Curiosity
La Mars Science Laboratory (abreviada MSL),
conocida como Curiosity,del inglés “curiosidad”, es una
misión espacial que incluye un astromóvil
de exploración marciana dirigida por la NASA.
Programada en un principio para ser lanzada el 8 de octubre
de 2009
y efectuar un descenso de precisión sobre la superficie del planeta en 2010 entre los meses de julio y septiembre,
fue finalmente lanzado el 26 de noviembre de 2011 a las 10:02 am EST, y
aterrizó en Marte exitosamente en el cráter Gale
el 6 de agosto
de 2012,
aproximadamente a las 05:31 UTC enviando sus primeras imágenes a la
Tierra.
La misión se
centra en situar sobre la superficie marciana un vehículo explorador (tipo rover). Este vehículo es tres veces
más pesado y dos veces más grande que los vehículos utilizados en la misión Mars Exploration Rover, que aterrizaron en
el año 2004.
Este vehículo lleva instrumentos científicos más
avanzados que los de las otras misiones anteriores dirigidas a Marte, algunos
de ellos proporcionados por la comunidad internacional. El vehículo lanzó
mediante un cohete Atlas V 541. Una vez en el planeta,
el rover tomó fotos para mostrar que amartizó con éxito.
En el transcurso de su misión tomará docenas de muestras
de suelo y polvo rocoso marciano para su análisis. La duración prevista de la
misión es de 1 año marciano (1,88 años terrestres). Con un radio de exploración
mayor a los de los vehículos enviados anteriormente, investigará la capacidad
pasada y presente de Marte para alojar vida.
Objetivos:
El MSL tiene cuatro objetivos: Determinar si existió vida
alguna vez en Marte, caracterizar el clima de Marte, determinar su geología y
prepararse para la exploración humana de Marte. Para contribuir a estos cuatro
objetivos científicos y conocer el objetivo principal (establecer la
habitabilidad de Marte) el MSL tiene ocho cometidos:
Evaluación de los procesos biológicos:
- Determinar la naturaleza y clasificación de los componentes orgánicos del carbono.
- Hacer un inventario de los principales componentes que permiten la vida: carbono, hidrógeno, nitrógeno, oxígeno, fósforo y azufre.
- Identificar las características que representan los efectos de los procesos biológicos.
Objetivos geológicos y geoquímicos:
- Investigar la composición química, isotópica y mineral de la superficie marciana.
- Interpretar el proceso de formación y erosión de las rocas y del suelo.
Evaluación de los procesos planetarios:
- Evaluar la escala de tiempo de los procesos de evolución atmosféricos.
- Determinar el estado presente, los ciclos y distribución del agua y del dióxido de carbono.
Evaluación de la radiación en superficie:
- Caracterizar el espectro de radiación de la superficie, incluyendo radiación cósmica, erupciones solares y neutrones secundarios.
Especificaciones:
Se
esperaba que el vehículo rover tuviera un peso de 899 kilogramos incluyendo 80
kilogramos en instrumentos y equipo de análisis científico, en comparación a
los usados en la Mars Exploration Rover cuyo peso es de 185 kg, incluyendo 5 kg
de equipo en instrumental científico.
Con
una longitud de 2,7 m la misión MSL será capaz de superar obstáculos de una
altura de 75 cm y la velocidad máxima de desplazamiento sobre terreno está
estimada en 90 metros/hora con navegación automática, sin embargo se espera que
la velocidad promedio de desplazamiento sea de 30 metros/hora considerando
variables como dificultad del terreno, deslizamiento y visibilidad. Las
expectativas contemplan que el vehículo recorra un mínimo de 19 km durante dos
años terrestres.
El
robot está equipado con los instrumentos más avanzados para el estudio
científico del planeta, propuestos por agencias espaciales alrededor del mundo;
con ellos, podrá transmitir imágenes con la más alta resolución, preparar
aterrizajes más precisos, tener mayor movilidad sobre la superficie y hasta
será capaz de transportar muestras de tierra y roca marciana para su posterior
estudio aquí en la tierra.
Curiosity se puede descomponerse en las siguientes partes:
Cuerpo:
La
estructura de Curiosity es parecida a la de un coche convertible, puede abrirse
para permitir que distintas cámaras salgan a observar el terreno marciano;
protege sus “órganos vitales” manteniéndolos a temperaturas controladas.
Cerebro:
El
cerebro de Curiosity está compuesto por dos computadoras que procesarán toda la
información recopilada, equipadas con una memoria especial, y tolerantes a
radiación extrema. En caso de que uno de los “cerebro” deje de funcionar, la
segunda computadora podrá tomar su lugar.
La
memoria de cada una incluye 256MB de DRAM (un tipo de memoria dinámica cuya
principal ventaja es la posibilidad de construir memorias con una gran densidad
de posiciones y que todavía funcionen a una velocidad alta), 2 GB de memoria
flash con detección de errores y corrección y 256kB de EEPROM (un tipo de
memoria ROM que puede ser programada, borrada y reprogramada eléctricamente
entre 100 mil y un millón de veces).
Como
un cerebro humano, la computadora de Curiosity podrá monitorear su propia
temperatura, estado de salud y otras características que le permitirán
sobrevivir. Desde ella también se recibirán los comandos para manejar, tomar
fotografías y operar los instrumentos.
Ojos:
El
Curiosity cuenta con 17 ojos, o mejor dicho, 17 cámaras con ópticas
específicas.
Cuatro
pares de cámaras para evasión de peligros (Hazcams):
Montadas
sobre la parte inferior del robot, tanto al frente como en el área posterior,
estas cámaras capturarán el terreno en formato tridimensional, lo que ayuda al
robot a no perderse o accidentarse.
Las cámaras, que tienen un alcance máximo
de 4 metros, trabajan con un software que permite al robot tomar “buenas
decisiones” de ruta y de cierta forma, “pensar por sí solo”.
Cuatro cámaras científicas: dos MastCams, una ChemCam,
una MAHLI:
Las Mast, una a la espalda de la otra, tomarán imágenes y videos
a color, con la ayuda de poderosos lente zoom. Son lo más parecido a los ojos
humanos.
Chemcam, es la cámara que analizará la composición de los
elementos del terreno marciano. Curiosity lanzará un láser que destruirá
material rocoso y Chemcam será el encargado de analizar la composición mineral
del material vaporizado.
MAHLI, es la encargada de ayudar a los investigadores entender
la historia geológica del sitio de aterrizaje. Puede capturar imágenes a color
de características de hasta 12.5 micrometros (más pequeñas que el diámetro de
un cabello humano), con la ayuda de luces ultravioletas. La luz ultravioleta
permitirá inducir fluorescencia para ayudar a detectar minerales carbonatados y evaporíticos, que indican la presencia de agua.
Una Cámara de Descenso (MARDI):
MARDI es un sistema visual que proveerá material de vídeo a
cinco cuadros por segundo en alta resolución. Con ella, científicos e
ingenieros podrán observar distintos procesos geológicos, perfiles de velocidad
del viento, y hacer planeación geológica y geomórfica con ayuda de mapas en
relieve.
Brazo y mano:
El
brazo del Curiosity es el que le permitirá maniobrar y acercar las rocas y el
“suelo” marciana para su estudio. Como un brazo humano, tiene flexibilidad a lo
largo de tres articulaciones: un hombro, un codo y una muñeca. Esto le permite
trabajar como lo haría un geólogo humano: puliendo capas y tomando imágenes
microscópicas.
En
la punta del brazo se encuentra una estructura parecida a la de una mano que
puede girar 360 grados. En ella están equipados distintos dispositivos, entre
ellos un espectrómetro de rayos x.
Llantas/piernas:
Curiosity
tiene seis llantas, cada una equipada con su propio motor. (Las llantas de
enfrente y detrás también tienen sus propios motores de dirección, permitiendo
dar una vuelta completa en el mismo lugar). La velocidad máxima del robot en
terreno plano es de 4 centímetros por segundo, es decir casi 2 metros y medio
por minuto.
Energía:
La
energía que utiliza el laboratorio de ciencia de marte es un sistema de energía
radioisotópica, que genera electricidad a partir del calor que produce la
descomposición radioactiva del plutonio-238 con el que está equipado. El
plutonio dentro de Curiosity le permitirá operar como mínimo un año marciano
(687 días terrestres).
Comunicación:
Las
tres antenas de Curiosity funcionan como voz y oídos. A pesar que el robot
puede transmitir información directamente a la Tierra (la velocidad de
transmisión de datos de Curiosity directo a la Tierra varía de 500 a 32 mil
bits por segundo, aproximadamente la mitad de rápido que un modem estándar de
casa), lo más probable es que lo hará a través de uno de los dos orbitadores
que NASA ya tiene en Marte: Mars Odyssey y Mars Reconnaissance.
La proximidad de ambos
orbitadores a Curiosity le permite actuar como un walkie- talkie y retransmitir
información a la Tierra a velocidades más rápidas. La velocidad de transmisión
de datos del orbitador Mars Reconnaissance puede llegar hasta 2 millones de
bits por segundo; Mars Odyssey transmite entre 128 mil y 256 mil bits por
segundo (4-8 veces mayor a un módem de casa).
Sistema de
aterrizaje:
Etapas del ingreso, descenso y
aterrizaje del MSL. Se utilizó una técnica de guiado atmosférico, que es la
misma que utilizó el Apolo 11 en su visita a la Luna. La nave entró por guiado
balístico al planeta. Luego, con retrocohetes, se cambió el ángulo de
trayectoria se modificó la entrada atmosférica.
Se produjo entonces una fuerza de
sustentación para el guiado final del vehículo que permitió controlar la
dirección de la nave y así achicar la zona de descenso. Es entonces que se pasó
a la etapa del paracaídas.
La última etapa de descenso
comenzó a los 1800 metros, a una velocidad de 300 kilómetros por hora. Se
encendieron los retrocohetes de la estructura del robot luego de que el sistema
de navegación detectase que éste se separó del paracaídas. No se optó la
técnica de las bolsas de aire utilizadas en 2004 con Spirit y Opportunity pues
hubiera rebotado unos dos kilómetros, muy lejos del lugar ideal que se había
planificado aterrizar.
Se pensó en aterrizar con patas,
como hicieron los astronautas en la Luna, pero se hubiese quedado a un metro de
altura, lo que hubiese hecho difícil bajar de allí. Por otra parte las rampas
metálicas o de aire no hubiesen tenido lugar dentro de la nave espacial. Además
las patas pueden apoyarse sobre rocas o depresiones profundas y puede ser difícil
salir luego de allí.
Se buscó entonces la
alternativa innovadora del descenso con paracaídas y una grúa con retrocohetes
llamada Skycrane. A los 23 metros de altura la grúa descendió el vehículo con
cables lo que permitió aterrizar en terrenos accidentados, con las ruedas ya en
el terreno listo para moverse.
Hallazgos de
Curiosity:
El planeta rojo pudo haber
albergado vida, según reveló el análisis de una muestra de roca recogida por el
robot Curiosity en Marte, informó la Agencia Espacial estadounidense (NASA).
Los científicos identificaron
azufre, nitrógeno, hidrógeno, oxígeno, fósforo y carbono, algunos de los
ingredientes químicos esenciales para la vida.
“Una cuestión fundamental para
esta misión era la de si Marte podría haber contado con un ambiente habitable”,
dijo Michael Meyer, científico jefe del Programa de Exploración de Marte en la
sede de la agencia en Washington.
Según explicó la NASA, las
claves para este entorno habitable provienen de los datos devueltos por el
análisis de muestras del rover y los instrumentos de Química y Mineralogía
(CheMin) con los que cuenta.
Los datos indican que el área de
la bahía de Yellowknife, donde el Curiosity estuvo explorando, hubo un antiguo
río o un pequeño lago que podría haber albergado los componentes químicos
necesarios para crear condiciones favorables para que la vida de microbios.
La perforación donde el robot
obtuvo la muestra fue realizada a apenas unos cientos de metros de distancia de
donde el Curiosity encontró un antiguo cauce.
<*_*>
bien
ResponderEliminar