Los trabajadores de la NASA tienen una expresión para referirse a lo que para ellos significa aterrizar un róver en Marte: siete minutos de terror. Cuando esta noche la nave espacial ingrese en la atmósfera marciana e intente llegar a la superficie, un millón de cosas podrían salir mal. El drama se vuelve aún más estresante por el retraso de 11 minutos en las comunicaciones entre ambos planetas. Cuando el róver Perseverance descienda hacia la superficie marciana, el equipo de control de la misión no tendrá ni idea de si ha tenido éxito o ha fracasado hasta después de que una de las dos opciones ya haya pasado.

En declaraciones emitidas el martes, la subdirectora de proyectos de la misión Mars Perseverance Jennifer Trosper, afirmó: "No hay garantías en este negocio. Pero me siento muy bien". La responsable es experta en esta estresante experiencia, después de haberla vivido con los predecesores de Perseverance, los róveres Curiosity, Spirit y Opportunity.

Si tiene éxito, Perseverance explorará el cráter Jezero, el antiguo lecho de un lago marciano que podría albergar restos fosilizados de vida antigua. Pero, para lograrlo, primero tiene que clavar el aterrizaje.

El aterrizaje

Los términos técnicos para los siete minutos de terror son "entrada, descenso y aterrizaje", o EDL. El proceso comenzará cuando la nave espacial penetre en la atmósfera superior marciana a unos 20.000 kilómetros por hora (km/h) y se enfrente a temperaturas en rápido aumento. Para resistir al calor, Perseverance lleva un escudo térmico y una carcasa, así como un conjunto de 28 sensores para monitorizar los gases calientes y los vientos. Las temperaturas pueden llegar a alcanzar un máximo de 1.300 °C.

Cuando el EDL lleve unos cuatro minutos, a aproximadamente a 11 kilómetros sobre la superficie y aún en caída a unos 1.500 km/h, Perseverance desplegará un paracaídas de 21 metros y se deshará de su escudo térmico rápidamente. Debajo lleva una gran cantidad de otros instrumentos de radar y cámaras que se utilizarán para colocar la nave espacial en un lugar seguro. Su software de Navegación Relativa al Terreno procesará las imágenes tomadas por las cámaras y las comparará con un mapa topográfico de a bordo para determinar dónde está la nave espacial y a qué posibles lugares seguros debería dirigirse.

Tras algo menos de seis minutos del EDL y a unos dos kilómetros sobre la superficie, la carcasa exterior y el paracaídas se separan del róver, y Perseverance se dirigirá directamente al suelo. La etapa de descenso (unida a la parte superior del róver) usará sus propulsores para encontrar un lugar seguro en un radio de entre 10 metros y 100 metros sobre su ubicación de caída y reducirá su velocidad a 2,7 km/h. Unos cordones de nailon de la etapa de descenso bajarán el róver al suelo desde una altura 20 metros. Cuando el róver toque el suelo, los cables se cortarán y la etapa de descenso se estrellará con el suelo desde una distancia segura. Si todo sale así, Perseverance habrá llegado a su nuevo hogar.

Foto: Vista del cráter Jezero. A la izquierda hay un mapa espectral de depósitos minerales formados por la actividad del agua en el pasado. A la derecha, un mapa de peligro creado para ilustrar un terreno accidentado que Perservance intentará evitar al aterrizar

La ciencia

Spirit y Opportunity nos ayudaron a comprender mejor la historia del agua en Marte, y Curiosity encontró señales de compuestos orgánicos complejos: moléculas ricas en carbono, los ingredientes básicos de la vida. La suma de todos estos hallazgos sugiere que Marte pudo haber sido habitable en el pasado. La misión de Perseverance es dar el siguiente gran paso: buscar signos de vida extraterrestre antigua .

¿Por qué el cráter Jezero? Es un antiguo lecho lacustre de 3.800 millones de años. Un río solía inundarlo de agua, y es en el delta del río donde los sedimentos podrían haber depositado compuestos orgánicos preservados y minerales asociados a la vida biológica.

Perseverance utilizará 23 cámaras para buscar evidencias de vida Marte. Las más importantes son la cámara Mastcam-Z, que puede tomar imágenes estereoscópicas y panorámicas y tiene un zum con una capacidad extraordinariamente alta para resaltar objetivos (como patrones de suelo y antiguas formaciones de sedimentos) que merezcan un estudio más detenido; SuperCam, que puede investigar la composición química y mineral de las rocas, e incorpora un micrófono que se utilizará para escuchar el clima marciano; y los espectrómetros PIXL y SHERLOC, que buscarán moléculas complejas que indiquen actividad biológica. La cámara Watson de SHERLOC también tomará algunas imágenes microscópicas hasta una resolución de 100 micrómetros (poco más grande que el ancho de un cabello humano).

La científica planetaria de la Universidad Purdue (EE. UU.) y miembro del equipo Mastcam-Z Briony Horgan afirma que lo que más les interesa es encontrar materia orgánica muy concentrada o aquella que solo pueda ser consecuencia de actividad biológica, como los estromatolitos (restos fosilizados creados por capas de bacterias). Y detalla: "Si encontramos patrones particulares, podrían calificarse como una firma biológica que evidencie la vida. Incluso si no está concentrada, en el contexto correcto, podría ser una señal realmente poderosa de una firma biológica real".

Después de que Perseverance llegue, los ingenieros pasarán varias semanas probando y calibrando los instrumentos y funciones antes de que la investigación científica comience. Cuando este proceso acabe, Perseverance pasará un par de meses más conduciendo hasta los primeros sitios de exploración en el cráter Jezero. Podríamos encontrar evidencia de vida en Marte este mismo verano, si es que alguna vez la hubo.

Nuevo mundo, nueva tecnología

Como cualquier nueva misión de la NASA, Perseverance también es una vía para demostrar algunas de las tecnologías más avanzadas del sistema solar.

Una es MOXIE, un pequeño dispositivo que busca convertir la atmósfera marciana cargada de dióxido de carbono en oxígeno utilizable a través de la electrólisis (usando una corriente eléctrica para separar elementos). Este proceso ya se ha llevado a cabo en la Tierra, pero, si esperamos que los humanos puedan vivir allí algún día, es importante demostrar que también funciona en Marte.

La producción de oxígeno no solo podía proporcionar aire respirable a una futura colonia marciana; también podría usarse para generar oxígeno líquido para combustible de cohetes. MOXIE debería tener alrededor de 10 oportunidades para producir oxígeno durante los primeros dos años de trabajo de Perseverance, durante diferentes estaciones y momentos del día. Funcionará durante aproximadamente una hora cada vez, con el objetivo de producir entre seis gramos y 10 gramos de oxígeno por sesión.

También está Ingenuity, un helicóptero de 1,8 kilogramos que podría realizar el primer vuelo controlado a motor que se haya realizado en otro planeta. La implementación de Ingenuity (que se guarda debajo del róver) llevará unos 10 días. Su primer vuelo será a unos tres metros en el aire, donde flotará durante unos 20 segundos.

Si vuela con éxito en la atmósfera ultrafina de Marte (cuya densidad es de un 1 % frente a la de la Tierra), Ingenuity tendrá muchas más posibilidades de volar a otra parte. Dos cámaras integradas en el helicóptero nos ayudarán a ver lo mismo que él. Por sí solo, el Ingenuity no será fundamental para explorar Marte, pero su éxito podría allanar el camino para que los ingenieros diseñen nuevas formas de explorar otros planetas cuando un róver o un módulo de aterrizaje no sean suficientes.

Ninguna de esas demostraciones serán las actividades clave de Perseverance. Lo más destacado de la misión, que puede tardar 10 años en realizarse, será el retorno de muestras de suelo marciano a la Tierra. Perseverance perforará el suelo y recolectará más de 40 muestras, la mayoría de las cuales serán devueltas a la Tierra como parte de una misión conjunta NASA-ESA. Los oficiales de la NASA sugieren que esta misión podría llegar en 2026 o 2028, lo que significa que, como pronto, las muestras no llegarán a la Tierra hasta 2031.

La recolección de estas muestras no es una tarea fácil. La empresa de robótica Maxar construyó el brazo de manipulación de muestras (SHA) que controla el mecanismo de perforación para recolectar núcleos de suelo marciano del suelo. La compañía tuvo que construir algo que funcionara de forma autónoma, con hardware y electrónica capaces de soportar cambios de temperatura de -73 °C nocturnos a los más de 20 °C dirunos. Y lo más importante, tenía que construir algo que pudiera lidiar con el polvo marciano.

"Cuando se habla de un mecanismo en movimiento que tiene que aplicar fuerza e ir exactamente donde se necesita, no se puede permitir que una pequeña partícula de polvo detenga todo el espectáculo", detalla la directora general de Robótica en Maxar, Lucy Condakchian. SHA, ubicado debajo del propio róver, estará expuesto a una tonelada de polvo levantado por las ruedas de Perseverance o por su actividad perforadora. Varias innovaciones deberían ayudarlo a resistir este problema, incluidos nuevos lubricantes y un diseño de acordeón metálico para su movimiento lateral (de adelante hacia atrás).

Sin embargo, antes de que sea posible demostrar que cualquiera de esas cosas funciona, el róver debe llegar a Marte de una pieza. Condakchian admite: "Nunca pasa de moda. Estoy tan nerviosa como en las misiones anteriores. Pero es un nerviosismo bueno, la emoción de poder volver a hacer esto".