Un robot para perforar la superficie helada de la luna Europa y buscar vida en su interior

Cuando la nave llegue allí, realizará docenas de sobrevuelos cercanos para determinar cómo es ese océano y, sobre todo, dónde podría albergar vida.

Europa Clipper aún está a años de su destino: no está previsto que llegue al ento o de Júpiter hasta 2030. Pero eso no ha impedido que ingenieros y científicos trabajen en lo que vendrá después si los resultados son prometedores: una misión capaz de encontrar pruebas de la propia vida. 

Para ello, probablemente se necesiten tres partes: un módulo de aterrizaje, un robot autónomo que descongele el hielo y algún tipo de sumergible con navegación autónoma. De hecho, varios grupos de varios países ya disponen de prototipos de robots que se sumergen en el hielo y de sumergibles inteligentes que van a probar en los frígidos paisajes de la Tierra, desde Alaska hasta la Antártida, en los próximos años. 

Pero los océanos de la Tierra son pálidos simulacros del ento o extremo de Europa. Para sondear el océano de esta luna joviana, los ingenieros deben encontrar la forma de que las misiones sobrevivan a una lluvia interminable de radiación que fríe los circuitos electrónicos. También deben atravesar una capa de hielo que tiene al menos el doble de grosor que el Everest. 

"Hay muchos problemas difíciles que tocan los límites de lo posible", afirma Richard Camilli, experto en sistemas robóticos autónomos del Laboratorio de Inmersión Profunda de la Institución Oceanográfica Woods Hole. Pero hay que empezar por algún sitio, y los mares de la Tierra son un campo de pruebas vital. 

"Estamos haciendo algo que nadie ha hecho antes", afirma Sebastian Meckel, investigador del Centro de Ciencias del Medio Marino de la Universidad de Bremen (Alemania), que está ayudando a desarrollar uno de estos futuristas sumergibles para la luna Europa. Si las pruebas de campo resultan un éxito, los descendientes de estos exploradores acuáticos podrían muy bien ser los que descubran las primeras pruebas de vida extraterrestre. 

Descenso infe al 

La búsqueda de indicios de biología extraterrestre se ha desarrollado predominantemente en Marte, nuestro pequeño y polvoriento vecino planetario. Buscar vida en un mundo oceánico helado es una tarea totalmente distinta, pero los exobiólogos creen que el esfuerzo merece la pena. En Marte, los científicos esperan encontrar pruebas microscópicas de vida pasada en su superficie seca y helada, o justo debajo de ella. Pero en Europa, donde abunda el agua líquida (mantenida caliente por Júpiter, cuya intensa gravedad genera allí mucha fricción inte a y calor), es posible que haya criaturas microbianas, e incluso pequeños animales acuáticos más avanzados, aquí y ahora. 

Cuando la misión Clipper de la NASA llegue en 2030, se enfrentará a una tormenta interminable de partículas de alta energía azotadas por el inmenso e intenso campo magnético de Júpiter, que en gran parte caerán sobre Europa. «Es suficiente para matar a una persona normal en pocos segundos», afirma Camilli. No habrá humanos en Europa, pero la radiación es tan extrema que puede destruir la mayoría de los circuitos electrónicos. Esto supone un gran peligro para Europa Clipper, por lo que sólo realiza sobrevuelos rápidos de la luna cuando su órbita alrededor de Júpiter se aproxima periódicamente. 

Clipper cuenta con una impresionante colección de instrumentos de detección a distancia que le permitirán estudiar las propiedades físicas y químicas del océano, aunque nunca pisará la luna. Pero casi todos los científicos prevén que para descubrir indicios de actividad biológica será necesario que algo atraviese la capa de hielo y nade en el océano. 

La buena noticia es que cualquier misión de búsqueda de vida en Europa cuenta con un gran legado tecnológico en el que basarse. A lo largo de los años, los científicos han venido desarrollando y desplegado submarinos robóticos que han descubierto una amalgama de vida y geología extrañas habitando en las profundidades oceánicas de la Tierra. Entre ellos se encuentran los vehículos operados por control remoto (ROV), que suelen estar amarrados a una embarcación de superficie y son pilotados por una persona sobre las olas, y los vehículos submarinos autónomos (AUV), que surcan libremente los mares por sí solos antes de informar a la superficie. 

Los exploradores de Europa suelen citar los AUV como su mejor opción: algo que un módulo de aterrizaje pueda soltar en esas aguas alienígenas y que luego regrese y comparta sus datos para que puedan ser transmitidos a la Tierra. "La idea es apasionante y genial", afirma Bill Chadwick, profesor de investigación del Centro de Ciencias Marinas Hatfield de la Universidad Estatal de Oregón, en Newport (Oregón). Pero a nivel técnico, añade, puede ser "increíblemente desalentador". 

Suponiendo que una misión robótica de búsqueda de vida sea suficientemente resistente a la radiación y pueda aterrizar y posarse con seguridad en la superficie de Europa, se encontraría entonces con el colosal obstáculo que supone la capa de hielo de Europa, cuyo grosor se estima entre 16 y 24 kilómetros. Algo tendrá que perforar o derretir todo eso antes de llegar al océano, un proceso que probablemente llevará varios años. "Y no hay garantías de que el hielo vaya a permanecer estático mientras se atraviesa", afirma Camilli. Gracias a los tirones gravitatorios de Júpiter y al calor inte o que generan, Europa es un mundo geológicamente tumultuoso, con hielo en constante fragmentación, convulsión e incluso erupción en su superficie. "¿Cómo se hace frente a eso?" 

La falta de atmósfera en Europa también es un problema. Supongamos que el robot llega al océano bajo todo ese hielo. Eso es genial, pero si el túnel descongelado no está sellado detrás del robot, entonces la mayor presión de las profundidades oceánicas se encontrará con un vacío en lo alto. "Si perforas y no tienes algún tipo de control de la presión, puede producirse el equivalente a una explosión, como en un pozo petrolífero", dice Camilli, y tu robot podría salir despedido al espacio. 

Incluso si consigues atravesar esa barrera, tienes que asegurarte de que el buzo mantiene el contacto con el módulo de aterrizaje y con la Tierra. "¿Qué sería peor que encontrar por fin vida en otro lugar y no poder contárselo a nadie?", dice Morgan Cable, investigador científico del Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA. 

Sondas pioneras Lo que hagan estos buceadores cuando se adentren en el océano de Europa casi no importa en este momento. El análisis científico es actualmente secundario frente al problema principal: ¿pueden los robots atravesar realmente ese caparazón de hielo y sobrevivir al viaje? 

Una forma sencilla de empezar es con un criobot: una sonda de fusión que pueda descongelarse gradualmente a través de la capa de hielo, arrastrada hacia abajo por la gravedad. Esa es la idea en la que se basa la sonda de la NASA Probe using Radioisotopes for Icy Moons Exploration, o PRIME. Como su nombre indica, este criobot utilizaría el calor de la desintegración radiactiva de un elemento como el plutonio-238 para derretir el hielo. Si se conoce el grosor de la capa de hielo, se sabe exactamente cuántas cucharadas de materia radiactiva hay que llevar a bordo. 

Una vez que atraviese el hielo, el criobot podría desplegar un conjunto de herramientas de investigación científica, o tal vez desplegar un sumergible independiente que podría trabajar en tándem con el criobot, todo mientras se asegura de que nada de esa materia radiactiva contamina el océano. El proyecto de la NASA Sensing with Independent Micro-Swimmers, por ejemplo, ha esbozado planes para desplegar un banco de robots en forma de cuña, una flota de detectives que trabajarían juntos para explorar las profundidades antes de informar a la base. 

Estos conceptos siguen siendo hipotéticos. Para hacerse una idea de lo que es técnicamente posible, varios equipos están construyendo y probando sobre el terreno sus propios prototipos de buzos de hielo. 

Uno de los más avanzados es el proyecto ORCAA (Ocean Worlds Reconnaissance and Characterization of Astrobiological Analogs), dirigido por el JPL. El año que viene, un equipo acampará en el extenso campo de hielo de Juneau, en Alaska, y desplegará un criobot de dos centímetros de ancho y dos metros de alto. Su objetivo será atravesar 300 metros de hielo, una capa superior vidriosa, hielos antiguos y, por último, un lago subglacial. 

NASA/JPL-CALTECH 

Este criobot no se alimentará de materia radiactiva. "Todavía no veo a la NASA ni al Departamento de Energía dispuestos a ello", afirma Samuel Howell, científico de mundos oceánicos del JPL e investigador principal de ORCAA. En su lugar, se calentará eléctricamente (con energía suministrada a través de un cable a la superficie), y ese calor bombeará agua caliente delante del criobot, derritiendo el hielo y permitiéndole migrar hacia abajo. 

El criobot estará permanentemente atado a la superficie, utilizando ese enlace para comunicar sus datos científicos rudimentarios y devolver muestras de agua a un equipo de científicos en el campamento base sobre el hielo. Estos científicos actuarán como si se tratara de un conjunto de instrumentos astrobiológicos similares a los que podría llevar un criobot enviado a Europa. 

El experimento de campo de 2025 "tiene todas las piezas de una misión criobot", afirma Howell. "Sólo estamos uniéndolas con cinta adhesiva e intentando ver qué se rompe". 

Científicos espaciales e ingenieros marinos también se están asociando en el Centro de Ciencias del Medio Marino (MARUM) de Alemania para forjar su propio explorador submarino. Bajo los auspicios del proyecto Tecnologías para la Penetración Rápida en el Hielo y la Exploración de Lagos Subglaciales, o TRIPLE, están desarrollando un criobot que descongela el hielo, un conjunto de laboratorio astrobiológico y un AUV diseñado para ser utilizado en los mares de la Tierra y el océano de Europa. 

Su criobot es similar al que utiliza ORCAA: se trata de una máquina de descongelación calentada eléctricamente y amarrada a la superficie. Pero a bordo del "transbordador de hielo" de MARUM habrá un AUV extraordinariamente pequeño, de sólo 20 pulgadas de largo y cuatro de ancho. El equipo tiene previsto desplegar ambos en la plataforma de hielo antártica, cerca de la estación Neumayer III, en la primavera de 2026. 

MARUM - CENTRO DE CIENCIAS DEL MEDIO MARINO DE LA UNIVERSIDAD DE BREMEN 

Desde una estación en la superficie, el transbordador de hielo descongelará su camino a través de la capa de hielo, con el objetivo de alcanzar el agua helada a cientos de metros de profundidad. Una vez que lo consiga, se abrirá una escotilla y el diminuto AUV se dejará caer para nadar (siguiendo una ruta probablemente preprogramada), comunicándose de forma inalámbrica con el transbordador de hielo en todo momento. Tomará una muestra del agua, volverá al transbordador de hielo, se acoplará a él y recargará sus baterías. Para la prueba de campo, el transbordador de hielo, que dispondrá de algunas herramientas científicas rudimentarias, devolverá la muestra de agua a la superficie para su análisis; para la misión espacial propiamente dicha, la idea es que un conjunto de instrumentos a bordo del transbordador examine esa agua. 

Como en el caso de ORCAA, el aspecto científico no es primordial. "En lo que nos centramos ahora es en la forma y la función", afirma Ralf Bachmayer, investigador de robótica marina en MARUM. ¿Podrá su prototipo de explorador Europan descender hasta las aguas ocultas, desplegar un explorador y regresar a la base intacto? 

Bachmayer está impaciente por averiguarlo. "Para los ingenieros, trabajar en este proyecto es un sueño hecho realidad", afirma. 

Enjambres y serpientes 

Un AUV similar a un sumergible no es la única forma que tienen los científicos de investigar lunas oceánicas heladas. El Exobiology Extant Life Surveyor (EELS) del JPL es un robot serpentino que se retuerce inspirado en el deseo de arrastrarse por los respiraderos de la luna de Satu o Encelado, cargada de agua. La serpiente robótica ya ha sido probada sobre el terreno; recientemente navegó por las grietas heladas y los sumideros del glaciar Athabasca en Alberta, Canadá. 

Aunque es probable que un criobot similar al AUV sea el primer explorador de una luna oceánica helada, "una idea loca como una serpiente robótica podría funcionar", afirma Cable, responsable científico de EELS. Espera que el proyecto esté "abriendo los ojos de científicos e ingenieros por igual a nuevas posibilidades a la hora de acceder a los lugares más difíciles de alcanzar, y a menudo más interesantes desde el punto de vista científico, de los ento os planetarios". 

Puede que necesitemos diseños tan creativos, y quizá inesperados, para encontrar el camino al océano de Europa. Las agencias espaciales que exploran el sistema solar han logrado cosas notables, pero "la NASA nunca ha volado un instrumento acuoso antes", dice Howell. 

Pero algún día, gracias a este trabajo, podría hacerlo y, sólo tal vez, uno de ellos encuentre vida floreciendo en las tenebrosas aguas de la luna Europa. 

Robin George Andrews es un galardonado periodista científico y doctor en volcanes afincado en Londres. Escribe habitualmente sobre la Tierra, el espacio y las ciencias planetarias, y es autor de dos libros aclamados por la crítica: Super Volcanoes (2021) y How To Kill An Asteroid (octubre de 2024).