Perseverance en Marte: cómo es la estación meteorológica que lleva consigo
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A José Antonio Rodríguez Manfredi lo embargó la emoción al ver aterrizar en Marte al robot Perseverance: “Pensar en todo lo que hay de ti en otro planeta, muchos sueños de la infancia, es algo realmente único y especial”. Y es que el robot explorador de la NASA, el más sofisticado jamás enviado al espacio, lleva en su cuerpo un instrumento, llamado MEDA, al que el ingeniero español y sus colegas dedicaron años de creatividad y esfuerzo.
Rodríguez Manfredi es el investigador principal de MEDA, una estación meteorológica para Marte cuyo desarrollo fue liderado por el Centro de Astrobiología, en el Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (CSIC-INTA) en Madrid. Los sensores de MEDA, acrónimo en inglés de analizador de dinámicas medioambientales de Marte, deberán funcionar en sitios con temperaturas de 90 grados bajo cero. Y sus datos serán clave no solo para comprender el clima marciano, sino para diseñar futuras misiones tripuladas al planeta rojo.
BBC Mundo habló con José Antonio Rodríguez Manfredi sobre los desafíos de MEDA, el clima extremo de Marte y cómo estudiar este planeta puede ayudar a comprender el origen de la vida en la Tierra.
¿Qué sentiste el 18 de febrero cuando aterrizó Perseverance?
Fue realmente una explosión de emociones, aunque somos muy conscientes de que estamos en las mejores manos. Los compañeros de NASA tienen, como se evidenció estos días, un control y un dominio sobre lo que hacen que tranquiliza mucho. Pero aún así es inevitable que uno tenga ese temor y se te pasan por la mente muchísimas cosas, todos esos momentos que hemos vivido, toda la gente, todo el sacrificio que se ha puesto a lo largo de todos estos años.
Sientes por un lado que es el final del primer capítulo de todo el diseño y la construcción que fue realmente intenso, y a partir de ahí empieza la nueva aventura de la exploración de otros planetas. Es que virtualmente estamos en otro mundo, es algo realmente ilusionante, es una mezcla de todo. Y pensar todo lo que hay de ti en otro planeta, muchos sueños de la infancia, muchas vocaciones detrás, es algo realmente único y especial, y eso es lo que aflora muchas lágrimas y muchas emociones.
¿Qué va a medir la estación meteorológica MEDA en Marte?
MEDA es uno de los siete instrumentos que lleva el rover Perseverance. El explorador lleva como una caja de herramientas, para analizar el suelo, la mineralogía, las rocas, y también lleva una estación meteorológica similar, salvando las distancias, a la que podemos tener en casa en el jardín o en la ventana.
MEDA es la personita del tiempo de Perseverance que le va a proporcionar información sobre el viento, la temperatura, la radiación, la humedad, la presión.
Y también medirán el polvo…
Una cosa muy fundamental para la NASA pensando no solo en entender el planeta sino en las misiones futuras tripuladas, es el papel que juega el polvo, que es esencial. Esas partículas muy pequeñitas de polvo que hay por todos sitios en el planeta, cuando empieza a soplar el viento se elevan y ese polvo puede cubrir todo el planeta a la vez. La dinámica de la atmósfera, la temperatura, etc. dependen de ese polvo. Entender por lo tanto cuál es el papel de ese polvo y cómo se eleva desde el suelo es clave, más aún pensando en el futuro.
Porque imagínate una nave con una tripulación humana que vaya a aterrizar sobre el planeta, ese polvo jugará un papel muy importante. Conocerlo es parte de la investigación que MEDA va a hacer.
¿Cómo funcionarán los sensores de MEDA en condiciones tan diferentes a las de la Tierra, con fríos extremos y una atmósfera que tiene el 1% de densidad de la atmósfera terrestre?
En Marte, la temperatura media es del orden de -65°C. Todavía MEDA no proporcionó mucha información, acabamos de encendernos. Pero si nos vamos al rover Curiosity, donde está otro instrumento español, REMS, una estación meteorológica, la temperatura más alta que hemos medido en verano ha sido de siete, ocho grados centígrados.
Tú puedes pensar: “Me pongo un abrigo y es suficiente para sobrevivir allí”, pero en invierno hemos llegado a registrar -90°C. Y eso que el cráter Gale, donde aterrizó Curiosity, está cerca del ecuador, pero si nos vamos a los polos encontramos temperaturas de -150 °C. La electrónica, los dispositivos, tienen que ser capaces de trabajar a esas temperaturas tan extremas.
Además, la atmósfera marciana tiene una densidad de 1% en comparación con la de la Tierra. En la Tierra la atmósfera nos sirve de protección de la radiación solar, pero en Marte, al ser escasa y tenue, toda la radiación incidente y nociva llega a la superficie y es capaz de hacer fallar a los sistemas. Realmente el desarrollo de una tecnología como esta que acaba de aterrizar es muy complejo porque tiene que ser capaz de sobrevivir a esas condiciones tan extremas. Y por eso nos lleva tanto tiempo.
¿Y qué vientos midieron con REMS?
Medimos en algunos casos vientos de unos 100 km por hora, pero con la salvedad de que como la atmósfera es muy poco densa esos vientos grandes no tienen el efecto que tienen en la Tierra. No es como un viento de 100 km por hora que aquí mueve árboles y provoca desastres. En Marte como la atmósfera es poco densa, es como si la percibiéramos en la cara como una brisa.
¿Cuál fue exactamente el papel del Centro de Astrobiología en MEDA?
El desarrollo de MEDA fue liderado por el Centro de Astrobiología, pero tenemos otros centros que contribuyeron con determinados elementos, y la ciencia se hace a través de todo este consorcio. Hay unos 20 partners o socios, la mayoría en España, pero también, por ejemplo, el Instituto de Meteorología de Finlandia contribuyó con elementos. Incluso la NASA también contribuye con un elemento que nosotros incluimos dentro del sensor y que luego contribuimos a la misión. Es una relación bilateral.
MEDA se suma a los otros dos instrumentos anteriores de misiones a Marte que ustedes desarrollaron (REMS en Curiosity y los sensores TWINS en Insight). Tienen ahora una red de tres estaciones, ¿cómo les permite esto entender qué pasa en el planeta en general?
Esto es muy importante. Imagina que solo contáramos con la información de meteorología en Londres para tratar de predecir qué es lo que está ocurriendo en Madrid o en Buenos Aires o donde quiera que sea.
Es imposible, porque por muy ajustados que tengamos los modelos, realmente no tenemos condiciones suficientes como para ajustarlos a un único punto. Idealmente nos gustaría tener como ocurre aquí en la Tierra miles o millones de estaciones repartidas por todo el planeta, de manera que sí podamos ajustar bastante bien el modelo meteorológico y a partir de ahí hacer predicciones más precisas. En Marte tenemos tres, por eso decimos que es una minired meteorológica, pero hay tres y eso nos va ayudar mucho para ajustar los modelos.
¿Cómo ayudará MEDA a los objetivos de la Misión 2020 de Perseverance, entre ellos buscar señales de vida pasada microbiana?
La misión tiene cuatro grandes objetivos, esa búsqueda de vida, la caracterización de la geología del entorno, la recogida de muestras para traerlas a la Tierra, y la demostración de tecnología para futuras misiones humanas, la preparación humana. Esos son los cuatro grandes pilares.
MEDA va a proporcionar información importante a la hora de entender el planeta actual, y a través de modelos podremos estudiar lo que llamamos el paleoclima. O sea, a partir del clima actual y la geología actual tratar de ir hacia atrás en el tiempo, para ver cómo podría haber sido esa geología en su momento y relacionarla con el clima en el pasado.
Pero esencialmente la participación de MEDA será en la preparación para una futura presencia humana. Tendremos, por ejemplo, que diseñar instrumentos que el polvo no obstruya. Un instrumento de Perseverance, MOXIE, extraerá oxígeno del CO2 en la atmósfera de Marte y depende mucho de ese polvo. MEDA contribuirá mucho al diseño futuro de misiones.
Cuando se habla de buscar signos de vida en el pasado, ¿en qué tipo de vida están pensando?
Hace 3.800 millones de años Marte era un planeta con mucha agua, con una atmósfera mucho más densa, y fluían ríos y había océanos. A partir de ahí hubo un cambio climático, cuando el planeta se enfrió. Desde el origen del Sistema Solar, la Tierra y Marte iban más o menos en caminos paralelos, eran similares, hasta que se produce ese cambio climático y ya Marte se desvía hasta el Marte actual.
Entonces nos planteamos: ¿cuál era la vida que había en la Tierra hace 3.800 millones de años, antes de que se produjera ese cambio climático en Marte? Aquí en la Tierra había vida, no había plantas y animales por supuesto, había microorganismos, seres microscópicos, que vivían en ese medio acuoso. Si en condiciones similares en la Tierra había esas formas de vida, es en principio lógico pensar que a lo mejor podría haber surgido también en un entorno similar en otro planeta y eso es lo que vamos buscando. Vamos buscando las formas de vida que hemos constatado que existían en la Tierra en esas mismas condiciones en ese mismo instante.
¿Quiere decir eso que a lo mejor en Marte no haya podido adaptarse la vida a todas esas condiciones extremas y ahora todavía persista? Pues a lo mejor, pero esa es otra pregunta. Nos planteamos en esta misión empezar por el principio, vamos a tratar de hacer esa comparación con lo que conocemos y buscar en Marte esa vida similar. Y por eso vamos al cráter Jezero, porque se dieron allí unas condiciones favorables para que pudiera haber surgido.
Lo que buscamos es lo que llamamos estromatolitos, son microorganismos que se quedaron fosilizados en el registro geológico como si fueran pequeñas capitas. Seguro que vieron ese helado que es nata, chocolate, nata, chocolate, bueno algo así es un estromatolito, es una estructura en donde esos microorganismos están fosilizados.
¿Cómo podría el estudio de Marte ayudar a entender procesos en la Tierra, como la desertización?
También es un tipo de investigación que se puede llevar a cabo en la Luna, es otro entorno distinto, pero en realidad todo el proceso de impactos de meteoritos que se registró en la Luna o que podemos estudiar en Marte es también aplicable a la Tierra.
Hay muchos procesos que son similares y ocurrieron en los distintos cuerpos. Entender cómo fueron esos procesos es interesante para saber cómo ha ido evolucionando nuestro propio planeta. En cuanto a ese aspecto de la desertización, Marte tuvo en ese cambio climático un enfriamiento muy brusco, perdió todo ese calor y toda esa energía interna. Es poco previsible que eso pueda ocurrir en la Tierra en un horizonte próximo, ya que tiene un núcleo muy activo, pero todos esos procesos también nos proporcionan información sobre nuestra propia geología.
Y por último, por supuesto, está la evolución de la vida. Lo que nosotros podamos aprender de la vida fuera de nuestro planeta también nos va a ayudar a entender cómo surgió la vida en la Tierra. Hay un gap, una brecha de tiempo en la que realmente no sabemos cómo surgió la vida. Asumiendo las teorías que hablan de que la vida surgió en la Tierra, no que vino de otro planeta, hubo un momento en que de los compuestos inorgánicos que había en el agua, en la atmósfera, empezaron a formarse moléculas más complejas, y en un momento dado se empiezan a constituir los primeros elementos orgánicos.
Pero entre esas primeras moléculas orgánicas y la vida, hay un tiempo en el que realmente no sabemos qué fue lo que pasó, cómo se produjo la autoorganización, la formación de membranas. Entender cómo surgió y evolucionó la vida en otros planetas nos puede ayudar a entender como en ese tiempo se produjo todo ese cambio.
¿Decías que MEDA ya está encendida, qué sucede ahora, cómo es el día a día?
Todos los días recibimos los datos de todos los instrumentos, y todos están a disposición de todo el enorme equipo que hay detrás, pero nosotros nos ocupamos de analizar nuestros datos. Las decisiones que se tomen, vamos a medir a tal hora, vamos a tomar una foto a tal otra, todo eso se decide entre toda la misión, y nosotros terminamos codificando el programa, las órdenes para enviarlas a Marte y que el instrumento las ejecute.
Eso se hace diariamente, se reciben los datos, se analiza que todos los instrumentos, los sensores, que todo está bien, se generan datos científicos y en base a esos datos decidimos las actividades de mañana que reducimos a comandos que el rover va a ejecutar y los mandamos a Marte. Y así todos los días, con las tres misiones.
Al principio mencionaste sueños de la infancia. ¿Cuáles fueron esos sueños y cómo acabaste trabajando en astrobiología?
De formación soy ingeniero, pero ciertamente a lo largo de mi carrera profesional en el Centro de Astrobiología una de las primeras cosas que uno aprende es un lenguaje. En nuestro centro confluyen muchas disciplinas: la ingeniería, la física, la biología, la geología, la planetología, confluye mucha gente y lo primero que se aprende es un lenguaje común.
Un ingeniero, un físico, un geólogo, tiene que aprender donde está el punto común para entender al otro, y eso fue esencial en mi formación. Llegó un momento en que ya no pienso como un ingeniero, por eso me describo muchas veces como astrobiólogo, porque creo que es una mezcla de todo eso.
Cuando era pequeño y miraba al cielo a lo mejor con ocho, nueve años, y veía esos puntitos blancos, yo quería ser parte de las misiones que los exploraban. Veía en el cine, en las películas, las misiones de la NASA, y yo quería ser parte de todo eso. He tenido suerte porque hay que tener suerte para poder encontrar el camino, y ahora pues, estoy viviendo un sueño, indudablemente viviendo un sueño enorme.
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