La UVA participa en el diseño de un instrumento que medirá la habitabilidad en Marte
CGP/DICYT La Universidad de Valladolid, a través de la Unidad Asociada UVA-CSIC al Centro de Astrobiología, dirigida por el catedrático Fernando Rull, forma parte de la nueva misión a Marte de la NASA, MARS 2020, que pretende situar sobre la superficie del planeta rojo un vehículo avanzado con el objetivo de estudiar las condiciones de habitabilidad marcianas. Este vehículo será una versión mejorada del actual Curiosity y es parte del programa de exploración preparatorio a las futuras misiones humanas a Marte.
Según explica Rull, “esta misión pretende establecer de manera más precisa las condiciones de habitabilidad en Marte y también hacer algunos estudios preparativos a la posibilidad de usar recursos marcianos en esa potencial exploración humana”.
Los instrumentos científicos seleccionados para esta misión son siete. Entre ellos se encuentra SuperCam, un instrumento para el análisis combinado de los materiales de la superficie de Marte a distancia que utiliza la técnica de la espectroscopia, técnica centrada en el estudio de la interacción entre la radiación electromagnética y la materia, con absorción o emisión de energía radiante. Este instrumento emplea los distintos tipos de espectroscopia: LIBS, Raman, Fluorescencia, Infrarrojo y Visible, y combinará esta potencia analítica con la imagen detallada en color para situar los puntos de análisis en su contexto petrográfico (estudio e investigación de las rocas).
Este instrumento es una versión avanzada y mucho más compleja que el actual ChemCam, un espectrómetro LIBS a distancia que en la actualidad trabaja en la superficie marciana con el vehículo Curiosity.
El equipo científico y técnico de SuperCam está liderado por Roger Wiens, de Los Alamos National Laboratory, con la colaboración de la agencia espacial francesa (CNES), donde trabaja el co-investigador principal, Sylvestre Maurice, y las Universidades de Hawaii y Valladolid.
Como detalla Rull, el instrumento SuperCam llevará cinco técnicas diferentes, fundamentalmente espectroscópicas, que estudiarán lo que los científicos denominan Ciencia de contexto, es decir, “la mineralogía y geoquímica alrededor del vehículo en una determinada área para conocer la composición y estructura, la identificación mineral y la composición química de estos materiales”.
“Es un instrumento muy sofisticado, el más importante que va a llevar la misión, y entre esas técnicas destacan dos en las que nosotros llevamos trabajando mucho tiempo, la técnica Raman y la técnica Libs. En el caso de la Raman, en este contexto sirve para lanzar un pulso de luz a distancia con una intensidad determinada, y la luz que llega de rebote de los materiales es analizada de manera muy detallada y nos permite identificarlos. Este instrumento en un segundo modo lanza un pulso más intenso que provoca una pequeña explosión a escala microscópica, destruye las moléculas y pone a los átomos en un estado que se conoce como plasma. En ese estado los átomos emiten luz y el instrumento puede analizar la composición química elemental. Esto es una novedad tremenda puesto que en el mismo punto con esos dos modos podemos analizar el material y estimar su composición química”, concluye el experto.
Calibración del instrumento
El equipo español de la UVA, bajo la dirección de Rull, tiene la responsabilidad de realizar las muestras de calibración de este complejo instrumento que irán sobre la superficie superior del vehículo, y coordinar el plan de calibración cruzada de las diferentes técnicas que lo componen durante su operación en Marte. Además, la Universidad de Valladolid participa en el desarrollo científico de la parte Raman del instrumento, ya que el equipo de la UVA dirige a su vez el instrumento Raman para la misión Exomars de la agencia espacial europea (ESA).
“Vamos a dar soporte científico a esta técnica dentro de este instrumento combinado tan sofisticado y por otro lado vamos a participar en el desarrollo tecnológico y científico de las muestras de calibración que van a permitir calibrar el instrumento. Es evidente que cualquier instrumento necesita estar calibrado para hacer medidas precisas, es una parte muy importante del proceso de medida”, subraya Rull en declaraciones recogidas por DiCYT.
Esta tarea representa una gran complejidad, por las dificultades técnicas de preparar un conjunto de muestras adecuadas que puedan trabajar en las condiciones ambientales marcianas, pero sobre todo, representa un reto científico de primera magnitud al tener que calibrar diferentes técnicas integradas en un solo instrumento.
Para ello se ha formado un equipo multidisciplinar en colaboración con otras universidades y centros, como la Universidad Complutense y el Instituto de Geociencias en Madrid (IGEO), la Universidad del País Vasco y la Universidad de Málaga. A su vez, el equipo de la Universidad de Valladolid coordinará las actividades de calibración con el actual equipo del ChemCam para usar la experiencia adquirida hasta el presente dentro del Curiosity.
Recientemente, el rector de la UVA, Daniel Miguel San José, ha firmado el acuerdo de asistencia técnica con el Laboratorio de los Alamos y la NASA para la realización de esta contribución a MARS 2020.