El primero de los Mars Exploration Rovers (M.E.R.) de la NASA, el vehículo Spirit, ha llegado sano y salvo a la superficie marciana en la madrugada del 4 de enero (de 2004). Este constituye el cuarto aterrizaje con éxito en la superficie del planeta Rojo.
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A las 07:00 T.U. del 4/01/2004, la Tierra se ocultaba desde la zona del aterrizaje, de tal modo que el envío de datos desde el rover sólo podía llevarse a cabo mediante los orbitadores Mars Odyssey y Mars Global Surveyor. Para alegría de los científicos, el sobrevuelo de la Odyssey sobre el cráter Gusev tuvo éxito y se transmitieron los primeros 24 Mbytes de información telemétrica, consistentes en imágenes e información sobre el estado de la sonda.
La alegría hizo acto de presencia en el Centro de Control al recibirse la señal de la sonda. Tanto los propios responsables de la misión como el público están impresionados con las primeras fotografías de la superficie del cráter Gusev, tomadas tras la retracción de los airbags de la sonda y la apertura de los pétalos que protegían el propio rover, una operación delicada y que debe llevarse a cabo lentamente.
El aspecto inicial del punto de aterrizaje muestra una zona muy plana llena de rocas de diversos tamaños, perfectamente adecuada para conducir al rover Spirit, según el Control de la Misión. La sonda se encuentra a nivel de la superficie y no se halla inclinada.
Además de las propias tomas desde la superficie también se han obtenido fotografías durante el descenso del área.
(Imágenes: Pueden observarse las sucesivas ampliaciones del Crater Gusev -bien definido en el centro de la primera imagen-, así como la elípse de aterrizaje dentro de la cual debía posarse la sonda. Estas imágenes fueron tomadas por el satélite de la NASA en Marte denominado «Mars Global Surveyor». La última ampliación coincide con la imagen que se muestra aquí, seguidamente, tomada por la cámara inferior de la propia sonda Spirit antes de aterrizar, desde aproximadamente 1600 metros de altura)
El científico del proyecto, el Dr. Steve Squyres, en una conferencia de prensa emitida por la NASA tras la recepción de las primeras imágenes, ha informado que el sitio parece libre de polvo, lo cual contribuirá a alargar la vida de la misión. Además, existen muchas rocas para realizar estudios científicos, pero no demasiadas como para presentar un problema de movilidad. Los controladores de vuelo están estudiando los datos telemétricos del rover Spirit que fueron enviados empleando la sonda Mars Odyssey, que actualmente se encuentra orbitando Marte.
En resumen, la operación no podría haber sido más perfecta: la cápsula de aterrizaje tetraédrica en la que se halla el vehículo aterrizaba en la posición más óptima, es decir, con la base de los pétalos apoyada en la superficie. Lo siguiente que el rover llevó a cabo fue el despliegue de sus paneles solares, para acto seguido comenzar a tomar imágenes del entorno. Estas imágenes junto con otros datos telemétricos fueron transmitidos a la Tierra empleando como enlace a la sonda Mars Odyssey.
(Imagen: La sonda Spirit aún sin salir de la plataforma de anclaje. Imagen artística de la NASA)
Durante el descenso hacia la superficie, el orbitador Mars Global Surveyor (el otro de los satélites que la NASA posee orbitando Marte) captó la señal de tonos enviada desde el MER, empleando una antena de baja ganancia en la parte trasera de la sonda. Los tonos emitidos tuvieron la función de informar en la medida de lo posible de la salud del rover durante la entrada en la atmósfera. Empleando éstos se pudo saber que la etapa de crucero se separó correctamente del vehículo de aterrizaje, el momento de la apertura de los paracaídas, de inflado de los airbags, etc. Estos tonos fueron recibidos en tiempo real en el centro de control de la misión, confirmándose paso a paso prácticamente todos los procedimientos necesarios para el aterrizaje.
Los responsables de la misión definieron el aterrizaje como «Perfecto». De todas formas, los nervios y la tensión hicieron acto de presencia más de una vez… Pocos minutos antes de la entrada en la atmósfera marciana tuvo lugar un pequeña incidencia sin mayores consecuencias: la telemetría enviada a la Tierra indicaba que los calentadores empleados en el sistema de generadores de gases que inflan los airbags se calentaban más lentos de los esperado. De todos modos, los ingenieros consideraron que dicho calentamiento se hallaba en el rango requerido para que los airbags funcionasen, de tal modo que este problema no añadía riesgo al aterrizaje.
El momento más tenso tuvo lugar una vez que la sonda comenzó a botar en la superficie con sus airbags inflados. Las estimaciones realizadas para esta misión indicaban que se recorrerían uno o dos kilómetros durante el intervalo de tiempo en el que el vehículo estaba botando. Aunque los responsables de la misión habían asumido que ocurriría, la señal con Spirit se cortó durante este tiempo y cierta tensión comenzó a reinar en el Centro de Control. Spirit debía emitir una señal cuando se hubiese parado por completo, pero transcurría el tiempo y durante 10 minutos no se captó absolutamente nada, lo cual provocó no pocos nervios. Poco después, desde una antena (radiotelescopio) en la Universidad de Stanford -la misma que se ha empleado para realizar la búsqueda de la sonda británica Beagle 2- se informaba de la recepción de una señal procedente de la superficie y poco después, la Red de Estaciones para el Seguimiento en el Espacio Profundo (DSN) recibía la potente señal de Spirit, posado en la superficie del cráter Gusev.
Mejor imposible.
Un análisis preliminar de las primeras imágenes enviadas por el Mars Exploration Rover Spirit durante la sesión inicial de comunicaciones con la Tierra muestra que el lander se ha posado en una zona prácticamente perfecta para llevar a cabo sus estudios científicos.
«Spirit nos ha mostrado su nuevo hogar en el cráter Gusev. Es un lugar glorioso, magnífico desde una perspectiva científica en muchos puntos de vista. Lo primero de todo es que no sólo hemos aterrizado en el cráter Gusev, sino que tenemos las primeras evidencias del sitio en si.» -explicaba Steve Squyres, investigador principal de la misión- «Hay muchas cosas muy buenas de este punto. Parece que ha sido hecho especialmente para nuestro vehículo. Nuestro vehículo fue construido para maniobrar y para investigar. Vemos rocas, las suficientes como para realizar ciencia pero sin que nos impidan avanzar. Vamos a ser capaces de poder desplazarnos por este lugar. Estoy esperando ver un buen viaje en las próximas semanas y meses.»
(Imagen: Vista panorámica en 3D -se requieren anteojos especiales-: hacer click para ampliar)
Squyres ha indicado también que las zonas cercanas al propio punto de aterrizaje parecen haber sido limpiadas de polvo por los vientos marcianos, incrementando no sólo la duración de la misión -prevista inicialmente para 90 días- sino también la posibilidad de poder estudiar rocas y sedimentos antiguos.
«Esta población de rocas es prácticamente ideal a la que pueda haber soñado. Vemos un montón de roca expuesta a la superficie, pero es un lugar muy bueno para conducir. No podía ser mejor para el vehículo.»
(Imagénes: Otras vistas en 3D: hacer click para ampliar)
Durante los próximos días, las prioridades serán chequear el funcionamiento del instrumental de Spirit y obtener panoramas fotográficos en color para realizar vistas infrarrojas del punto de aterrizaje y tomar decisiones respecto a dónde enviar a Spirit. Hasta que no transcurra la primer semana no se contempla desplazar el rover, aunque los ingenieros no creen que tengan problemas. Si bien los materiales del airbags y algunas rocas pueden impedir la posibilidad de salir directamente, es posible rotar el rover para hallar un punto de salida. El vehículo de aterrizaje ha acabado inclinado sólo 2°.
De momento no se sabe qué tipo de materiales geológicos existen en el terreno, pero una vez se inicien las labores fotográficas con las cámaras panorámicas, será posible averiguar si se trata de rocas sedimentarias o ígneas, etc.
Primeras imágenes en color.
Las tomas fotográficas que adquiere el Spirit son almacenadas en su computadora de abordo, de tal manera que el rover emplea cualquier oportunidad de comunicación con la Tierra (bien directamente o a través de los satélites orbitadores de Marte «Mars Odyssey» y «Mars Global Surveyor») para transmitir las fotos u otros datos.
(Click para ampliar)
La primera imagen en color presentada el 6 de enero de 2004 es una porción del panorama completo (360°) del punto de aterrizaje.
El conjunto completo (un total de 20 imágenes como la primera adquirida la noche del 5 al 6 de enero) podría tardar cerca de una semana en ser recibido en nuestro planeta, según James Bell, miembro del equipo de imagen del rover.
Spirit debe obtener 75 tomas por quintuplicado -cada una con un filtro diferente- para construir la panorámica completa de la zona. En total, podrían ser 100 Mbytes de información.
Los científicos e ingenieros deben decidir con éstas hacia dónde dirigir el rover. Uno de los puntos -de momento- más interesantes resulta ser la depresión denominada «Sleepy Hollow». [Más información]
Junto a esta primera toma -obtenida a las 14:30 hora local en Gusev- se han presentado otras en las que se observan las superficies suaves de rocas angulares y redondeadas del terreno, resultado del pulido debido al impacto de material fino transportado por el viento. En algunos puntos de aprecian también colas de partículas finas sueltas (no compactadas), las cuales revelan la dirección de los vientos dominantes en la zona. Incluso se han observado algunas de las marcas que dejaron los airbags en el suelo marciano en el transcurso del aterrizaje y durante su deflación y retracción.
(Imagen: la acción del viento es evidente en esta toma realizada por Spirit en la que se aprecian colas de polvo tras las rocas).
En total, esta «postal» del terreno -parte de la imagen panorámica completa- se ha adquirido en unos 20 minutos. En los próximos días, y según el rover Spirit comience sus investigaciones del terreno in situ, tanto las cámaras panorámicas (PanCams) como el resto de sistemas de imagen realizarán un gran número de tomas tanto generales como a puntos concretos de la región. En especial, la cámaras panorámicas de ambos Mars Exploration Rovers son maravillas tecnológicas y el fruto de un gran esfuerzo: los investigadores de la Universidad de Cornell, responsables del diseño y fabricación de las cámaras, necesitaron invertir tres años de trabajo para calibrar sus lentes, filtros y detectores, así como para escribir el software que sirve para ordenar a la cámara los trabajos pertinentes.
El lugar, según Steve Squyres, científico principal de la misión, muestra una distribución de rocas muy diferente a las observadas anteriormente en otras misiones a Marte, cuyas superficies parecen ser suaves. El científico especula si la fracturación de éstas podría haber tenido lugar por un proceso similar al de algunas rocas de tipo arenisca, conservando su angulosidad pero presentando rasgos suaves. De momento y hasta que otros instrumentos del rover no se pongan en marcha, es imposible averiguar la composición de estas rocas. Lo que sí parece claro es que la región de Gusev en la que ha aterrizado Spirit es una zona en la que la acción del viento es importante y no poco útil para el desarrollo de esta misión, pues este agente geológico ha limpiado el polvo de las superficies rocosas, de tal modo que facilitará la inspección de las mismas con el instrumental del rover.
Por otra parte, el modo en el que el suelo marciano ha respondido al arrastre de los airbags durante su retracción ha resultado extraño para los científicos. Según Squyres: «No lo entiendo. Los guijarros superficiales parecen haber sido aplastados dentro del suelo en torno a la cápsula de aterrizaje y el suelo parece ser de material cohesivo. Parece fango, pero no puede ser fango. Da la impresión de que cuando es comprimido, se pliega. Es algo que nunca antes había visto.»
(Imagen: el curioso aspecto que muestra el suelo marciano sobre el que se han arrastrado los airbags de la sonda.)
Aunque ya se conoce la situación aproximada [ver más arriba], el equipo científico está intentando determinar dónde se encuentra con total exactitud el rover dentro del cráter Gusev. Actualmente se está debatiendo cómo interpretar un cúmulo de montañas situado al Este del vehículo. Algunos creen que podría tratarse de un rasgo topográfico más cercano que bloquea las colinas distantes, de tal modo que tan sólo se observan sus picos. Para determinar la posición del rover, los científicos realizan triangulaciones en función de los rasgos más significativos observados en diferentes posiciones en el horizonte distante.
(Imagen: esta fotografía, tomada por la cámara de navegación a bordo del Mars Exploration Rover Spirit, muestra los airbags empleados para la protección del vehículo durante el aterrizaje. Uno de los airbags cubre ligeramente la cápsula de aterrizaje.)
El equipo también trabaja para evitar el sobrecalentamiento de la electrónica situada en el interior de Spirit. Al parecer, los científicos esperaban que la atmósfera y superficie del punto de aterrizaje fuesen algo más frías; de todas formas, este problema se aliviará aún más cuando el rover comience a caminar por la superficie, a partir del día 12 de enero.
Paralelamente a todo esto, la NASA ha anunciado que la zona de aterrizaje del rover Spirit llevará el nombre de «Columbia Memorial Station» en honor a los siete astronautas que murieron trágicamente durante la misión del transbordador espacial Columbia el 1 de febrero de 2003. De hecho, y como muestra de homenaje, Spirit lleva una placa dedicada a estos astronautas en la parte trasera de la antena de alta ganancia de Spirit, la cual ya ha sido fotografiada en el propio Planeta Rojo.
(Imagen: la placa que transporta Spirit en homenaje póstumo a la tripulación del Columbia.)
Más información en:
MER Astroenlazador.com: http://http://mer.astroenlazador.com
Sondas Espaciales: http://www.sondasespaciales.com
Y en las páginas de la NASA:
http://marsrovers.jpl.nasa.gov/
http://www.jpl.nasa.gov/mer2004/
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