Esta imagen muestra el lugar donde Perseverance de la NASA comenzará a depositar sus primeras muestras. El rover Perseverance Mars de la NASA lo capturó el 14 de diciembre de 2022, el día 646 marciano, o sol, de la misión. Esta imagen en color mejorada fue tomada por la cámara Mastcam-Z del rover y no es representativa de cómo se vería la escena para el ojo humano. Créditos de la imagen: NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS

En este punto de su misión, el Mars Perseverance Rover de la NASA ha recolectado casi el 50% de sus muestras. El rover ahora está construyendo su primer “depósito” de muestras en la superficie de Marte. El depósito es un área plana y sin obstáculos con 11 círculos de aterrizaje separados, uno para cada tubo de muestra y otro para el módulo de aterrizaje.

Una futura misión recuperará estas muestras en helicóptero.

Estudiar muestras de Marte será un momento cumbre para los ansiosos científicos planetarios. Incluso con todo lo que hemos aprendido de los orbitadores, módulos de aterrizaje y rovers, tener muestras marcianas en laboratorios terrestres con todas las funciones permitirá un estudio integral que simplemente no es posible con la robótica, incluso con el conjunto de instrumentos avanzados de Perseverance.

Todavía queda mucho tiempo hasta que las muestras del rover Perseverance se devuelvan a la Tierra en 2033, pero el rover está recolectando muestras y comenzando a almacenarlas en un depósito. El Perseverance ha recogido 18 de 38 muestras o sea el 47%. La mayor parte de ellos son muestras de núcleos de roca, pero también hay muestras de regolito y atmosféricas.

The large majority of Perseverance's 18 samples so far are rock core samples. Image Credit: NASA/JPL.
La gran mayoría de las 18 muestras de Perseverance hasta el momento son muestras de núcleos de roca. Créditos de la imagen: NASA/JPL.

La colocación de las muestras en la superficie es un proceso detallado. Los tubos no se dejan simplemente en el suelo. Dado que los helicópteros los recuperarán en una fecha posterior, deben colocarse de manera que los helicópteros puedan acceder a ellos de uno en uno. Eso significa que toda el área del depósito debe contener 11 puntos de aterrizaje separados.

Las operaciones complicadas como esta deben planificarse con precisión y, sin el espacio de maniobra adecuado, todo el esfuerzo puede volverse mucho más complicado de lo que debe ser e incluso puede correr el riesgo de fallar.

Es aún más crítico cuando el sitio está en otro planeta.

“Hasta ahora, las misiones a Marte requerían solo una buena zona de aterrizaje; necesitamos 11”, dijo Richard Cook, gerente del programa Mars Sample Return en el Jet Propulsion Laboratory de la NASA en el sur de California. “El primero es para Sample Retrieval Lander, pero luego necesitamos 10 más en las cercanías para que nuestros Sample Recovery Helicopters realicen despegues y aterrizajes, y también conduzcan”.

“No puedes simplemente dejarlos caer en una gran pila porque los helicópteros de recuperación están diseñados para interactuar con solo un tubo a la vez”, dijo Cook.

This map shows where NASA’s Perseverance Mars rover will be dropping 10 samples that a future mission could pick up. The orange circles represent areas where a Sample Recovery Helicopter could safely operate to acquire the sample tubes. Credit: NASA/JPL-Caltech
Este mapa muestra dónde el rover Perseverance Mars de la NASA dejará 10 muestras que una futura misión podría recoger. Los círculos naranja representan áreas donde un Helicóptero de Recuperación de Muestras podría operar de manera segura para recoger los tubos de muestra. Créditos: NASA/JPL-Caltech

El Perseverance recolecta muestras duplicadas de cada una de sus ubicaciones de muestreo. Una de cada muestra se colocará en un depósito de superficie como respaldo, y una se mantendrá dentro de Perseverance. La NASA y la ESA han refinado la arquitectura de la misión Mars Sample Return con el tiempo. Anteriormente, el plan incluía un rover de búsqueda para recolectar las muestras y un módulo de aterrizaje de retorno de muestras. Pero con el éxito del Ingenuity Helicopter, ese plan ha cambiado.

This artist's illustration shows what a Sample Return Helicopter might look like. The helicopters would collect cached sample tubes with their robotic arms, one at a time, and return them to the Sample Return Lander. Image Credit: NASA/JPL-Caltech.
La ilustración de este artista muestra el aspecto que podría tener un helicóptero de retorno de muestras. Los helicópteros recogerían los tubos de muestra almacenados en caché con sus brazos robóticos, uno a la vez, y los devolverían al Sample Return Lander. Créditos de la imagen: NASA/JPL-Caltech.

La misión Sample Return aún incluirá un Sample Return Lander, pero en lugar de un rover de búsqueda, dos helicópteros recolectarán las muestras. Pero los helicópteros y las muestras del depósito son solo un plan de respaldo. La NASA y la ESA ahora planean que la propia Perseverance entregue las muestras al Sample Return Lander, donde un pequeño cohete las pondrá en órbita. Allí serán recuperados por otra nave espacial, el Earth Return Orbiter, que los enviará de regreso a la Tierra.

Así es como se veía la misión de retorno de muestras de Marte en 2019. Los planes actualizados eliminan el Fetch Rover (elipse amarilla) y, en su lugar, utilizarán helicópteros de recuperación de muestras para llevar las muestras al módulo de aterrizaje de retorno de muestras. Una vez en el Lander, las muestras serán puestas en órbita por un cohete, luego recuperadas por un orbitador y enviadas a la Tierra. Créditos: ESA

Todavía falta mucho para que regresen las muestras, pero la selección de un depósito y el posicionamiento de las muestras es otro hito en el viaje hacia ese gratificante día en 2033. El sitio del depósito se llama Three Forks, y una vez que se recolecta el conjunto completo de muestras, las muestras en Three Forks reflejará las muestras dentro de Perseverance.

“Las muestras para este depósito, y los duplicados que se encuentran a bordo de Perseverance, son un conjunto increíble representativo del área explorada durante la misión principal”, dijo Meenakshi Wadhwa, científico principal del programa Mars Sample Return de la Universidad Estatal de Arizona. “No solo tenemos rocas ígneas y sedimentarias que registran al menos dos y posiblemente cuatro o incluso más estilos distintos de alteración acuosa, sino también regolito, atmósfera y un tubo testigo”.

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La complejidad de la misión Sample Return es fascinante en sí misma. Se trata de múltiples lanzamientos desde la Tierra, un vehículo de superficie y un módulo de aterrizaje de superficie, helicópteros, un vehículo de ascenso y un vehículo de retorno a la Tierra en órbita. En cierto modo, es una celebración del ingenio humano.

Pero en el análisis final, se trata de las muestras y de lo que nos dirán sobre Marte.

Marte es un rompecabezas que desafía la terminación. Es notable que hayamos aprendido todo lo que tenemos sobre el planeta. Pero la pieza que falta es un conjunto de muestras del planeta que los científicos pueden estudiar en la Tierra.

Antes de que se lanzara Perseverance, se dedicó mucho trabajo a la planificación de sus muestras. Estas primeras muestras son del suelo del cráter Jezero. Forman un conjunto de muestras de lo que se llama la formación Séítah y la formación Máaz.

This image shows Perseverance's route early in its mission, from Sol 0 to Sol 204. The Séítah formation and the Máaz formation are labelled. Image Credit: Hamran et al. 2022.
Esta imagen muestra la ruta de Perseverance al principio de su misión, desde Sol 0 hasta Sol 204. La formación Séítah y la formación Máaz están etiquetadas. Créditos de la imagen: Hamran et al. 2022.

Los científicos creen que la unidad geológica Séítah es similar a los lugares de la Tierra donde los flujos volcánicos se encuentran con el océano, como en Hawai o Islandia. Las rocas ígneas de Séítah probablemente se formaron cuando se enfrió la espesa lava subterránea o una cámara de magma. El cráter Jezero es un antiguo paleolago, por lo que eventualmente esta lava entró en contacto con el agua que se filtró a través de las grietas creadas por lo que sea que impactó a Marte y creó el cráter. Eso podría haber llevado a las condiciones que sustentaban la vida.

Séítah contiene un mineral común llamado olivino, un mineral que reacciona más rápidamente con el agua que otros minerales que normalmente se encuentran en ella. Y Perseverance ya nos ha demostrado que el olivino solo fue ligeramente alterado por el agua en al menos dos fases de exposición. Esto significa que el agua probablemente se filtró lentamente a través del suelo del cráter Jezero. Durante cada una de las exposiciones del olivino al agua, el agua que migró a través de grietas y fisuras en la roca podría haber albergado vida. La actividad también habría formado nuevos minerales, y esos minerales podrían contener evidencia de vida antigua si existiera.

These annotated images from December 2021 show two views of the "Séítah" geologic unit of Mars' Jezero Crater. The map on the left shows the terrain features of the crater with annotations depicting the rover's route during its first science campaign. "Artuby" is a ridgeline running along a portion of the southern boundary of Séítah. "Dourbes" is the name of an abrading target on a rock in South Séítah.
The multi-hued map on the right shows the diversity of igneous (solidified from lava or magma) minerals in the same region. Olivine is shown in red. Calcium-poor pyroxene in green. Calcium-rich pyroxene is in blue. Image Credit: NASA/JPL-Caltech/CRISM/CTX/HRSC/MSSS/USGS
Estas imágenes anotadas de diciembre de 2021 muestran dos vistas de la unidad geológica “Séítah” del cráter Jezero de Marte. El mapa de la izquierda muestra las características del terreno del cráter con anotaciones que representan la ruta del rover durante su primera campaña científica. “Artuby” es una línea de cresta que corre a lo largo de una parte del límite sur de Séítah. “Dourbes” es el nombre de un blanco abrasivo en una roca en el sur de Séítah.
El mapa multicolor de la derecha muestra la diversidad de minerales ígneos (solidificados a partir de lava o magma) en la misma región. El olivino se muestra en rojo. Piroxeno pobre en calcio en verde. El piroxeno rico en calcio está en azul. Créditos de la imagen: NASA/JPL-Caltech/CRISM/CTX/HRSC/MSSS/USGS

Pero Perseverance también encontró algunos químicos inútiles llamados percloratos. Son raros en la Tierra y son tóxicos para la vida. Contraindican la vida en el cráter Jezero, pero no del todo. Queda mucho por desenredar.

Por eso las muestras son tan importantes. El Perseverance es una máquina notable, pero tiene sus limitaciones. Solo al llevar estas muestras a la Tierra y realizar investigaciones más rigurosas de las que Perseverance es capaz podemos esperar encontrar respuestas más profundas al pasado de Marte. Quizás entonces podamos confirmar si los microbios vivían allí o no.

La misión principal de Perseverance finalizó el 6 de enero. Hasta ahora, Perseverance ha recolectado alrededor de la mitad de sus muestras. Una vez que haya terminado de depositar muestras en Three Forks Depot, se dirigirá a la parte superior del delta cercano en su próxima fase científica, que el equipo de Perseverance llama Campaña Delta Top.

This image is from NASA's Interactive Map. It shows sampling locations in red, the rover in blue, and Ingenuity flight regions in blue. Perseverance will leave the floor of Jezero Crater and climb up to the top of the delta above it in this image. It'll take its next samples from the delta. Image Credit: NASA.
Esta imagen es del mapa interactivo de la NASA. Muestra las ubicaciones de muestreo en rojo, el rover en azul y las regiones de vuelo de Ingenuity en azul. El Perseverance dejará el suelo del cráter Jezero y subirá a la cima del delta que se encuentra sobre él en esta imagen. Tomará sus próximas muestras del delta. Créditos de la imagen: NASA.

En algún momento de febrero, Perseverance ascenderá por el empinado terraplén hasta la cima del delta cercano. Las muestras de Delta Top serán diferentes de las muestras del suelo del cráter.

El alcance del Perseverance es limitado, pero puede extenderlo viajando hasta la cima del delta. Allí, el antiguo flujo de agua depositó cantos rodados y rocas de otras partes de Marte. Al muestrear esta región, los científicos pueden reunir una colección de muestras más diversa que la que es posible en el suelo del cráter Jezero.

“La campaña Delta Top es nuestra oportunidad de echar un vistazo al proceso geológico más allá de las paredes del cráter Jezero”, dijo Katie Stack Morgan, científica adjunta del proyecto de Perseverance, del JPL. “Hace miles de millones de años, un río embravecido transportó escombros y rocas desde kilómetros más allá de los muros de Jezero. Vamos a explorar estos antiguos depósitos fluviales y obtener muestras de sus cantos rodados y rocas de largo recorrido”.

This image shows the path Perseverance will follow (black line) during its Delta Top Campaign. The black dots are sampling and science locations. Image Credit: NASA/JPL-Caltech
Esta imagen muestra el camino que seguirá Perseverance (línea negra) durante su campaña Delta Top. Los puntos negros son ubicaciones de muestreo e investigación. El cráter Belva es prominente en esta imagen. Créditos de la imagen: NASA/JPL-Caltech

El delta fue creado por un antiguo río que desembocaba en el cráter Jezero. El canal del río se llama Neretva Vallis, y el último río que fluyó a través de él fluyó hace unos 3 mil millones de años. Ese río creó el delta de sedimentos que Perseverance explorará a continuación. Las rocas de esta región tendrán más pistas sobre Marte.

This expanded image shows the location of Neretva Vallis, the ancient river valley carved out by the river that created the delta and helped fill Jezero Crater with water. Image Credit: NASA/HiRISE/UA
Esta imagen ampliada muestra la ubicación de Neretva Vallis, el antiguo valle fluvial excavado por el río que creó el delta y ayudó a llenar de agua el cráter Jezero. Créditos de la imagen: NASA/HiRISE/UA

Cuando las misiones Apolo trajeron muestras lunares a la Tierra, impulsaron el estudio de la Luna. Esas muestras todavía están siendo estudiadas. De hecho, una muestra del Apolo 17 se abrió por primera vez en marzo de 2022. Otra muestra del Apolo 17 se abrió por primera vez en 2019. Como pronosticaron los científicos en la década de 1970, los métodos y tecnologías de investigación han avanzado enormemente desde que se recogieron las muestras. Estas se mantuvieron en reserva en previsión de esos avances, y una generación completamente nueva de científicos tiene la responsabilidad de estudiar esas muestras.

Las muestras de Marte podrían seguir una trayectoria similar. No sabemos exactamente qué aprenderemos de las muestras de Marte. No sabemos si tendrán evidencia que confirme la antigua habitabilidad de Marte. No sabemos con certeza qué aprenderemos de ellos cuando los obtengamos por primera vez o qué secretos podrían revelarse solo después de décadas de escrutinio adicional.

Pero de una forma u otra, son piezas del rompecabezas de Marte y harán avanzar nuestra comprensión de maneras que pueden ser sorprendentes.

Mas información en Inglés:

Artículo con fines divulgativos basado en el artículo original en Inglés.
Créditos: Evan Gough, Universe Today
Salvo indicación contraria este trabajo está licenciado por el autor bajo la licencia International Creative Commons Attribution 4.0.

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