Tots, menys Europa, de camí a Mart

El planeta Mart des del Viking 1 (22 de febrer de 1980). Destaca el Valles Marineris per la zona equatorial del planeta. NASA / USGS

El planeta Mart s’encamina cap a l’oposició al Sol, el punt de màxima aproximació a la Terra, que ocorre cada 26 mesos. I, com passa des dels inicis de l’exploració planetària, les agències espacials aprofiten aquesta oportunitat per llançar les seues missions d’exploració al planeta roig. Enguany tres estats hi envien coets: els Estats Units, la Xina i, sorpresa, els Emirats Àrabs Units.

Cràter Jezero, indret on aterrarà el rover Perseverance. NASA

Els Estats Units continuen amb el seu extens programa robòtic d’exploració de la superfície, amb l’enviament del 5è robot, Perseverance, que aterrarà al cràter Jezero en febrer de l’any 2021. La Xina, com a continuació del seu agressiu programa espacial, ha aprofitat tot el que ha après dels seus robots lunars i s’ha atrevit a enviar la missió Tianwen-1 que consta d’un orbitador i d’un receptor mòbil (rover) d’exploració. Però si l’aposta de la Xina ja és arriscada, pel que contaré més avant, l’aparició en escena d’un nou agent espacial, els Emirats Àrabs Units, va sorprendre tothom quan anuncià que també volia participar en la cursa cap a Mart el 2020 amb la missió Hope. La forta participació nord-americana, en coneixement i instruments, hi ha ajudat una mica.

I què se n’ha fet, dels europeus? L’Agència Espacial Europea (ESA), en col·laboració amb Roskosmos, l’agència russa, ja tenien preparada la missió ExoMars2020 que desplegaria una estació fixa, Kazachok, i un explorador mòbil en la superfície marciana. El robot explorador, anomenat Rosalind Franklin, en honor a la científica que obtingué la primera imatge de l’estructura del DNA, buscaria proves de vida passada o presents en Mart. Tanmateix diversos problemes tècnics amb els paracaigudes que havien de depositar suaument Rosalind en terra marciana, han aconsellat deixar passar aquesta finestra de llançament i tornar a intentar-ho el 2022.

Però, per què el viatge a Mart és d’atrevits? Les estadístiques ens diuen que un 50% de les missions al planeta fracassen. O s’estavellen o no s’insereixen en òrbita marciana. La minsa atmosfera de Mart, amb només una centèsima part de la densitat de l’atmosfera terrestre, en té part de culpa. Aterrar-hi suaument és una empresa summament arriscada. Són necessaris mètodes ben imaginatius per fer arribar un aparell sa i estalvi a la superfície.

Dibuix artístic de la nau Hope

Hope i Tianwen-1 ja han aprofitat la finestra de llançament actual i ja van partir fa uns dies cap al planeta roig. Hope ho va fer el 19 de juliol mentre que Tianwen-1 es va enlairar el 23 de juliol. La missió Mars2020, que du el robot Perseverance, ha estat llançada a l’espai el dijous 30 de juliol des de cap Canaveral a Florida.

Passem a detallar una mica les característiques de cada missió:

Sarah Amiri, cap del projecte de Hope i ministra d’estat de Ciències Avançades dels Emirats. World Economic Forum / Greg Beadle

Hope (Esperança) serà la primera missió espacial planetària d’un estat àrab. Però, a més a més, des del punt de vista científic, el seu orbitador farà el primer mapa meteorològic diürn i nocturn del planeta Mart. Amb la seua òrbita el·líptica de 55 dies monitorarà tot l’oratge almenys durant tot un any marcià (uns 2 anys terrestres). La sonda disposa d’una càmera d’alta resolució per observar en el rang visible i un espectròmetre infraroig per estudiar els núvols i les espectaculars tempestes de pols en la baixa atmosfera. L’alta atmosfera serà controlada per un altre espectròmetre ultraviolat. Cal destacar que lidera el projecte la científica de 31 anys Sarah Amiri, que és també ministra d’estat de Ciències Avançades dels Emirats.

Hope ens donarà informació de com l’atmosfera marciana perd oxigen i hidrogen a l’espai i com es transformà l’atmosfera densa que tenia en el passat, amb altes concentracions de vapor d’aigua, en l’atmosfera esquifida que té ara. Aquesta primera missió planetària ha estat duta a terme per un equip d’enginyers dels Emirats amb la col·laboració de diverses institucions, com la University of Colorado Boulder, la University of California, Berkeley i l'Arizona State University.

Aquesta aposta del govern dels Emirats, a banda del seu interès científic i tecnològic, ha servit per entusiasmar la gent més jove i atraure-la cap a les ciències. També ha estat un dels grans esdeveniments de la celebració dels 50 anys de la independència de la Gran Bretanya.

Òrbita de Hope. UAE Space Agency

La missió xinesa a Mart, anomenada Tianwen-1 ('Qüestions celestials'), és la culminació de l’ambiciós programa espacial xinès. Cal recordar que actualment la Xina té dos robots actius a la superfície lunar, un d’ells a la cara oculta, un indret on cap agència havia aconseguit situar-se fins ara.

Fruit d’aquesta experiència lunar, la Xina ha tirat la casa per la finestra i s’ha atrevit a enviar un paquet complet: orbitador, aterrador i robot explorador marcià. L’any 2011 la missió conjunta russoxinesa Fobos-Grunt fallà quan els coets propulsors la deixaren en una òrbita baixa terrestre sense possibilitat de recuperar-se. Ara, sola però més forta tecnològicament, envia una atrevida missió al planeta roig.

Enlairament de la missió Tianwen-1 (23 de juliol de 2020)

Model 1:3 del xinès Mars Rover que es mostrà a la plataforma de cooperació marítima d’Àsia Oriental 2018 del Fòrum de Qingdao

El 23 de juliol es produí el llançament, i a mitjans del pròxim mes de febrer la missió marciana arribarà al planeta Mart i es posarà en òrbita. Cap al 23 d’abril de 2021 és prevista la part més delicada de l’aventura xinesa, quan l’aterrador amb el robot a bord se separe per tractar d’arribar a Utopia Planitia, una gran plana, antic cràter d’impacte, lloc on aterraren, ja fa 37 anys, les mítiques sondes Viking de la NASA.

L’orbitador disposa de set instruments científics, mentre que l’explorador robòtic en té sis. A banda d’estudiar les característiques de l’atmosfera marciana, l’orbitador xinès estudiarà el subsol de Mart fins a 100 metres amb un radar per buscar dipòsits d’aigua i gel i amb les càmeres d’alta resolució escodrinyarà les muntanyes, volcans, etc. A més a més, tant l’orbitador com el receptor mòbil disposen d’espectròmetres per determinar la composició de les roques i pols que siguen d’interès.

La part més delicada de la missió és la maniobra per depositar el robot explorador en la superfície. Els anomenats 7 minuts de terror, el temps necessari per passar de la comoditat orbital a la seguretat en la superfície, produiran calfreds als científics xinesos. Per aterrar s’ha optat per un sistema combinat d’un únic paracaigudes i retrocoets hipergòlics. Esperem que tinguen sort on molts han fracassat.

La missió més ambiciosa i cara és la Mars2020 (llançada a l'espai el 30 de juliol de 2020) que du a bord el 5è robot explorador marcià de la NASA. Aquest receptor mòbil, de nom Perseverance, és una evolució tecnològica de l’actual robot marcià Curiosity localitzat al cràter Gale i que hi arribà el 2012. La gran versatilitat, potència i duració d’aquest robot va convèncer la NASA del fet que el disseny tecnològic de Curiosity era el correcte. Només calia fer algunes millores, com ara el canvi de les rodes que, en el cas del robot antic estan actualment fetes malbé després de 8 anys corrent per la superfície marciana, la instal·lació de més i millors càmeres, un làser perforador millorat i alguns altres detectors de gasos.

Perseverence arribarà a Mart cap al 18 de febrer de l’any que ve. Esperem que els 7 minuts de terror puguen acabar feliçment en depositar-se el receptor mòbil suaument en la zona triada del cràter Jezero, amb el mecanisme de la grua que tan bé funcionà amb Curiosity.

Dibuix artístic de la Perseverance. NASA/JPL

Dibuix artístic de l'aterratge de Perseverance. NASA/JPL

Dibuix artístic de l'helicòpter Ingenuity. NASA/JPL

El que fa realment especial Perseverance són tres experiments ben nous: l’intent de fabricació d’oxigen a partir del diòxid de carboni (com a prova que els futurs astronautes podran fabricar el seu propi oxigen en l’exploració marciana), l’enlairament d’un petit helicòpter que permetrà estudiar zones inaccessibles per al robot, i la recollida de mostres de roques i pols que, una vegada encapsulades i segellades, seran abandonades en algun indret marcià per ser recollides per la futura missió Mars Sample Return en col·laboració amb l’Agència Espacial Europea, que les enviarà a la Terra abans del 2030. Es pretén tindre mostres marcianes en els nostres més sofisticats laboratoris terrestres per buscar-hi rastres de vida passada o actual.

De fet, la Xina no vol estar fora d’aquesta altra cursa per a l’anàlisi de material marcià i per això ja prepara una missió per emular Mars Sample Return, també cap al 2030.

Assistim expectants a una cursa espacial i tecnològica cap a Mart, en la qual els europeus no hem arribat ni a classificar-nos. Esperem que totes les missions tinguen èxit. En continuarem parlant.

Més informació i gràfics:
Countdown to Mars: three daring missions take aim at the red planet, Nature, 7 de juliol 2020.