El Tamiz

Ignora lo accesorio, atesora lo esencial

Phoenix, en Marte

Se me hace algo extraño dar la noticia de hoy, porque parece mentira que el tiempo haya pasado tan deprisa: hace unos meses hablamos del lanzamiento de Phoenix hacia Marte. Hace unas horas Phoenix completó su aterrizaje (más bien amartizaje) con éxito, ha abierto sus instrumentos sin problemas y las cosas tienen muy buena pinta para la misión.

Phoenix abre los ojos

Phoenix abre los ojos al paisaje marciano. Crédito: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona.

La importancia de que Phoenix se posara sobre la superficie marciana con todos sus instrumentos intactos va más allá del coste económico de la misión: no es posible lanzar misiones a Marte en cualquier momento, al menos no con un consumo de combustible aceptable. Puesto que la Tierra gira alrededor del Sol más rápido que Marte, cada cierto tiempo nuestro planeta “adelanta” al Planeta Rojo, y es entonces cuando la distancia entre ambos es mínima (88 millones de km en Diciembre de 2007). El momento adecuado para un lanzamiento es unos meses antes de que se produzca este momento, y esta conjunción se produce cada dos años y dos meses. Si esta misión falla habría que esperar bastante para la siguiente. De hecho, la NASA ha lanzado algo hacia Marte en todas estas “ventanas de lanzamiento” desde 1996, sin dejar pasar una sola.

Tras separarse del cohete Delta II que la lanzó desde la Tierra el 4 de Agosto de 2007, Phoenix desplegó sus paneles solares y sistemas de comunicación, se puso en contacto con la Tierra y estableció su orientación respecto al resto de cuerpos del Sistema Solar. Seis días después de soltarse del cohete se encendieron los motores de la sonda durante unos tres minutos, modificando su trayectoria en una maniobra denominada precisamente Trajectory Correction Maneuver o TCM. Tras esta TCM-1 se produjeron algunas más, como la TCM-2 del 24 de Octubre de 2007, cuando los impulsores se encendieron durante 50 segundos. Si no se hubieran producido estas dos impulsiones, la sonda hubiera pasado a casi un millón de kilómetros de Marte.

Podrías preguntarte por qué el cohete Delta II no dejó a la sonda en la trayectoria adecuada para llegar a Marte, puesto que sus propios motores son muchísimo más potentes que los de la pequeña sonda. La razón es que nunca es posible saber con exactitud si, una vez separada del cohete y sola en el espacio, la sonda va a desplegar los paneles y antenas correctamente y va a responder a la comunicación con la Tierra, de modo que es mejor que por defecto la sonda no llegue exactamente a Marte.

Si Phoenix hubiera sido soltada perfectamente dirigida hacia Marte, en una trayectoria de colisión, y no hubiera desplegado los instrumentos correctamente, se hubiera convertido (como algunas otras sondas robóticas del pasado) en un objeto inerte sin posibilidad de funcionamiento. La cuestión es que Phoenix está completamente esterilizada para prevenir cualquier contaminación de Marte por microorganismos terrestres, pero la estructura en la que viaja no – si ésta hubiera colisionado con Marte con su potencial carga biológica la cosa se hubiera puesto fatal.

Trayectoria de Phoenix

Trayectoria de Phoenix con las seis correcciones planeadas. Crédito: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona.

De este modo los científicos se aseguran de que si todo va mal la sonda no llegue a Marte. Una vez todo funciona bien, la propia sonda corrige su trayectoria con estas dos TCMs iniciales y todo va como la seda. De hecho, todo ha ido tan bien que la NASA ni siquiera ha tenido que encender los motores en las dos últimas TCMs posibles según se acercaba por fin a Marte, y Phoenix ha amartizado con gran precisión en el lugar planeado.

Según Phoenix se ha ido acercando a Marte, se han ido produciendo pruebas de los instrumentos de a bordo para asegurarnos de que todo está bien. Además, se han modificado ligeramente las órbitas de los satélites Mars Reconnaisance Orbiter y Mars Odyssey para que puedan actuar de repetidores en la comunicación entre Phoenix y la Tierra cuando esté sobre la superficie del planeta: si no fuera por estas otras dos sondas, sólo podríamos comunicarnos con Phoenix parte del tiempo.

Siete minutos antes de entrar en la atmósfera de Marte, Phoenix se liberó del módulo que lo ha protegido e impulsado durante el viaje. La sonda alcanzó la cima de la tenue atmósfera marciana a una velocidad de unos 20.000 km/h. A partir de ese momento se inició el descenso hacia la superficie y el frenado, un procedimiento programado con antelación, puesto que cualquier decisión que pudiera tomarse desde el control de misión en la Tierra tardaría demasiado en llevarse a cabo – unos 15 minutos para recibir los datos desde Phoenix más otros 15 minutos de vuelta, media hora en total para poder reaccionar ante acontecimientos imprevistos. Los sistemas de la propia sonda pueden reaccionar automáticamente según cambia la altitud y las velocidades horizontal y vertical durante el vertiginoso –y peligroso– descenso.

De hecho, aunque el viaje hasta Marte ha durado muchos meses, lo que no ha dejado dormir a los científicos de la NASA durante todo este tiempo ha sido pensar en los aproximadamente siete minutos que transcurren desde la llegada a la atmósfera a esos 20.000 km/h hasta tocar la superficie a tan sólo un par de km/h. De las once misiones que lo han intentado hasta ahora sólo cinco lo han logrado con éxito.

¿Cómo diablos ha conseguido Phoenix frenar según caía para no freírse en la atmósfera ni estrellarse contra el suelo? En primer lugar, según ha entrado en la atmósfera ha variado su orientación para que la “nariz” que le sirve de escudo térmico esté mirando hacia abajo. En ese momento la sonda, encapsulada en esta protección térmica, se encontraba a 125 kilómetros de altitud sobre el suelo marciano y a una velocidad, como hemos dicho, vertiginosa.

A partir de ese momento, la presión contra el escudo térmico ha sido tremenda, y ha ido frenando la sonda mientras la calentaba. La temperatura máxima alcanzada en el material cerámico de la “nariz” ha sido de unos 1.400 °C a unos 40 kilómetros de altura, pero el interior y sus preciosos instrumentos han estado perfectamente protegidos.

A unos 12 kilómetros de altura, una vez la sonda ha frenado hasta unas 1,7 veces la velocidad del sonido, se ha desplegado el paracaídas de la parte trasera de la sonda y la velocidad ha descendido aún más. Una vez el paracaídas estaba abierto, Phoenix se ha desprendido del escudo térmico (pues ya no es necesario) y ha extendido sus tres patas, lista para tocar el suelo. El radar de la sonda que apuntaba hacia el suelo realizaba unas diez mediciones por segundo de la distancia, para calcular con precisión no sólo la altitud sino también la velocidad de descenso.

Para cuando la sonda se ha deshecho del paracaídas estaba a un kilómetro del suelo y estaba aún bajando a unos 200 km/h. Los doce propulsores de descenso se han encendido unos segundos después, su potencia controlada por el propio ordenador de Phoenix dependiendo de la altitud y la velocidad de descenso. Pero estos propulsores no sólo han controlado la velocidad vertical, sino también la horizontal.

El problema es que no se pueden olvidar las piezas que se han ido desprendiendo de la sonda: la estructura que sujetaba el paracaídas estaba cayendo hacia el suelo por encima de la sonda, y podría haberle caído encima una vez posada en el suelo. Sí, es una probabilidad pequeña, pero ¿te imaginas el desastre si llega a pasar? Para evitar un infortunio así, los sensores de Phoenix han medido la velocidad y dirección del viento (que afectará más al paracaídas que a la propia sonda) y han dado un pequeño impulso a la sonda en dirección contraria, para asegurarse de que no cae en el mismo sitio que el resto de las piezas.

Amartizaje Phoenix

Phoenix a unos metros del suelo con los propulsores de descenso encendidos (imagen artística). Crédito: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona.

A unos 30 metros del suelo Phoenix estaba bajando ya a sólo 8 km/h. Los propulsores han ido frenándola según descendía, hasta que ha tocado la superficie de Marte con suavidad y el sistema de descenso se ha apagado. Todo ha transcurrido con absoluta precisión y ajustándose a los planes muy bien, lo cual es un alivio. Desde luego, era imposible saber en ese momento si Phoenix había amartizado con éxito o no, pues hay un retraso de 15 minutos con Marte, pero bueno.

Panel Phoenix

Uno de los paneles octogonales desplegado una vez en el suelo. Crédito: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona.

Durante todo ese descenso, la sonda ha funcionado con sus baterías, pero una vez en el suelo ha empezado a abrir instrumentos, sensores, antenas y sus paneles solares (ha esperado 15 minutos antes de abrir los paneles para que el polvo levantado al posarse se haya depositado de nuevo en el suelo y no los manche). Parece que todo funciona bien y la sonda ha empezado a enviarnos, dos horas después de posarse en el suelo, las primeras imágenes de su entorno. Estas imágenes nos han llegado, por cierto, a través de la Mars Odyssey, que se encontraba en ese momento sobre el horizonte de Phoenix y ha actuado de repetidor.

Suelo a los pies de Phoenix

El suelo a los pies de Phoenix y una de sus patas (el disco es como un plato de cocina). Crédito: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona.

La verdad es que todo es bastante emocionante (supongo que para ti también, si te interesa la exploración espacial) y estaremos al tanto de cómo evolucionan las cosas. Los meses que Phoenix va a pasar en Marte pueden ser reveladores, y os informaremos según se produzcan los acontecimientos más interesantes. Desde aquí damos nuestra humilde enhorabuena a los equipos involucrados, que llevan unos cinco años preparando este momento.

Para mí, el simple hecho de pensar que hemos posado un robot en la superficie de Marte con esta precisión, que ha “abierto los ojos” y desplegado las antenas y, una vez comprobado que todo está bien, ha llamado a casa para informarnos… me sigue haciendo sentir el mismo entusiasmo que cuando era niño, y creo que en este sentido seré niño hasta que me muera.

En los próximos días, alternando con la “programación habitual”, hablaremos más en profundidad sobre esta misión, los instrumentos de Phoenix y lo que pretendemos conseguir con ella. Ya sé que para entonces la noticia será más bien vieja, pero me imagino que si lo que más te importa es la inmediatez de la información, no estarías leyendo una bitácora que se actualiza sólo un par de veces por semana. Así que paciencia.

Para saber más:

Astronomía, Ciencia

17 comentarios

De: Haplo
2008-05-26 18:46:14

Epico.


De: Manuko
2008-05-26 20:54:27

Veo que ya no se lleva lo de hacer rodar las sondas marcianas rebotando con grandes globos ¿no? Me suena que así se envió alguna anterior, incluso con algún mars rober de esos...

Sinceramente, nunca me pareció una idea muy buena. Ahora bien, tampoco este tipo de amarsizaje me termina de convencer para una sonda: aunque se lleve usando toda la vida, depende de que los cohetes se enciendan correctamente, lo cual supongo que es bastante costoso, aparte de hacer necesario que la propia sonda incorpore depositos de materiales inflamables dentro... Creo que más de una así ha fallado al llegar (no estoy muy puesto, pero me suena una europea hace no muchos años).


De: cruzki
2008-05-26 20:55:53

Bueno, ahora toca la porra. ¿Cuanto nos va a durar este cacharro? Dicen que 3 meses... yo le hecho hasta que la capa de hielo congele el panel solar :P (no cuando será invierno en ese hemisferio en Marte)

La verdad es que tanta sonda robótica a Marte ya cansa. ¿Para cuando un coche de esos teledirigidos a Venus? Eso si que sería un cacharro flipante.
O un submarino a Europa. ¡¡¡¡Ese si que molaría!!!!

Por cierto, Pedro, tu que controlas algo más del tema, ¿cómo va lo de la vela solar? El motor iónico se que han habido dos o tres sondas que lo han usado, pero la vela solar me acuerdo que iban a lanzar uno paro no he oído ningún resultado.


De: Pedro
2008-05-26 20:58:08

@ Manuko,

En ésta no han utilizado globitos, entre otras cosas, porque pesa demasiado (350 kg comparado con los 185 del Opportunity, por ejemplo). A mí la verdad es que me hacían gracia ;)


De: Hito
2008-05-26 21:05:26

Eso iba a comentar, que parece que ya se empiezan a hacer cacharros que llegan con un poco más de elegancia.

Un submarino a Europa... primero tendrán que llevar una tuneladora jeje, porque la capa de hielo que tiene el satélite tiene que ser suave.


De: JC
2008-05-26 22:15:55

Al ver la imagen artística del Phoenix descendiendo en marte, senti lo que sentiria al ver bajar un ovni.

Una palabra: acojonante.

Una frase: "Enotnces, los marcianos seremos nosotros" (Carl Sagan)

Gracias por compartir.
Un saludo


De: Santi
2008-05-26 23:46:16

Aparte del detalle de que se está investigando si hay o no vida en Marte... que tan importante sería si algún microorganismo terrestre llegara allí???

Supongo que si algún día hay viajes tripulados será casi imposible evitar este tipo de contaminación.

En cualquier caso incluso si llegaran allí ¿crees que podrían resistir al viaje espacial y posterior reentrada nada suave y atmósfera marciana tan eterea?


De: Pablo Antonio
2008-05-27 06:39:03

Gracias, Pedro, por mantenernos al tanto con información entendible.


De: Koryrik
2008-05-27 06:42:55

Muy didactica la explicación. Gracias a ella parece que lo hubiera vivido como si estuviera acompañando a la sonda durante su viaje.


De: morti
2008-05-27 10:26:45

Imagino que lo del aterrizaje controlado por cohetes forma también parte de los ensayos para conseguir llevar hombres a Marte, lo de rebotar envueltos en globos no tiene que ser muy agradable ni seguro...

¿Sabéis si durante el descenso han habido desaceleraciones o temperaturas en el interior de la sonda que no hubieran sido soportada por un astronauta? Es decir, sin tener en cuenta el soporte vital. ¿Un hombre hubiera resistido el 'aterrizaje'?

Saludos


De: cruzki
2008-05-27 11:42:43

@Santi

Para que te hagas una idea. Uno de los problemas que tenían en la MIR era que tenian una colonia de bacterias en el exterior de la nave haciendo "guarradas". Aparte de que las esporas de muchas bacterias (y muchos virus) podrían sobrevivir sin ningún problema viajes interestelares de varios años (las esporas esta "casi" muertas)

@ morti

Lo de los globos pareces ser que no lo han podido usar por la masa total de la nave. Supongo que reventaría los globos o algo.


De: Azkue
2008-05-27 13:40:51

Todo esto es una pasada pero....¿¿Las fotos son en blanco y negro??

¿Se le acabó el dinero a la NASA?
XD


De: cruzki
2008-05-27 21:05:12

@Azkue

TODAS las fotos que veas de telescopios, sondas y demás se toman en escala de grises. Luego se las trata para darles "falso color" pues no tiene mucho sentido ponerle "color" a una foto que generalmente no se obtiene en el espectro visible. Pero es que incluso cuando se obtiene en el rango del visible normalmente solo se toman "intensidades" en una sola longitud de onda mientras que el ojo humano (y las cámaras de fotos digitales) toman "intensidades" en 3 longitudes de ondas y luegos las mezclamos.

En un cacharro que se envía a 60 millones de kilómetros la verdad es que creo que es más interesante poder estudiar las cosas que te encuentres en tres zonas del espectro distintas que en 3 colores para poder tener fotos "a color real". Y puestos a pensar, casi mejor tener el triple de resolución que imagen a color...

PD: Pedro, ya tienes otro artículo para el de falacias :P o incluso una serie (de cacharros que hemos mandado por allende los espacios y los instrumentos que llevaban, como funcionaban los experimentos y que querían demostrar / comprobar)


De: jander
2008-05-28 12:02:40

el dia que pisemos el suelo de marte se me van a saltar las lagrimas de la emocion!


De: Azkue
2008-05-28 14:06:10

Gracias por la aclaración!


De: Quesito y Tostadiño » Blog Archive » Las bacterias de Marte
2008-06-02 03:41:51

[...] que tenemos a la sonda Phoenix posada en Marte y sacando más fotos que un turista de Osaka en la Cibeles, vuelve a resurgir el tema de la posible [...]


De: A.R.Dosantos
2008-08-11 17:15:39

Muy bueno el artículo.
Por cierto a ver si alguien aclara si los cohetes de descenso son al final los responsables de la presencia del famoso perclorato que se ha encontrado en la zona y que haría muy complicada la presencia de vida.
Saludos y suerte


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