Descend and Landing (EDL- Schiaparelli) para practicar el aterrizaje sobre la superficie de Marte.  Mientras que la primera sigue en órbita, un fallo de software parece ser que hizo que se estrellara sobre la superficie el aterrizador EDL.

El año del lanzamiento del Tesla Roadster por Space X con su Falcon 9 Heavy  (2018), fue el año en que la NASA envió un aterrizador para conocer el interior profundo de Marte: la misión InSight (Interior Exploration using Investigations, Geodesy and Heat Transport) con tres instrumentos científicos principales. También le acompañaban 2 cubesats de comunicaciones ya que ninguna de los tres orbitadores MRO, MAVEN o MO2001 podían darle cobertura de su señal. Su lanzamiento había sido previsto para 2016, pero  el sismógrafo francés presentó una falla que obligó a la siguiente ventana de lanzamiento. En el mes de mayo de 2018, InSight partió de la Tierra y aterrizó satisfactoriamente en Marte en noviembre de ese año al oeste de Elysium Planitia.

En diciembre  de 2018 se desplegó el sismómetro mediante un brazo robótico y dos meses después una campana de protección pare evitar interferencias atmosféricas en el registro. También se perforó mediante un taladro para colocar una sonda de temperatura. Sin embargo el instrumento de perforación principal se trabó, y pese a los esfuerzos en intentar recuperarlo (incluso golpeando con el brazo robótico)  se dio por perdido a principios de 2021, pudiendo llegar a apenas el 10% de la profundidad prevista, que era 5 metros de profundidad. La misión pudo  registrar las vibraciones y transformarlas en el sonido del viento en la superficie de Marte (diciembre de 2018). Durante el primer año de funcionamiento se registraron casi 200 eventos sísmicos, unos 20 casi de magnitud 4. También hubo mediciones anómalas de la intensidad del campo magnético (hasta 10 veces mayor de lo estimado desde órbita) que no han podido ser explicadas satisfactoriamente.

La estación meteorológica TWINS de InSight  se convirtió en la segunda estación activa sobre el planeta, desarrollada íntegramente en España (Centro de Astrobiología de Madrid-CAB-, CSIC, principalmente).

Recientemente, con la llegada del invierno a la zona del aterrizaje, los instrumentos en funcionamiento han sido puestos en hibernación pues sus paneles solares han sido cubiertos por bastante cantidad de polvo, y aunque se planea que siga operativo hasta 2022 o 2023, dependerá de que el viento limpie de polvo marciano los paneles (como sucedió en los MER’s) y de la insolación solar recibida cuando pase el invierno. Hasta la fecha, se han registrado casi 500 sismos.

Y llegamos a 2020, el año más histórico en la exploración del planeta rojo, por varios motivos. En la ventana de lanzamiento del pasado verano estaba previsto que nada menos 4 misiones de exploración partieran hacía Marte. Debido a la pandemia de la Covid19 declarada a principios del año pasado, la EXOMARS 2020 liderada por la ESA y con la colaboración de la Agencia Espacial Rusa, no pudo completar los plazos para el lanzamiento. Este aterrizador y rover se lanzarán en la ventana de 2022. Sin embargo las otras 3 misiones sí partieron hacia el planeta Marte enviadas por la Agencia Espacial de la India (orbitador), Agencia Espacial China (orbitador, aterrizador y un rover de 200 kg) y Agencia Espacial Estadounidense (rover).

Las dos primeras, Hope y  Tianwen 1 ingresaron exitosamente en órbita marciana con pocas horas de diferencia a principios de febrero de 2021.  China se convertía en el sexto país en llegar a órbita marciana. El rover de NASA, Perseverance, aterrizó con éxito, envuelto en gran expectación mediática, en el cráter Jezero de 50 kilómetros de diámetro, el 18 de febrero de 2021, mediante un sistema mejorado del utilizado por el anterior rover Curiosity (900 Kg) en 2012, es decir, aerofrenado con escudo térmico, paracaídas y maniobra con retrocohetes «Skycrane». Esta maniobra se encuentra descrita en una infografía de la primera entrega de esta serie.

El rover Perseverance es actualmente noticia en todos los medios, y en la website de NASA [13]  tenemos abundante información de toda la misión y los ambiciosos objetivos: buscar vida pasada o presente en el planeta. El aterrizaje de este rover  de más de 1000 Kg de peso (el más pesado y completo enviado jamás) tenía como destino  el cráter Jerezo, un cráter de impacto que presenta un antiguo delta donde desembocaba un rio. El cráter estuvo lleno de agua probablemente durante cientos de miles de años.

La precisión del aterrizaje fue la más alta hasta el momento, con un error de dispersión de solo 8×7 kilómetros, decidiendo el vehículo donde posarse mediante un sistema de decisión propia conocida como LVS (Lander Vision System) que se basa en la toma de imágenes durante el descenso y la comparación con una base de datos del ordenador de a bordo para decidir hacia dónde dirigirse en el aterrizaje. Este sistema, totalmente nuevo para NASA, se ha empleado en las misiones chinas recientes a la Luna, aunque desconocemos su grado de similitud.

Hay que tener en cuenta que todas las misiones a Marte sufren una latencia de señal de más de 10 minutos, por lo que en estos llamados «7 minutos de terror» desde la llegada al planeta en órbita interplanetaria (20.000 Km /h) hasta su descenso sobre la superficie (<3 Km/h) debe hacerse en modo completamente automático sin posibilidad de interacción con la sala de control.

Perseverance,  además de 23 cámaras y 2 micrófonos para grabar el auténtico sonido directo de Marte, lleva siete instrumentos científicos principales: MastcamZ (sistema de cámaras para imágenes panorámicas, estereoscópicas y por primera vez con zoom), SuperCam (cámara dotada de espectrómetros y láser para examinar la naturaleza de pequeños cuerpos a 7 metros de distancia)  , SHERLOC (cámara y espectrómetro  con láser para detectar compuestos orgánicos), PIXL (espectrómetro de rayos X), RIMFAX (radar de superficie), MOXIE (experimento de producción de O2 a partir de CO2 atmosférico) y MEDA (estación meteorológica). Decir que esta última, MEDA, ya en funcionamiento, constituye la tercera estación funcionando sobre el planeta con diseño completamente español. Pero es importante decir que en otros instrumentos también han participado investigadores españoles, como es en la MastcamZ y en la antena de alta ganancia que lleva el rover para comunicarse con la Tierra. Además muchos españoles a través del propio JPL y otras entidades internacionales, participan del proyecto, es por ello que por primera vez en su historia, NASA retransmitió el evento del aterrizaje también en español.

Además de todo ello, Perseverance incluye un sistema de encapsulado de muestras (30) para futuro retorno a la Tierra (proyecto en estudio por ESA/NASA) y un pequeño helicóptero de 1,8 Kg, el INGENUITY, que hará vuelos de hasta 15 metros de altura y 90 segundos de duración que servirá como prueba tecnológica y de ayuda a la trayectoria de Perseverance. Ingenuity será la primera nave en «volar» en otro mundo, si todo va bien. Sus hélices se moverán a la friolera de 2.500 rpm (revoluciones por minuto) para que sus aspas de 1 metro le den sustentación en la tenue atmósfera marciana, con el 1% de densidad atmosférica respecto a la de la Tierra.

Algo emociónate está esperando ser descubierto en algún lugar de Marte.

Mientras tanto, la Agencia Espacial China hace por fin público recientemente el lugar de aterrizaje de su rover, maniobra que se realizará desde la órbita marciana durante el próximo mes de mayo de 2021. ¿Tendrá el mismo éxito que Perseverance? En todo caso, es evidente que el gigante asiático está desarrollando una carrera por el espacio de una forma mucho más rápida y sorprendente de lo que pensábamos hace escasamente una década, y muchas veces se suele citar que está consiguiendo éxitos que NASA o ROSCOSMOS (como heredera de la Agencia Espacial de la antigua URSS) tardó décadas en alcanzar. Respecto a este último apunte, no lo comparto del todo pues pienso que no se pueden comparar éxitos espaciales en décadas diferentes con tecnologías mucho más avanzadas.

Se suele citar que aproximadamente la mitad de las naves enviadas al planeta rojo han fracasado, y especialmente la antigua Unión Soviética URSS/ Rusia es la que peor parte se ha llevado en estos fracasos.

Por cierto, China ha sido la sexta potencia en llegar a Marte, y hemos hablado de EE.UU, Rusia (consideremos heredera de la extinta URSS), ESA (consideramos Europa como un único país a nivel de exploración espacial bajo la bandera de ESA), India y Emiratos Árabes Unidos (llegó a órbita horas antes que China),  ¿hemos hecho las cuentas bien o nos hemos dejado a alguien por el camino? ¿Cuál es el motivo de ello?

Te lo propongo como acertijo si eres un o una astrotrastornad@ de la exploración espacial.

Y esto, esto es todo, amig@s,…de momento. Espero que si has llegado hasta el final, hayas disfrutado, y como regalo de perseverancia, échale una mirada a este enlace (por si no lo conoces aún), seguro que juegas con él un rato.

https://mars.nasa.gov/explore/mars-now/

¡A cuidarse mucho!

Referencias del texto:

[4] https://www.jpl.nasa.gov/missions/mariner-9-mariner-i

[5] https://space.skyrocket.de/doc_sat/ip_probe.htm

[6] https://apod.nasa.gov/apod/image/0401/marsapan_spirit_big.jpg

[7] https://mars.nasa.gov/mer/index.cfm

[8] https://mars.nasa.gov/mro/

[9] https://www.mdscc.nasa.gov/index.php/2020/08/13/imagenes-de-mars-reconnaissance-orbiter-en-su-15o-aniversario/

[10] https://mars.nasa.gov/msl/home/

[11] https://mars.nasa.gov/msl/mission/where-is-the-rover/

[12] https://www.nasa.gov/mission_pages/maven/main/index.html

[13] https://www.nasa.gov/perseverance

Marzo Marciano (I): Las 10 cosas imprescindibles que debes saber sobre Marte

Marzo marciano (I): Las 10 cosas imprescindibles  que debes saber sobre Marte

Esto es el principio de una nueva amistad…

En el mes de febrero de 2021 se inició el nuevo periodo exploración de Marte.  Por primera vez en la historia de la exploración marciana llegaban en poco espacio de tiempo al planeta, tres misiones de diferentes nacionalidades, con la finalidad de conocer mejor su atmósfera y buscar en su superficie pruebas pasadas o actuales de vida primitiva.

Estas misiones operativas son: la más sencilla y primera en llegar fue enviada por Emiratos Árabes Unidos y  consiste en un orbitador (HOPE) que analizará la atmósfera marciana durante al menos un año [1]. La segunda es la China, Tianwen-1 [2], compuesta por un orbitador, un módulo de descenso (lander) y un vehículo móvil  de superficie (rover), estos últimos descenderán previsiblemente en mayo de 2021 desde la actual órbita marciana. La tercera es la estadounidense, la más mediática y sin duda la más ambiciosa en cuanto a presupuesto y material científico disponible puesto en servicio; Mars 2020. Consiste en un rover  (Perseverance) de algo más de 1000 Kg de peso que fue desplegado sobre la superficie marciana (cráter Jezero) directamente desde un trayecto interplanetario en una arriesgada maniobra de frenado y aterrizaje conocida como los «7 minutos de terror» (aunque no siempre sean siete) el pasado día 18 de febrero de 2021.

Trayectoria de descenso sobre Marte de la Endurance. Crédito NASA

Supongo que más o menos ya conoceréis estos hechos, pues muchos medios de comunicación de masas se hicieron eco especialmente del aterrizaje del rover Perseverance. El éxito del aterrizaje de la Mars 2020 puede ser revivido en la página web de NASA dedicada a esta misión [3],  que además contiene muchísima información y muy bien estructurada. Os recomiendo mucho esta página de la agencia espacial estadounidense para nutrirse de noticias muy recientes e imágenes y videos (incluido el del propio descenso), de las muchas que esperamos de este maravilloso rover-biólogo sobre el planeta rojo durante los próximos meses y años.

Así, durante  este mes de marzo  marciano (¡qué mejor mes para hablar del planeta rojo!), voy a intentar presentaros el «inicio de esta nueva amistad» con Marte, y para ello qué mejor que conocer más detalles sobre el planeta rojo que respondiendo a 10 de las cuestiones que considero  más interesantes de las que me han formulado amigos, alumnos y conocidos, con motivo de la emisión en directo por Museos Científicos Coruñeses  (MC3) para el aterrizaje del Perseverance y que constituyo un privilegio disfrutarlo junto a  junto a Borja Tosar y el equipo del Planetario de A Coruña.

También diré, que haciendo una búsqueda rápida mediante Google sobre las cuestiones más curiosas, interesantes o importantes sobre Marte y buscando semejanzas con las preguntas formuladas y que contestaré en las próximas entradas, he encontrado algunas similitudes pero con errores de bulto e inexactitudes (lo podéis comprobar vosotros mismos en las primeras entradas mejor indexadas  por el buscador), por lo que una vez más quiero volver a insistir que, siempre que una noticia o dato científico en un medio de comunicación os llame la atención por asombroso o extraño  (y eso incluye mis entradas), os ruego que os fijéis si está referenciado a una publicación primaria, y si no lo está, que lo confrontéis con publicaciones de divulgación científica de prestigio. Vuelvo a recordaros que la Wikipedia es una fuente rápida de consulta, es útil como primera aproximación a un tema general, pero existen muchos errores cuando buscamos algo de información especializada e incoherencias que tardan en ser corregidos (o no son corregidos), o datos que están desactualizados. También existen en este medio inexactitudes, a veces  referenciadas a publicaciones de poca credibilidad -en el ámbito científico- al menos. Ello no es debido a ninguna maldad, es propio del funcionamiento de este medio,  que tiene este estupendo compendio del saber humano on-line, pero que es susceptible   de estos fallos, que supongo son complicados de subsanar.

Voy a intentar ofrecerte en estas entradas del mazo-marciano información de calidad, actualizada, referenciada, y como siempre, abierto a tus dudas, correcciones en los posibles errores que pudiera cometer, así como deseoso de tus sugerencias. Así que vamos  allá…

Las 10 cosas imprescindibles que debes saber sobre Marte:

  1. ¿Por qué tanto interés en Marte?

Marte, cómo Mercurio, Venus, Júpiter y Saturno es conocido desde la antigüedad pues se ve a simple vista en el cielo nocturno. Los planetas siempre han llamado la atención de los humanos por moverse con independencia de las «estrellas fijas» lo que les otorgó  representaciones de dioses en las diferentes civilizaciones que han mirado al cielo. Marte, debido a una superficie con alta presencia de óxidos de hierro, es de color naranja-rojizo, con lo que lógicamente fue asociado a la divinidad de la guerra (Ares) por comparación con el color de la sangre. Si quieres saber cuándo es visible en el cielo, puedes buscar en una guía del cielo las épocas en las que Marte se acerca a nuestro planeta (oposiciones) o bien buscarlo en un simulador de cielo, como el gratuito Stellarium (  https://stellarium.org/es/)

Captura de pantalla del programa gratuito Stellarium. Posición de Marte en Tauro la noche del 13 de marzo de 2021 a las 21 horas en Castellón (España), mirando hacia el sur-oeste.

Muchos centenares o miles de años después de que culturas ancestrales le otorgaran nombre, empezamos a conocer su naturaleza real, y supimos que era un lugar similar a nuestro planeta en cuanto a analogías con su naturaleza. De hecho Mercurio, Venus, nuestro planeta y Marte, son los planetas llamados terrestres o telúricos por contraposición a los gigantes gaseosos y helados cuya composición es muy similar a nuestra estrella (hidrógeno y helio), aunque no brillen como ella por una cuestión de cantidad de masa.

La Tierra y Marte a escala. Imágenes reales, crédito NASA.

Conforme fuimos conociendo con algo de detalle a Marte mediante telescopio (Siglo XVII), no solo nos asombró que tuviera una corteza sólida donde era posible vislumbrar tenues detalles en forma de sombras en su superficie (exceptuando los destacados blancos y brillantes casquetes polares), sino que también nos sorprendió la presencia de una tenue atmósfera. También comprobamos que rotaba sobre su eje y que la duración de su día era similar al de la Tierra, y además incluso la inclinación de su eje orbital alrededor del Sol (25º) es similar a la de la Tierra (23,7º), lo que también da origen a estaciones meteorológicas con cambios ligeros observables desde la Tierra. Sin duda, bastantes similitudes interesantes con nuestro planeta, algo que en Venus –por ejemplo- no podíamos ver ni determinar.

 El planeta tarda casi dos años en dar una vuelta alrededor del Sol (687 días), presentando estaciones con el doble de duración que las terrestres  y como hemos comentado, en las que se ven cambios en el casquete polar visible, ya sea el norte o el sur- , así como ocasionales tormentas de polvo que emborronan los tenues detalles visibles y que pueden alcanzar todo el planeta.

 Con  un tamaño de 6800 kilómetros de diámetro, algo más grande que la mitad del de nuestro planeta, su masa  es de 6,41 × 1023 Kg  frente a la de la Tierra  5,973×1024 Kg  -supone que su masa sea tan solo un 10% de la del nuestro-, lo que le confiere una gravedad en superficie de un 30% aproximadamente (3,7 m/s2), algo más «confortable» para los futuros astronautas que la escasa gravedad en la superficie de la Luna.

Oposiciones de Marte. Crédito NASA

 Por tanto, aunque situado a  225 millones de kilómetros del Sol (órbita elíptica de 206 x 249 millones de kilómetros), en los momentos de máxima aproximación a nuestro planeta (oposiciones cada dos años aproximadamente) se acerca entre 56 y algo menos de 100 millones de kilómetros. Las más cercanas de las oposiciones son las llamadas oposiciones perihélicas, que se suceden en periodos de 17 años. Así por ejemplo la última oposición perihélica  de Marte fue en 2018 y la próxima será en 2035.  Sin embargo, como hemos dicho, el acercamiento del planeta cada dos años lo hace aceptablemente interesante al telescopio y se abre una ventana de observación y de lanzamiento de misiones de exploración que pueden llegar al planeta con viajes de entre 6 y 9 meses de duración.

Despegue desde la Tierra y llegada a Marte. Crédito NASA

A finales del siglo XIX y principios del siglo XX, unos pocos astrónomos creyeron ver entre esas tenues sombras superficiales, que a veces desaparecen parcial o totalmente por tormentas de arena, finas líneas que transcurrían entre los casquetes polares hasta las zonas del ecuador: unos posibles canales artificiales que quizás podrían llevar agua de los polos a las zonas del ecuador. Aparecen en escena los posibles «marcianos» o habitantes inteligentes de un planeta quizás con problemas hídricos. La novela de la «Guerra de los Mundos» de H.G Wells (1898) y la famosa e innovadora versión radiofónica de O. Welles (1938), que causó el pánico en algunos ciudadanos de la sociedad de Nueva Jersey y Nueva York, hicieron el resto. La inteligencia extraterrestre se vinculó de forma clara a los habitantes de Marte, quién sabe si envidiosos de nuestro planeta azul y con abundante agua.

Sin duda Marte despertaba al final del siglo XIX e inicios del XX, aunque fantasiosos escenarios que nada tienen que ver con la realidad, si la posibilidad de un lugar para visitar y quién sabe si habitar algún día… con permiso de los marcianos, por supuesto.

Marte nos otorgará -como veremos- un recurso precioso a la humanidad, nos otorgará «un nuevo lugar» para habitar  y  la capacidad de ser una especie multi-planetaria, el primer paso para sobrevivir, expandirnos y viajar hacia las estrellas en un futuro muy lejano. Estamos asistiendo al primer paso hacia esa capacidad.

Excelente infografía de la exploración de Marte en los últimos 20 años y el futuro inmediato. Crédito NASA

La próxima entrada hablamos de la historia de la exploración marciana, que constituyen los últimos 60 años de exploración interplanetaria humana.

A cuidarse mucho.

Referencias del texto

[1] https://www.emiratesmarsmission.ae/

[2] http://www.cnsa.gov.cn/english/n6465652/n6465653/c6811227/content.html

[3] https://www.nasa.gov/perseverance y vídeo resumen del descenso: https://www.youtube.com/watch?v=4czjS9h4Fpg&ab_channel=NASA