Ciencia España , Internacional, Martes, 13 de enero de 2004 a las 13:34

El día a día de un robot geólogo en Marte

Artículo de divulgación de Marcelo Sabbatini, ingeniero químico y profesor del Master CTS de la Universidad de Salamanca

Marcelo Sabbatini/DICYT En los últimos días, el mundo asiste con absoluta fascinación a las imágenes del planeta Marte que el robot-sonda Spirit, enviado por la Agencia Espacial Norteamericana (NASA) a este planeta, donde llegó el pasado día 4. El próximo día 25 se espera que su mellizo, el robot Opportunity, descienda al otro extremo del planeta y que también nos envíe algunas de las más extravagantes postales vistas jamás. Pero además de enseñarnos sus fotos de viaje, ¿a qué se dedican estos dos pequeños robots, de profesión geólogos, que han viajado más de 487 millones de kilómetros en su aventura?

Tanto el Spirit como el Opportunity hacen parte de lo que la NASA bautizó el Programa de Exploración de Marte por Rovers. Esta misión tiene cuatro objetivos principales: descubrir si la vida existió alguna vez en Marte, caracterizar el clima y la geología del planeta y preparar una posible exploración humana, al identificar posibles riesgos impuestos por el suelo y por el polvo marciano, así como del potencial de recursos que el suelo pueda ofrecer a los exploradores. A estos objetivos atiende una de las principales preguntas que se hace la comunidad científica: ¿cómo se comportaba el agua en Marte? Aunque en la actualidad no haya agua en su superficie, en el pasado el agua ha moldeado las formaciones geológicas y puede haber proporcionado las condiciones para el surgimiento de la vida, de ahí la importancia de seguir su huella.

Todos estos objetivos serán explorados a través del análisis geológico del suelo y de las rocas de la superficie marciana, con la determinación de su distribución y composición química. En algunos casos, serán minerales depositados en rocas a través de procesos como la evaporación o precipitación los que indicarán de forma indirecta el comportamiento del agua en el pasado. Los propios lugares elegidos para el trabajo de los robots parecen denotar la presencia de agua en el pasado. En el caso del Spirit, el cráter Gusev puede haber sido un lago, y el Opportunity investigará el Meridiani Planum, en el otro lado del globo marciano, un área rica en hematita, mineral que suele formarse en la presencia del agua.

Para realizar sus tareas y alcanzar estos objetivos, cada robot está dotado de un conjunto de cinco instrumentos científicos, algunos de ellos proporcionados por centros de investigación europeos, por lo cual son verdaderos laboratorios móviles. Estos son un microscopio, tres tipos distintos de espectrómetros (ver cuadro adjunto) y la cámara para la obtención de imágenes panorámicas en 360 grados, que además de su valor estético y de interés humano, proporcionarán a los científicos los sitios más interesantes a investigar así como la evidencia de la acción geológica del agua en el paisaje. Pero uno de los aspectos técnicos más novedosos de esta misión es la incorporación de una herramienta de abrasión de roca, para exponer las superficies nuevas de las rocas y desechando la superficie muchas veces deteriorada por el clima.

Por último, cada robot también tendrá la función de calibrar, o en otras palabras, confirmar en suelo si las mediciones realizadas por los satélites Mars Global Surveyor y Mars Odissey, que hacen mediciones y tomas de datos, respectivamente, son precisas.

Aparte de estos instrumentos que se utilizarán en los experimentos y análisis científicos, los robots están dotados de sensores de navegación y cámaras para que puedan detectar los obstáculos en el suelo y moverse libre y seguramente y de aparatos de comunicación para el envío a través de señal de radio de los datos obtenidos a la Tierra, así como para la recepción de sus tareas diarias que los científicos les asignarán en la medida que la misión se desarrolle. En cuanto a su energía, una gran parte será proporcionada por paneles solares, pero también por pilas atómicas que servirán a los instrumentos que más energía consumen y que mantendrán los robots calientes durante las frías noches marcianas.

Cada robot tiene una masa aproximada de 180 kilogramos y un alcance de hasta 100 metros por sol, o día marciano (aproximadamente 37 minutos más largo que un día terrestre). Las operaciones en superficie durarán por lo menos 90 soles, extendiéndose hasta fines de mayo de 2004, pero podrían continuar por más tiempo, dependiendo de la supervivencia de los vehículos. En este sentido, se espera que los dos geólogos terminen heroicamente su misión, como muchos otros exploradores del pasado en la Tierra, en cuanto los paneles solares se recubran de polvo o el planeta se aleje demasiado del Sol debido a su órbita. 

Las 'huellas dactilares' de las rocas
La Espectroscopia es el estudio de la absorción y emisión de la luz y otros tipos de radiaciones por parte de la materia. Cada sustancia química, cuando es tratada de una forma especial (por ejemplo cuando es calentada o tratada con radiación) emite o absorbe luz de una forma única. En otras palabras, posee una especie de huella dactilar. De esta forma, esta técnica se utilizar para descubrir de qué está formado un determinado compuesto, por ejemplo una roca. Los dos exploradores marcianos llevan consigo tres tipos de espectrómetros:

Espectrómetro de Rayos X: el compuesto que se analiza es bombardeado con rayos X y se mide su difracción; cada sustancia causa una interferencia única en la trayectoria de los rayos. 

Espectrómetro Térmico: analiza la emisión de calor de las rocas, en la región del infrarrojo del espectro de la luz.

Espectrómetro Mössbauer: un tipo especial de espectrómetro para la detección de hierro y minerales de este metal.