20 de Agosto de 2021
Marte

¿Por qué falló la primera toma de muestras de Perseverance?

Unas rocas demasiado quebradizas frustran la primera perforación del vehículo explorador de la NASA, que tratará de obtener muestras en otros puntos de Marte.

Recreación artística del vehículo explorador Perseverance de la NASA. [NASA/JPL-Caltech]

El pasado 6 de agosto, el explorador Perseverance de la NASA perforó por primera vez la roca marciana, pero no logró introducirla en un tubo de muestras. Tras este revés, el vehículo ha seguido su camino: en lugar de realizar un segundo intento en el mismo lugar, una zona de interés geológico del cráter Jezero, el mes que viene perforará un terreno distinto con la esperanza de que allí resulte más fácil obtener un «testigo» (una muestra cilíndrica) de roca.

Después de analizar durante unos días lo que pudo fallar en ese primer intento, la NASA anunció el 11 de agosto que el vehículo explorador había pulverizado la roca que pretendía recoger, convirtiéndola en polvo y pequeños fragmentos. Estos cayeron a la superficie del cráter en vez de deslizarse dentro del tubo, como habría hecho un testigo intacto.

«Nos llevó unos minutos asimilar la realidad», escribió Louise Jandura, ingeniera jefe de muestreo y almacenamiento en el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA (el centro que opera el vehículo explorador), en una nota del 11 de agosto.

Perseverance pretende convertirse en la primera misión que perfora y recoge una colección de testigos de roca de la superficie marciana. El plan es que otras naves espaciales recuperen las muestras y las traigan a la Tierra, para que los científicos puedan estudiarlas. «Este es otro recordatorio de que aún persisten muchas incógnitas sobre Marte», señala Meenakshi Wadhwa, planetóloga de la Universidad Estatal de Arizona en Tempe y científica principal de la NASA para la campaña de obtención de muestras. «Este planeta todavía es capaz de sorprendernos cuando menos lo esperamos.»

Esta imagen compuesta de la primera perforación (de 2,7 centímetros de diámetro) del vehículo explorador Perseverance hace pensar que la muestra de roca seguramente resultó pulverizada. [<a href="https://mars.nasa.gov/resources/26125/watson-image-of-perseverances-first-borehole/">NASA/JPL-Caltech/MSSS</a>]

Los investigadores estaban especialmente ilusionados con la primera perforación del vehículo explorador. Habían elegido una de las rocas planas que conforman gran parte de la superficie del cráter Jezero, el lugar donde el vehículo aterrizó en febrero y que ha estado recorriendo desde entonces. La exploración preliminar de ese terreno, conocido como «suelo con cráteres fracturado y rugoso» (cratered floor fractured rough) indicaba que las rocas podían ser de origen volcánico, y quizá incluso proceder de una antigua corriente de lava. Recoger una roca volcánica de Marte y traerla a la Tierra permitiría a los geólogos datar su formación de manera precisa y, con ello, establecer una cronología para gran parte de la historia geológica del planeta rojo.

Las imágenes iniciales sugerían que Perseverance había logrado perforar un agujero de 7 centímetros en la superficie y extraer un delgado cilindro de roca intacta. Sin embargo, más tarde la NASA descubrió que el tubo de muestras que había sido sellado automáticamente y almacenado dentro del vehículo estaba vacío.

La roca era más quebradiza de lo que esperaban los ingenieros, apunta Jennifer Trosper, directora del proyecto de la misión en el JPL. Tal vez  había una capa dura de piedra bajo la cual se ocultaba un material menos consistente, o grandes vacíos en la roca que la hicieron colapsar. «No vimos nada obvio», prosigue, que hiciera pensar «que la roca pudiera desintegrarse o desmenuzarse al perforarla».

Un paso atrás

En vez de volver a probar en el suelo con cráteres fracturado y rugoso, Perseverance ya ha abandonado la zona y se dirige al sur de una región denominada Séítah. Es probable que allí haya rocas sedimentarias estratificadas más parecidas a las rocas terrestres que perforaron los ingenieros durante las pruebas previas al despegue de la misión. «Vamos a dar un paso atrás y hacer algo con lo que nos sintamos más seguros», admite Trosper. El vehículo explorador intentará obtener un testigo allí, quizás a principios de septiembre. Los ingenieros detendrán el proceso automatizado de perforación para comprobar si de verdad se ha extraído un testigo antes de que el explorador proceda a sellar y almacenar el tubo.

Perseverance se posó sobre la superficie de Marte en febrero, en el punto de aterrizaje Octavia E. Butler del cráter Jezero. Intentó recoger su primer testigo de roca en unas piedras planas que los ingenieros han bautizado como «suelo con cráteres fracturado y rugoso» (Cr-Fr), sin éxito. El mes que viene volverá a intentarlo una zona arenosa (Séítah-S), antes de cambiar de sentido (siguiendo la línea discontinua amarilla) y dirigirse al antiguo delta de Jezero (rotulado como Three Forks). [<a href="https://www.mdscc.nasa.gov/index.php/2021/06/11/el-rover-perseverance-de-la-nasa-comienza-su-primer-estudio-cientifico-en-marte/">NASA/JPL-Caltech/Universidad de Arizona</a>]

El tubo vacío que Perseverance guardó el 6 de agosto servirá para examinar la atmósfera marciana. De hecho, el equipo pretendía recoger una muestra así en algún momento de la misión, aunque no tan pronto. El vehículo transporta 43 tubos de muestras, de modo que aún quedan 42. El objetivo es llenar unos 35 tubos con roca y suelo procedentes de distintas partes del cráter Jezero, los cuales no retornarían a la Tierra antes de 2031.

Los ingenieros probaron el sistema de perforación de Perseverance más de 100 veces con diversas rocas terrestres, a fin de prepararse para todo lo que el vehículo explorador podría encontrar en Marte. Pero el suelo con cráteres fracturado y rugoso demostró no ajustarse a esas experiencias.

Perseverance no es el primer vehículo que tiene problemas con la roca y el suelo de Marte. El módulo de aterrizaje InSight de la NASA transportaba una sonda apodada «el topo», que intentó durante casi dos años enterrarse hasta 5 metros de profundidad en la superficie marciana para medir el flujo de calor. El equipo finalmente se rindió en enero, después de que la sonda fuera incapaz de generar suficiente fricción contra el suelo para insertarse en él. Y el vehículo explorador Curiosity de la NASA, que lleva explorando el cráter Gale desde 2012, ha destrozado de forma ocasional e inesperada rocas al perforarlas.

Curiosity y Perseverance se parecen en muchos aspectos (de hecho, el segundo vehículo se fabricó en gran parte con los materiales que sobraron de la construcción del primero), pero existe una diferencia importante en la forma en que perforan la superficie marciana. Curiosity desmenuza deliberadamente la roca hasta convertirla en polvo, y luego lo introduce en los instrumentos que transporta con el fin de realizar análisis científicos. En cambio, la NASA diseñó Perseverance para extraer testigos intactos que se introducen en sus tubos de muestras. Así que las rocas desmenuzadas son idóneas para Curiosity, pero no para Perseverance.

Grandes esperanzas

Cuando intente por segunda vez extraer un testigo, esta vez en la parte sur de Séítah, Perseverance desandará sus pasos y atravesará de nuevo el suelo con cráteres fracturado y rugoso. Allí podría intentar tomar muestras de nuevo si el equipo de ingenieros es capaz de encontrar un lugar de perforación más prometedor, con rocas que parezcan más consistentes. «Estamos aquí para resolver anomalías como esta», afirma Trosper. «Estoy un poco decepcionada, pero creo que lo lograremos.»

Entonces, Perseverance rodeará una región de dunas de camino a su destino final, un antiguo delta fluvial en Jezero donde podría haber rastros de vida pasada.

Alexandra Witze/Nature News

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

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