Incluso antes de que el Mars Science Lander (MSL) aterrice descendiendo de su nave nodriza flotante como una araña bebé de una caja de huevos, la primera de una serie de cámaras habrá comenzado a grabar, capturar y almacenar videos de alta resolución del área de aterrizaje.
El aterrizaje de MSL representará el primero, dice Frank Palluconi, científico del proyecto MSL. Después de ingresar a la atmósfera de Marte como Viking y MER pero con una zona de aterrizaje potencial de aproximadamente un cuarto del tamaño que él dice, MSL mostrará sus cosas. “Completa el descenso hasta el nivel de diez metros [33 pies], más o menos, donde el vehículo de descenso flota, y baja el rover en una cuerda hasta la superficie. Para entonces, el rover ha erigido sus ruedas, por lo que aterriza en su sistema de movilidad. Y luego se corta la correa y la etapa de descenso se va volando y ya no se usa. Se estrella ".
Además de las ventajas obvias de un aterrizaje tan suave, es posible modelar matemáticamente el vuelo estacionario y la caída de la correa, a diferencia del aterrizaje del airbag que utilizaron los vehículos MER. El descenso atado también es escalable, dice Palluconi, mientras que los MER mucho más pequeños estaban empujando el límite de la capacidad del sistema de airbag.
Ojos en Marte
El disparo comenzará tan pronto como el escudo térmico caiga de la etapa de descenso de MSL. El Mars Descent Imager tomará video en una resolución de megapíxeles, comparable a las modernas cámaras de video digital de consumo. Dirigida directamente hacia abajo, esta cámara proporcionará una vista de araña del área de aterrizaje en un ángulo muy amplio al principio y continuará disparando hasta que el rover aterrice en Marte.
El rover transmitirá los videos de aterrizaje a la Tierra cuando sea completamente funcional. Esta información visual, que muestra el área de aterrizaje y sus alrededores con gran detalle, junto con el hecho de que el rover aterrizará sobre sus ruedas sin una navegación complicada fuera de un vehículo de aterrizaje necesaria, permitirá a los científicos del proyecto comenzar a trabajar el rover mucho antes.
Una vez que el mástil del rover se eleve y todos los sistemas estén listos, comenzará el verdadero trabajo. Al igual que con MER, un sistema de cámara de dos ojos montado en el mástil ocupará un lugar destacado. El MastCam, como el generador de imágenes de descenso y una cámara de primer plano montada en el brazo, está siendo diseñado y construido por Malin Space Science Systems en San Diego, CA. Los tres se basan en subsistemas similares de alta resolución y a todo color. MastCam toma la configuración básica que se encuentra en las cámaras gemelas MER que permitirá a los científicos ensamblar imágenes en 3D y la refina considerablemente. MastCam tiene lentes gemelas con zoom óptico de 10x, la misma potencia que se encuentra en las cámaras digitales de consumo de alta gama en la Tierra. Esto permitirá que la cámara tome no solo panoramas de gran angular, sino que también se acerque y se enfoque en rocas del tamaño de un puño a un kilómetro (0.6 millas) de distancia.
MastCam también graba videos de alta definición, por primera vez para Marte. Tanto las imágenes fijas como el video se capturarán a todo color, al igual que con las cámaras digitales terrestres. Además, MastCam utilizará una variedad de filtros especializados. Varios miembros del equipo científico de Malin Space Science Systems contribuyeron a los diversos diseños de cámaras, incluido el director James Cameron (Titanic, The Abyss, Aliens), un coinvestigador del equipo científico de MastCam.
Fotografía, vaporiza, analiza
El mástil MSL también tendrá un instrumento óptico híbrido único, nunca antes volado a Marte. Llamada ChemCam, esta herramienta telescópica toma primeros planos a una distancia con un campo de visión de aproximadamente 30 cm (1 pie) a diez metros (33 pies) de distancia. Pero ese es solo el primer paso para ChemCam. En el paso dos, que recuerda inquietantemente a los rayos de calor descritos en War of the Worlds, un potente láser se enfocará a través del mismo telescopio en el objetivo. El láser puede calentar un punto de aproximadamente un milímetro (0.04 pulgadas) de diámetro a casi diez mil grados Celsius (18 mil grados Fahrenheit). El calor expulsa el polvo, rompe las moléculas, rompe las moléculas e incluso rompe los átomos en el objetivo rocoso.
Como resultado, el objetivo emite una chispa de luz. ChemCam puede analizar el espectro de la chispa, identificando qué elementos de carbono o silicio, por ejemplo, el objetivo contenido. Llamada Espectroscopía de descomposición inducida por láser, o LIBS, esta técnica se usa ampliamente en la Tierra, pero será la primera en Marte, dice Roger C. Wiens, científico planetario del Laboratorio Nacional de Los Alamos y el investigador principal del proyecto ChemCam. “LIBS se está utilizando en varias facetas de la tierra. Por ejemplo, una compañía que fabrica aluminio lo usa para verificar la composición de su aleación de aluminio en estado fundido ”.
Ir al espacio es una historia diferente. Siete años después, ChemCam hará que MSL sea mucho más rápido que MER en la elección de objetivos, dice Wiens. “El rover Opportunity aterrizó en un pequeño cráter y aquí frente a nosotros se sentó un afloramiento rocoso, que es el primero que hemos visto en Marte de cerca y personalmente. Y estaba a menos de diez metros de distancia. [Con la ChemCam] podríamos haber analizado de inmediato esa roca antes de incluso sacar el rover de la plataforma, y decirles que aquí se encuentra un afloramiento de roca sedimentaria justo en frente de usted. En cambio, tomó varios días, y condujeron hasta la roca y en realidad lo tomaron muestras con los instrumentos de contacto antes de determinar realmente que era un afloramiento de roca sedimentaria ”. Con su largo alcance óptico, ChemCam puede analizar objetos fuera del alcance del brazo mecánico del móvil, incluso por encima.
Además, ChemCam podrá hacer algunos análisis químicos de pequeñas partes de muestras de rocas, antes de que sean trituradas y transportadas a los instrumentos analíticos internos de MSL
"Creo que este instrumento va a tener mucho uso", dice Wiens, "porque podemos tomar muchos datos rápidamente. Entonces, una de las mejores cosas es que podemos obtener una base de datos de muestras de rocas mucho más grande que algunas de las técnicas in situ. Creo que será un instrumento emocionante para construir y volar ".
Palluconi ve MSL como un paso intermedio entre MER y la búsqueda directa de vida en Marte. "Consideraría MSL como una especie de misión de transición entre los aspectos más convencionales de la exploración planetaria, que implican geología y geofísica y, en el caso de Marte, debido a su atmósfera, el clima y el clima a los que en el futuro harán búsquedas directas de la vida. Por lo tanto, el objetivo general de MSL es hacer una evaluación de habitabilidad del área en la que aterriza el vehículo en Marte ".
El futuro cercano
Debido a que la NASA decidió solo en diciembre de 2004, cuál de muchos instrumentos científicos propuestos para MSL realmente volará, todos los científicos cuyos proyectos fueron elegidos están luchando para dar los últimos toques a sus instrumentos. "La misión está en la fase A, que es una fase de definición, por lo que es realmente la primera fase formal de la misión", dice Palluconi. “En este momento, el trabajo principal en el lado de la ciencia es averiguar dónde colocar los instrumentos en el móvil, cómo satisfacer sus necesidades térmicas, cómo garantizar que tengan los campos de visión que necesitan y que se cumplan sus otros requisitos. Por supuesto, el vehículo en sí está siendo diseñado al mismo tiempo y el diseño está siendo refinado. Por lo tanto, queda bastante trabajo por hacer y probablemente estamos a solo un año de la revisión preliminar del diseño, que en el calendario de lanzamiento de 2009 ocurriría el próximo febrero ".
Algunos aspectos del Laboratorio de Ciencias de Marte permanecen en el aire. Muchos de los instrumentos científicos de MSL requieren mucho poder. La fuente propuesta de ese poder, una fuente de alimentación de radioisótopos, requiere aprobación presidencial, que se encuentra en el futuro. Y en marzo de 2005, la NASA comenzó a considerar la posibilidad de volar dos rovers MSL en 2011 en lugar de uno en 2009.
Fuente original: Revista de Astrobiología de la NASA
