Hablemos de meteorología marciana

En noviembre de 2011, el rover Curiosity fue lanzado desde Cabo Cañaveral con el objetivo de estudiar la superficie marciana. Entre los estudios proyectados se encontraba un análisis meteorológico marciano, y para ello se introdujo en el rover una avanzada estación meteorológica que tomaría datos múltiples de temperatura, presión, viento, humedad y radiación. Esta estación, denominada REMS (Rover Environmental Monitoring Station), o lo que es lo mismo, estación de monitorización mediambiental, fue diseñada en nuestro país, concretamente en el CSIC por el Centro de Astrobiología (CAB). Tras un exitoso aterrizaje el pasado mes de agosto de 2012, la estación comenzó a enviar datos meteorológicos de marte, datos que se pueden consultar y seguir en esta página :  rems

Es algo así como colocar un sensor de temperatura en algún sitio inexplorado, sólo que bastante más complicado.

Los datos que diariamente envía esta estación son apasionantes, y si en nuestro planeta las temperaturas pueden llegar a ser extremas, aún lo son más en la superficie marciana. Por poner un ejemplo, la temperatura máxima el 4 de agosto (dia 709 desde su amartizaje) fue de -11ºC y la mínima -73ºC, aunque hay mínimas cerca de los -90ºC. No aparecen datos de viento ni humedad.

Los sensores térmicos Boom 1, boom 2, un sensor de radiación ultravioleta y una unidad de control son los cuatro componentes principales de REMS. Los dos booms son pequeños cilindros, de 15 cm de longitud, separados en el mástil de Curiosity unos 120º. El primero apunta hacia la parte delantera e incorpora sensores de viento y los dos de temperatura del aire y del suelo. El segundo también medirá el viento y la temperatura del aire, pero además lleva un sensor de humedad relativa.

Los chips de los sensores de viento “son más eficientes en términos energéticos que los desarrollados anteriormente, y por primera vez se utiliza tecnología de silicio para esta aplicación en el espacio. Las placas de los chips, que llevan grabado el nombre de sus creadores, se sitúan en la superficie de los booms. Son bastante delicadas –solo con pasar el dedo se pueden dañar–, por lo que se ha tenido especial cuidado durante los ensayos y su ensamblaje.

Por su parte, el sensor de la temperatura del aire está situado en la punta de una varilla larga para evitar que el calor del propio rover contamine sus medidas. Este problema, el de la posible contaminación de los registros, ha sido una constante en el diseño de REMS y se ha encontrado una solución de equilibrio: Por una parte es necesario calor para calentar la electrónica y que funcione, pero, por otra, no debe influir en los datos, por lo que se ha tenido que buscar la forma de solucionar este problema, además de emplear materiales que conducen mal el calor y separarlos lo máximo posible de la fuente calorífica.

Respecto a la temperatura de suelo, se realiza una estimación midiendo la radiación infrarroja que se emite desde la superficie marciana, pero sin llegar a contactar con ella. Los sensores que realizan esta tarea pueden autocalibrarse y corregir los errores que causa el paso del tiempo, como la deposición de polvo sobre las lentes o la degradación de la electrónica.

Además de los cuatro tipos sensores de los booms, REMS incluye otros dos. Uno es el de radiación ultravioleta que, mediante seis fotodiodos, medirá por primera vez este parámetro en la superficie de Marte. Se localiza en una pequeña caja situada en la plataforma superior del rover. En este caso, los ingenieros han ideado un sistema de pequeños imanes para que no se deposite el polvo.

El otro sensor es el de presión, que se ha incluido en la unidad de control de REMS. Se comunica con el exterior a través de un pequeño orificio, dispuesto de tal forma que ninguna partícula del interior pueda salir y contaminar Marte. En este tema se ha puesto especial cuidado durante todo el ensamblaje de Curiosity.

Pero por si todo esto fuera poco, la colaboración de nuestro país con la NASA y con la exploración de nuevos mundos no acaba aquí, y va a continuar con el lanzamiento de un nuevo rover en 2020, la Mars 2020. 

Se ve que el REMS está siendo todo un éxito, y vamos a continuar fabricando la nueva estación meteorológica que irá dentro de este nuevo rover, denominada MEDA, Mars Environmental Dynamics Analyzer (Analizador de las dinámicas medioambientales de Marte) y será más avanzado que el REMS, analizando además las características físicas y ópticas del polvo atmosférico en el área de descenso y desplazamientos del robot y cómo ese polvo responde al ciclo de vientos atmosféricos.También estudiará en qué forma la presión, temperatura, humedad relativa, radiación solar, radiación infrarroja neta y los vientos difieren en los sitios donde han descendido los predecesores Viking, Phoenix, MPF y Curiosity.

Otras áreas de estudio para MEDA incluyen los flujos de energía y agua entre la superficie y la atmósfera marciana baja, los ciclos anuales de la radiación ultravioleta, y cómo las observaciones obtenidas coinciden con las extrapolaciones de modelos de la superficie marciana.

Todas estas mediciones servirán para ver las posibilidades de supervivencia de una futura misión tripulada al planeta Marte, que se prevé lanzar sobre 2050.