Una porción de un cráter (izquierda) y terreno accidentado fuera del cráter en el límite entre las regiones de Syrtis e Isidis de Marte, al sur del lugar de aterrizaje previsto para el rover Mars 2020 de la NASA en el cráter Jezero. Crédito:ESA / Roscosmos / CaSSIS, CC BY-SA 3.0 OIG
Una campaña de devolución de muestras de Marte traería muestras del Planeta Rojo de regreso a la Tierra para su examen en los mejores laboratorios terrestres, pero elegir las muestras y almacenarlas en Marte para su posterior devolución es solo una parte de la extensa campaña que están planeando los diseñadores de la misión y científicos.
Una serie de misiones que se están planificando actualmente establecerán un nuevo estándar para los logros tecnológicos de la humanidad, ya que la NASA y la ESA tienen como objetivo traer muestras de la superficie marciana.
La campaña prevé tres lanzamientos desde la Tierra y uno desde Marte, dos vehículos exploradores marcianos y un punto de encuentro y acoplamiento autónomos en la órbita de Marte, a más de 50 millones de kilómetros de distancia del control terrestre.
La campaña de devolución de muestras de Marte tiene como objetivo traer material marciano del cráter Jezero que una vez tuvo un lago y contiene un antiguo delta de río conservado. Las rocas de la zona habrán conservado información sobre la larga y diversa historia geológica de Marte.
El muestreo de Marte permitirá a la humanidad ampliar drásticamente nuestro conocimiento de nuestro planeta vecino, su geología e historia climática.
Con ingenieros en Europa y EE. UU. Preparados para el desafío, Los científicos están ansiosos por recibir las primeras muestras de otro planeta y ya han comenzado a investigar y preparar cómo analizarán los preciosos, rocas polvo y gas una vez que las muestras se devuelven a la Tierra.
Control de contención y contaminación
Una pregunta importante es cómo analizar las muestras mientras se las protege de la contaminación por las firmas químicas de la Tierra, y también mantenerlos dentro de un entorno seguro y contenido.
A su llegada, las muestras entrarán en cuarentena al igual que las rocas lunares que regresaron a la Tierra en las misiones Apollo y Luna Moon. Las pautas internacionales de protección planetaria se están revisando en preparación para las muestras marcianas, y obtener una actualización para incorporar tecnología más moderna.
La cuarentena estará dentro de una instalación receptora de muestras, donde las muestras ya ofrecerán un tesoro de información para los científicos incluso antes de que se abran. Cualquier polvo marciano que pueda cubrir el exterior de los tubos de muestra se puede analizar y se pueden ejecutar técnicas no invasivas, como investigaciones de rayos X, incluso en tubos sin abrir.
Contenedor de muestra de Marte. Crédito:ESA-Anneke Le Floc'h
Una vez abiertos los tubos de muestras, un conjunto predeterminado de mediciones iniciales generará un catálogo detallado de información, lo que permitirá que las investigaciones científicas especializadas se dirijan a partes específicas de las muestras.
Mensajes en botellas
"Los tubos de muestra contendrán rocas marcianas, polvo y atmósfera, "dice Elliot Sefton-Nash, el científico del estudio MSR de la Oficina de Apoyo Científico de la ESA, "Aunque el plan es abrir los tubos en un ambiente contenido e inerte, para algunas mediciones, el reloj estará corriendo:por ejemplo, los gases atrapados en el material de muestra pueden comenzar a mezclarse con su entorno, lo que podría modificar las firmas químicas marcianas que queremos medir ".
Elegir el orden para procesar la multitud de mediciones que los científicos quieren hacer es un dolor de cabeza de proporciones interplanetarias. Las muestras deberán esterilizarse eventualmente de acuerdo con el protocolo de protección planetaria, que podría requerir calor, Radiación o procesos químicos. Pero el procedimiento de esterilización en sí mismo podría cambiar algunas muestras de su estado original, lo que significa que algunas investigaciones "sensibles a la esterilización" deben realizarse dentro de la contención, antes de que ocurra la esterilización.
Impresión artística del Earth Return Orbiter de la ESA sobrevolando Marte. Crédito:Agencia Espacial Europea
Impresión artística del Earth Return Orbiter de la ESA y el contenedor de muestras de Marte sobre la Tierra. Crédito:Agencia Espacial Europea
La buena noticia es que una publicación reciente del Mars Sample Return Science Planning Group informa que aproximadamente tres cuartas partes de todas las mediciones se pueden lograr después de la esterilización.
El orden de las investigaciones posteriores es importante, ya que algunas medidas influirán en otras. Algunos deben destruir el material de muestra para obtener resultados, y no todas las mediciones se pueden realizar en todas las muestras. El laboratorio en sí puede ser un factor decisivo:medir el carbono con precisión requerirá controles estrictos sobre la cantidad de carbono que se puede utilizar en el laboratorio. por lo que podría ser necesario un laboratorio totalmente metálico para obtener resultados válidos. Por otra parte, un laboratorio de metal contaminaría las muestras para otras mediciones, por lo que se necesita un cuidadoso equilibrio. Cómo garantizar que se realice la mejor ciencia con las muestras en los mejores laboratorios del mundo, y en qué orden, es otro enigma.
Después del consejo Space19 + de la ESA, donde se decidirá el futuro y el alcance de la participación de la ESA en la Campaña de devolución de muestras de Marte, las agencias participantes (actualmente NASA y ESA) en concierto con las comunidades de ciencia y tecnología, continuará resolviendo el desafío de cómo hacer mejores descubrimientos con muestras devueltas de Marte.
"El retorno de la muestra de Marte sería un gran avance para la ciencia de Marte y la exploración del sistema solar, "concluye Sanjay Vijendran, Coordinador de la campaña de devolución de muestras de Marte de la ESA. "Las muestras avanzarán fundamentalmente en nuestra comprensión de Marte, la historia de nuestro sistema solar, y nos ayudará a planificar futuras misiones de exploración ".
