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17 de Febrero de 2021
Exploración espacial

La búsqueda de vida en Marte: una guía visual de la próxima misión de la NASA

El vehículo Perseverance explorará el cráter Jezero y dará el primer paso para traer a la Tierra rocas del planeta vecino.

Recreación del cráter Jezero tal y como pudo haber sido hace miles de millones de años, cuando era un lago en el que desembocaba un río. El vehículo explorador Perseverance, de la NASA, buscará en esta zona posibles indicios de vida pasada. [NASA/JPL-Caltech]

Hace 3900 millones de años, una roca caprichosa se estrelló contra Marte y excavó un cráter de 45 kilómetros de diámetro. El 18 de febrero, la NASA tiene previsto que su próximo vehículo explorador aterrice en ese cráter, llamado Jezero.

El objetivo de la misión será explorar una zona de Marte que en su día fue mucho más cálida, húmeda y puede que hasta habitable. En ella hay formaciones geológicas que insinúan un pasado acuático; en concreto, un antiguo lago y un delta fluvial. El estudio de sus rocas, situadas en una región a la que ninguna nave ha llegado antes, proporcionará la mejor oportunidad de responder a una vieja pregunta: ¿albergó Marte vida en el pasado?

«Jezero es muy especial», afirma Briony Horgan, planetóloga de la Universidad Purdue, en Indiana, y miembro del equipo científico de la misión.

El vehículo de la NASA, dotado de seis ruedas y bautizado Perseverance, explorará Jezero cual geólogo robótico, examinando afloramientos y recogiendo rocas y muestras de tierra que guardará en un carrusel de tubos alojado en su vientre. Si todo va bien, tras su primer año marciano (equivalente a algo menos de dos años terrestres), el vehículo habrá recorrido más de 15 kilómetros y habrá tomado un valioso conjunto de muestras. Después, las dejará caer en la superficie del planeta para que algún día puedan ser recuperadas por una futura nave espacial, en lo que supondrá el primer intento de traer a nuestro planeta rocas del planeta vecino.

Destino: Jezero

Durante este mes ya han llegado otras dos misiones a Marte. La nave al-Amal («Esperanza»), de los Emiratos Árabes Unidos, se insertó en la órbita marciana el 9 de febrero, seguida un día después por la misión china Tianwen-1, las primeras de ambas naciones. Perseverance pretende convertirse en el primer vehículo explorador que aterrice desde 2012, cuando su predecesor, Curiosity, llegó al cráter de Gale, el lecho seco de un antiguo lago situado a 3.700 kilómetros de Jezero. En mayo se prevé que Tianwen-1 también haga descender un vehículo explorador, mientras que al-Amal seguirá orbitando. Hasta hoy, solo ocho naves han conseguido operar con éxito a la superficie del planeta rojo.

<strong>Aterrizajes:</strong> Hasta ahora, solo ocho naves han logrado posarse y operar con éxito sobre el suelo marciano. Las primeras fueron las sondas Viking, en 1976. Perseverance lo hará en una zona hasta ahora inexplorada. Haz clic en la imagen para ampliarla. [USGS Astrogeology]

El entusiasmo que despierta Perseverance se debe a que la misión podría responder a varias preguntas que hoy por hoy siguen sin respuesta. El antiguo y fracturado paisaje del cráter Jezero será el terreno más antiguo jamás explorado en el planeta rojo. «Se trata de una región muy vieja de Marte», indica Vivian Sun, geóloga planetaria del Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA y miembro del equipo científico de Perseverance. «Esto es importante porque es en las épocas más remotas cuando creemos que Marte pudo ser habitable», añade.

<strong>Paisaje antiguo:</strong> Perseverance tiene previsto aterrizar en el interior de una elipse de 7,7 × 6,6 kilómetros situada en el cráter Jezero, ya sea encima o en las inmediaciones de un antiguo delta fluvial. Haz clic en la imagen para ampliarla. [ESA/DLR/FU-Berlín]

Hace entre 4100 y 3700 millones de años, los volcanes expulsaron gases a la atmósfera marciana y la espesaron. Eso calentó el planeta y permitió la formación de nubes y la caída de lluvia. El agua excavó valles fluviales y formó lagos, cuyas huellas geológicas se han conservado hasta hoy. Pero, con el tiempo, Marte se volvió más frío, más seco y mucho más inhóspito.

Las imágenes tomadas por las naves espaciales en órbita revelan que, en aquella época, un río fluía hasta el borde occidental del cráter Jezero. Su agua debió transportar partículas sedimentarias arrastradas desde muy arriba. Al entrar en el cráter, depositó los sedimentos en el lago, lo que dio lugar a un delta que se extendió hacia el este. Tanto en el delta como en el lago y sus alrededores es posible que se dieran las condiciones para que prosperase la vida microbiana. Después, el lago se secó y solo dejó tras de sí una formación que hoy se ha convertido en roca.

Explorar el delta

Perseverance aterrizará en Jezero para investigar ese antiguo delta. Uno de sus objetivos será buscar materia orgánica en las rocas, lo que podría indicar si alguna vez hubo allí microorganismos u otras formas de vida. En la Tierra, algunos deltas contienen ingentes cantidades de material orgánico, restos de plantas descompuestas y otras sustancias procedentes del curso alto del río. Si el delta del Jezero atrapó ese tipo de materia orgánica, el vehículo podría encontrarla al recorrer la superficie y perforarla, explica Linda Kah, geóloga de la Universidad de Tennessee y miembro del equipo científico del Perseverance.

<strong>Pasado acuático:</strong> Hace miles de millones de años, un río desembocaba en el cráter Jezero desde el oeste, en el gran lago que entonces llenaba el cráter. Con el tiempo, los sedimentos del río acabaron formando un delta con forma de abanico. Haz clic en la imagen para ampliarla. [NASA/JPL-Caltech/MSSS/JHU-APL/Brown University]

Otro lugar donde cabe buscar indicios de vida pasada es a lo largo de la antigua orilla del lago. Perseverance estudiará un arco rocoso que discurre a lo largo del delta y paralelo al borde del cráter. Varias observaciones previas efectuadas por naves en órbita han indicado que esas rocas podrían estar formadas por carbonatos, minerales comunes en la Tierra pero exóticos en Marte. En nuestro planeta, los carbonatos, incluida la piedra caliza, suelen estar asociados a seres vivos, como los arrecifes de coral, así como a fósiles que han preservado microorganismos. «Los carbonatos entusiasman a los geobiólogos como yo», reconoce Kah.

Rutas posibles

Una vez que aterrice, el mayor reto del Perseverance será explorar rápida y eficientemente todas esas zonas y recoger muestras. La NASA solo ha asignado un año marciano, unos dos años terrestres, a esta misión inicial del vehículo.

Por esa razón, los científicos han estado trazando las posibles rutas que podrá seguir el robot una vez que llegue al suelo marciano. «Todo dependerá de dónde aterricemos», dice Kah en referencia a la zona prevista de llegada, la cual tiene una incertidumbre de varios kilómetros.

<strong>El viaje de un robot:</strong> Una de las rutas posibles sería que Perseverance llegara al suelo del cráter, recorriera el antiguo delta fluvial y tomara muestras de rocas en varios lugares. Después, abandonaría Jezero y depositaría las rocas en su exterior, con el objetivo de que una misión futura pueda recogerlas algún día y traerlas a la Tierra. Haz clic en la imagen para ampliarla. [NASA/JPL-Caltech/USGS]

En uno de los escenarios previstos, Perseverance aterrizará en el suelo del cráter justo delante de los acantilados del delta. Los científicos no saben con seguridad de qué se compone ese suelo, pero la roca parece ser oscura y lisa, por lo que podría proceder de un flujo volcánico. En tal caso, tomar muestras se convertirá en una prioridad. Si esas rocas acabasen llegando algún día a la Tierra, los investigadores podrían analizarlas y datar con precisión la erupción volcánica asociada, lo que permitiría reconstruir la sucesión de los acontecimientos geológicos que dieron forma a Jezero.

Desde el fondo del cráter, el vehículo ascendería y llegaría al delta. En el camino, recogería más rocas y muestras ricas en arcilla. Después se encaminaría hacia las rocas potencialmente ricas en carbonatos, las perforaría y ascendería hasta el borde de Jezero.

Si el vehículo sigue esta ruta, habrá recorrido más de 15 kilómetros y llenado entre 15 y 20 tubos de rocas de diferentes tipos.

En este vídeo, el geoquímico Ken Farley, del Instituto de Tecnología de California, describe el terreno que explorará Perseverance. [NASA/JPL-Caltech]

Recogida de rocas

Para obtener sus muestras, Perseverance empleará un taladro instalado en su brazo robótico. Tomará duplicados de las muestras más importantes y llenará dos tubos con cada una. Cuando llegue al borde del cráter, depositará en el suelo uno de los juegos de tubos y guardará el otro en el vientre. De este modo, garantizará que una colección de muestras marcianas esté disponible para que una misión futura pueda recogerlas con facilidad y traerlas a la Tierra.

Si después del primer año marciano el vehículo continúa operativo, se dirigirá desde el borde del cráter hacia las llanuras circundantes, conocidas como Nili Planum. Allí explorará suelo más antiguo aún, el cual contiene enormes bloques de rocas revueltas que abandonaron las profundidades del planeta después de que, hace casi 4000 millones de años, otro enorme asteroide chocó contra Marte. Tales rocas podrían proceder no solo de la corteza marciana, sino del manto, una capa más profunda y que hasta ahora los científicos nunca han podido estudiar de manera directa. «Están ahí, puede que desde hace más de 3000 millones de años, esperando a que las analicemos», dice Horgan.

<strong>Herramientas para explorar Marte:</strong> Del tamaño de un coche, Perseverance dispone de múltiples instrumentos para sondear el paisaje marciano. El taladro que utilizará para recoger muestras se encuentra situado en el extremo de su brazo robótico. Haz clic en la imagen para ampliarla. [NASA/JPL-Caltech]

Según indican las observaciones previas, en Nili Planum hay también restos de antiguos sistemas hidrotermales, donde en el pasado el agua caliente se filtró a través de la corteza marciana. En la Tierra, algunas zonas hidrotermales se hallan repletas de ecosistemas microbianos, y lo mismo podría haber ocurrido alguna vez en Marte. Así pues, Nili Planum ofrece un entorno que también pudo ser habitable en el pasado, pero muy distinto del que pueda haber en Jezero.

Si todo sigue yendo bien, esta «misión ampliada» del Perseverance seguirá perforando el suelo y tomando muestras hasta que se le acaben los tubos. Tras haber dejado un juego de ellos en el borde del cráter Jezero, el resto acabará en algún lugar de Nili Planum, también a la espera de ser recuperados algún día.

Este vídeo muestra una simulación del trabajo que efectuará el helicóptero de la misión: explorar y tomar imágenes del paisaje marciano para ayudar al vehículo explorador a moverse por el terreno. El vídeo incluye el sonido de la maquinaria y de las aspas del helicóptero en el por lo demás silencioso paisaje marciano. [NASA/JPL-Caltech]

Durante su estancia en Marte, la misión llevará a cabo otras tareas. Entre ellas, probar el primer helicóptero en otro mundo (una forma de explorar el camino más seguro para el vehículo) y experimentar con métodos para extraer oxígeno de la atmósfera marciana, un recurso con miras a las futuras visitas humanas. Con todo, su máxima prioridad será recoger muestras con la idea de que algún día lleguen a la Tierra.

La Agencia Espacial Europea y la NASA ya están planeando dos misiones para traer dichas muestras. Con un lanzamiento previsto para no antes de 2026, enviarían un vehículo explorador al cráter Jezero o a Nili Planum para recuperar los tubos depositados por el Perseverance, así como un orbitador que sobrevolará el planeta. El vehículo cargaría los tubos en un cohete y los pondría en órbita, donde serían recogidos por el orbitador y traídos hasta la Tierra, a donde llegarían no antes de 2031.

Perseverance dará el primer paso de ese largo camino, uno que los científicos llevan décadas imaginando. «Perseverance será el primer vehículo explorador que intentará responder a las preguntas que los otros no nos han permitido abordar. ¿Hubo vida en Marte? ¿Podemos encontrar pruebas de ella?», explica Sun. «Estoy muy emocionada», concluye la experta.

Alexandra Witze/Nature News

Artículo traducido y adaptado por Investigación y Ciencia con permiso de Nature Research Group.

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