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Aterrizaje del Perseverance en
Marte es el cuarto planeta en orden de distancia al Sol, su tamaño es aproximadamente la mitad de la Tierra siendo el segundo más pequeño en el Sistema Solar y el único planeta al que se ha logrado enviar Rovers (vehículos de exploración espacial), cuyo principal objetivo siempre ha sido identificar el potencial biológico del planeta y la posibilidad de albergar vida en un futuro sobre el mismo. A diferencia de otros planetas del Sistema Solar, Marte es un planeta terrestre con atmósfera y clima. Dichas características son de especial interés pues nos brindan la oportunidad de investigar acerca de algún indicio de vida pasada. La misión Mars 2020, cuyo lanzamiento fue el 30 de julio de 2020 desde Cabo Cañaveral en Florida y aterrizaje en Marte el 18 de febrero de 2021 en el cráter Jezero, es parte del Programa de Exploración de Marte propio de la NASA. Esta misión busca explorar una posible habitabilidad pasada en el Planeta Rojo siendo fundamental para allanar el camino a futuras expediciones. Puesto que Perseverance, el rover de la misión, pondrá a prueba tecnologías nuevas. Por ejemplo, un método para producir oxígeno en la atmósfera y una mejo-
Línea de investigación: Desarrollo Superior de Ingeniería
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Aterrizaje del Perseverance en Marte
El aterrizaje exitoso fue comunicado con el mensaje enviado por Perseverance “Estoy a salvo en Marte, la perseverancia te llevará a cualquier parte”
ra en las técnicas de aterrizaje, entre otros. La nave que llevó a Perseverance contaba con un escudo térmico que podría alcanzar más de 1300 °C al ingresar a la atmósfera y fue diseñado para proteger la integridad del Rover en dicho transcurso. Aproximadamente a 11km de la superficie, la nave desplegó un paracaídas de 21.5m desde el cono trasero y liberó a Perseverance fijado a la denominada “grúa celestial”. A diferencia de otros vehículos enviados previamente a Marte, Perseverance emplea un sistema de “Navegación en Relación al Terreno”. Dicho sistema le dio la posibilidad de corregir la trayectoria de ser necesario, a criterio de la comparación entre la información de la base de datos del rover e imágenes propias tomadas durante su aterrizaje en el paracaídas. Finalmente, la “grúa celestial” depositó a Perseverance suavemente suspendiéndolo mediante cables de nylon. Una vez en la superficie, Perseverance comenzó con sus tareas ayudado por las herramientas con las que fue provisto. Cada herramienta representa un subsistema diferente cuyo propósito será desarrollado en las siguientes secciones.
Escrito por: Karen Vidaurre
Nave espacial entra en órbita alrededor de Marte en vuelo histórico Fuente: newsnationnow
Al anticipar futuras misiones espaciales tripuladas, nos encontramos con la búsqueda de ubicaciones con acceso a los recursos vitales para un ser humano, tales como el agua y el oxígeno. El agua podría extraerse potencialmente de hielo subterráneo, mientras que el oxígeno puede generarse del dióxido de carbono en la atmósfera marciana. De esta forma, Persevarance incluye un modelo de prueba llamado MOXIE (Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment), el cual está ubicado en la parte frontal derecha de Perseverance con una tasa de producción de oxígeno de hasta 10 gramos por hora y es del tamaño de una batería de automóvil. Para empezar el proceso de producción, MOXIE recolecta CO2 con ayuda de un filtro y lo presuriza a aproximadamente 1 atmósfera para dividirlo electroquímicamente en oxígeno y monóxido de carbono por medio del electrolizador de óxido sólido (SOXE). El oxígeno es analizado para determinar su pureza y ser finalmente expulsado junto a los residuos por sus correspondientes escapes. Es un instrumento de imágenes estereocópicas multiespectrales cuya función principal es tomar fotografías y vídeos en 3D, logrando adquirir datos a alta velocidad (4 cuadros/seg). Se encuentra montado en el mástil del rover a 2 metros de altura y una distancia entre cámaras de 24.2 cm e Identifica rocas importantes para perforarlas y mandar muestras de su núcleo al almacenamiento en caché. Cuenta con una resolución suficiente para identificar características de 1mm. aproximadamente en el campo cercano y de 3cm a 100 m de distancia. A diferencia de su antecesor, Mastcam del rover Mars Curiosity, Mastcam-Z mejora las capacidades de conducción y muestreo del Perseverance. Sus tres principales tareas son: caracterizar geomorfología general del paisaje en el sitio del campo del Rover, evaluar las condiciones atmosféricas y astronómicas actuales, los eventos, interacciones y procesos superficie-atmósfera y brindar apoyo operativo y contexto científico para la investigación del rover.
Super Cam
Es un dispositivo de detección remota cuya función principal es identificar la composición química de rocas y suelos, incluyendo la composición atómica y molecular de objetivos del tamaño de la punta de un lápiz a menos de 7 metros. Está localizada en la parte superior del mástil del rover e integra capacidades remotas de LIBS (Espectroscopia de ruptura inducida por láser) utilizando un láser de 1064nm. Por otra parte, si la distancia es mayor a 7 metros y menor a 12 metros, SuperCam realiza espectroscopia Raman, de fluorescencia de resolución temporal (TRF) y de reflectancia visible e infrarroja (VISIR). El láser SuperCam es utilizado para separar el polvo de las rocas u objetos y de esta forma, analizar su composición sin la necesidad de usar el brazo del rover.
MEDA- Mars Environmental Dynamics Analyzer
Es un conjunto de sensores que registran las propiedades ópticas del polvo y parámetros como velocidad del viento, presión humedad relativa, temperatura del aire, temperatura del suelo y radiación de bandas discretas de los rangos ultravioleta. Esto debido a que el ciclo del polvo permite generar una relación con las tendencias del clima en el planeta rojo. Los datos son registrados por MEDA cada hora, grabando y almacenando los datos de día o de noche, independientemente de que el rover esté en reposo. Los sensores se encuentran en diferentes partes del rover. Sobre la ubicación de los sensores, el sensor de radiación se encuentra en la parte superior de la plataforma móvil, mientras que el sensor de presión está dentro el rover conectado al exterior a través de una tubería, mientras que los demás sensores se encuentran alrededor del mástil.
las herramientas con las que cuenta el Perseverance son: MOXIE - Producción de oxígeno, Mastcam-Z Cámara panorámica, Super Cam, RIMFAX- Radar Imager for Mar’s Subsurface Experiment, MEDA- Mars Environmental Dynamics Analyzer, RIMFAX- Radar Imager for Mar’s Subsurface Experiment, PIXL, Scanning Habitable Environments with Raman & Luminescence for Organics & Chemicals, Ingenuity
Su utilidad principal es explorar las características geológicas del subsuelo con una profundidad de penetración de hasta 10 metros dependiendo de las condiciones del subsuelo, es decir, si estas son favorables a la propagación de las ondas de radar. De esta forma, RIMFAX es capaz de detectar agua y hielo de forma similar a los radares utilizados en la Tierra para identificar capas de hielo en la Antártida o el Ártico. Además, este es el primer instrumento GPR enviado a una misión a Marte, por lo cual será la primera vez que se obtendrá información estratigráfica de alta resolución y se podrá evaluar la profundidad y extensión del regolito (capa de materiales no consolidados). Opera con un diseño de banda ultra ancha (150M[Hz]-1.2G[Hz]). Posee varios modos de operación, sin embargo, la operación predeterminada produce pares intercalados de sondeos superficiales y profundos cada 10[cm] de recorrido del rover.
PIXL
Por sus siglas en ingles “Planetary Instrumet for X-ray Lithochemistry”, el PIXL sirve para analizar la composición química de las rocas a una escala muy fina con el objetivo de detectar indicios de vida microbiana antigua a través de un espectrómetro de rayos X que sirve para enfocar pequeñas características, tan pequeñas como un grano de sal, alcanzando una alta sensibilidad con tiempos de integración cortos. Este instrumento posee un sensor cabezal ubicado en el brazo robótico que incluye la fuente de rayos X, óptica de rayos X y detectores de rayos X, así como una fuente de alimentación de alto voltaje, una cámara de microcontexto y un LED.
Ingenuity
Ubicado en la torreta al final del brazo robótico del rover, detecta a escala fina minerales y biofirmas que hayan sido alteradas por ambientes acuosos y sean una posible prueba de vida microbiana pre existente. SHERLOC es un espectrómetro de fluorescencia y resonancia Raman, ya que Raman es una resonancia ultravioleta profunda que detecta y clasifica compuestos orgánicos aromáticos, alifáticos y minerales relevantes. Cuenta con cámaras, espectrómetros y un láser además de la asistencia de WATSON, una cámara basada en MAHLI (Mars Hand Lens Imager) para tomar imágenes de granos de roca y textura.
Como primicia en los proyectos de exploración marciana se tiene a Ingenuity, un helicóptero que se encuentra situado en el vientre del rover y probará el primer vuelo con motor en este singular planeta. Ingenuity como tal no es una herramienta de Perseverance, es más, se podría considerar un proyecto separado o una prueba de vuelo de limitado alcance. Una de las dificultades más importantes a las que se atiene Ingenuity es la delgada atmósfera de Marte que es 99% menos densa que la de la Tierra y dificulta la elevación de Ingenuity. Por otra parte, la temperatura en el cráter Jezero puede descender hasta -90, este factor puede afectar al funcionamiento de Ingenuity aún más allá de sus límites de diseño. Ingenuity consta de dos rotores que giran a 2400 revoluciones por minuto, baterías, células solares y componentes que hacen honor al nombre del dispositivo “Ingenuity” por la capacidad de superar adversidades con ingenio.
Etapas del aterrizaje de Perseverance. Fuente: BBC Fuentes consultadas para el artículo • NASA / JPL-Caltech. • BBC Mundo. • Nasa Science. • Rovira, L.
