A principios de agosto de 2012, Marte podría tener un nuevo inquilino explorando su fría y rocosa superficie y los vientos que agitan su atmósfera de dióxido de carbono. Se trata del robot Curiosity de la NASA, el más grande y sofisticado vehículo de exploración enviado a este planeta hasta la fecha. En su desarrollo tecnológico han participado investigadores españoles a través del instrumento REMS (Rover Environmental Monitoring Station), que se encargará de tomar datos meteorológicos sobre el terreno.

Si los planes de lanzamiento de la NASA se desarrollan según lo previsto, el cohete ATLAS V que llevará al Curiosity a suelo marciano dentro de la misión Mars Science Laboratory, despegará mañana, 26 de noviembre, (entre las 16:02 y las 17:45, hora peninsular española) del Kennedy Space Center de Cabo Cañaveral, en Florida (Estados Unidos). 

La estación meteorológica de factura española, REMS, desarrollada por científicos del Centro de Astrobiología CSIC-INTA, es uno de los diez instrumentos de los que dispone este laboratorio móvil que llegará a su destino en el cráter Gale tras un viaje de 570 millones de kilómetros. La elección del lugar de aterrizaje no es casual: ha sido escogido tras un intenso debate en el que han participado más de 100 expertos de todo el mundo que han analizado el atractivo científico y la seguridad de varias localizaciones candidatas.

Finalmente la opción elegida ha sido este espacio de 154 kilómetros de diámetro, donde los investigadores piensan que pudo haber agua y en cuyo centro se alza un gran montículo de sedimentos.  Un entorno como este, que Curiosity recorrerá a una velocidad media de 30 metros por hora, resulta idóneo para cumplir los objetivos de la misión: encontrar pistas que evidencien la habitabilidad del planeta rojo.

 “REMS, junto con los demás instrumentos de Curiosity, nos ayudará a conocer las condiciones que se dan en la superficie y en los primeros centímetros del subsuelo”, explica el investigador del CSIC Felipe Gómez, integrante del equipo español del proyecto. “Analizando la temperatura, la posibilidad de existencia de agua líquida y el nivel de radiación ultravioleta, tendremos datos para evaluar si puede desarrollarse algún tipo de microorganismo en ese ambiente”, afirma Gómez.

Con esta finalidad, el Curiosity, que pesa cerca de una tonelada y lleva diez veces más carga científica útil que sus antecesores, realizará análisis de tipo físico, químico y meteorológico y estudiará las rocas, suelos y el contexto geológico de Marte. En concreto, el instrumento REMS ha sido diseñado para registrar seis parámetros: velocidad y dirección del viento, presión, humedad relativa, temperatura del aire, temperatura del suelo y radiación ultravioleta. Si además de identificar qué procesos geológicos han tenido lugar en la superficie, Curiosity consigue detectar los componentes químicos básicos de la vida (por ejemplo, formas de carbono), las futuras misiones tripuladas o de recogida de muestras para analizar en la Tierra dispondrán de una base de conocimiento más sólida y podrán ser mejor planificadas.

Desde el punto de vista tecnológico, lo más complicado para los ingenieros españoles ha sido diseñar un sistema capaz de operar en las condiciones extremas del planeta rojo. “Los Circuitos Integrados para Aplicaciones Específicas, los sensores de temperatura infrarrojos o los anemómetros de lamina caliente son tecnologías probadas en diferentes campos de la industria, pero el reto ha sido ponerlos juntos en un único instrumento sin sobrepasar los 1,3 kilogramos de peso y garantizando su funcionamiento en unas condiciones de temperatura muy lejos de las habituales para este tipo de componentes”, explica Javier Gómez-Elvira, director del Centro de Astrobiología CSIC-INTA y líder del equipo español, refiriéndose a los -130 grados centígrados que REMS podría tener que soportar.

La mayoría de los sensores de esta estación meteorológica están situados en dos brazos cilíndricos de metro y medio de largo que se encuentran unidos al mástil móvil de teledetección (RSM) de Curiosity, que se alza 2,5 metros sobre la superficie marciana. Estos dos brazos están colocados y orientados de tal forma que la perturbación en la captación de las señales sea mínima. “El sistema de calibración del sensor de viento es una combinación de ensayos en túnel y simulaciones de ordenador”, explica Gómez-Elvira, que reconoce que no todas las condiciones que va a encontrarse el instrumento pueden reproducirse en la Tierra.

El vehículo recogerá datos de forma continua durante cinco minutos cada hora y estará programado para activarse o apagarse en caso de que las condiciones atmosféricas lo aconsejen. “Todos los datos registrados a lo largo de, como máximo, tres horas al día, se almacenan en la memoria del instrumento y se transmiten al Curiosity”, explica Gómez-Elivira. Este los manda diariamente a los satélites que orbitan Marte, y desde allí son reenviados a la Tierra.

Dos de los grandes retos tecnológicos que planea la misión Mars Science Laboratory son el aterrizaje y la autonomía energética del robot. En primer lugar, la operación de posado de un objeto tan grande (similar en tamaño a un coche pequeño) en la superficie marciana no tiene precedentes. Para conseguirlo, además de utilizar un paracaídas, unos pequeños cohetes controlarán el descenso de la nave que contiene el robot. Durante los últimos segundos antes de tocar tierra, el vehículo bajará en posición vertical sobre una correa de sujeción, como si se tratase de una grúa.

En cuanto a la capacidad de generar energía para autoabastecerse, el Curiosity no dependerá de sistemas solares como otros robots marcianos anteriores sino que llevará un sistema a base de radioisótopos que genera electricidad a partir de la desintegración radiactiva del plutonio. Se estima que, gracias a esta fuente energética, la misión estará en marcha al menos un año marciano completo (687 días terrestres). Además, este sistema proporciona una flexibilidad operativa y  una movilidad significativamente mayores y permite aumentar la capacidad de carga útil respecto a los robots de la anterior generación, como el Opportunity (que aterrizó en 2004 y continúa en activo) y su gemelo, el Spirit (que dejó de funcionar en 2010).

Desde 1996, Estados Unidos ha lanzado a Marte diez artefactos y ha perdido dos de ellos; un balance mejor que el de Rusia, cuyo último intento por llegar al planeta rojo se encuentra a día de hoy en el limbo. La misión de retorno Fobos-Grunt, lanzada el 8 de noviembre, se estancó en la órbita terrestre debido a un fallo aún sin concretar y la Agencia Espacial Federal Rusa, Roskosmos, reconoció que existían pocas posibilidades de reactivarla. Aunque la ESA confirmó el miércoles (22 de noviembre) que la estación de seguimiento de Perth (Australia) había contactado con el aparato, la comunicación sigue siendo muy limitada. Esta misión, que iba a durar 34 meses, pretendía llegar hasta una de las lunas de Marte y recoger muestras antes de regresar a la Tierra. A bordo de la Fobos-Grunt viaja también el primer artefacto chino de exploración marciana, el Yinghuo-1.

Si el Curiosity consigue llegar a su destino el próximo mes de agosto, habrá demostrado que es viable mover un pesado robot hasta el planeta rojo, hacer que aterrice en un área muy concreta y aumentar su movilidad  para la recogida de una mayor variedad de muestras. Todo un paso en firme hacia la próxima década de exploración marciana.