Será uno de los más desalentadores complicado y, potencialmente, misiones científicamente gratificantes jamás emprendidas en el planeta rojo. Los ministros en una reunión reciente de la Agencia Espacial Europea (ESA) se han comprometido plenamente con los planes para recolectar muestras de la superficie de Marte y devolverlas a la Tierra. en un esfuerzo conjunto con la NASA. La aprobación oficial del presupuesto de la NASA para cubrir esta misión se anticipa a principios del próximo año.

La misión aún sin nombre se cumplirá con una serie de lanzamientos, a partir de julio de 2020, con el rover Mars 2020, que ya iba adelante. Este es un rover robótico de propulsión nuclear que hará un aterrizaje preciso en el cráter Jezero en febrero. 2021.

En los tres años entre 1969 y 1972, seis misiones Apolo lograron traer 380 kilogramos de muestras lunares. Recuperando muestras de la superficie marciana, sin embargo, es significativamente más difícil debido a las grandes distancias involucradas.

Por esta razón, el proyecto comprende tres naves espaciales independientes. La primera parte de la misión es el despliegue del rover Mars 2020. Incluso esto será abrumador:es muy difícil aterrizar algo en Marte. Aparte de realizar una serie de investigaciones científicas propias, el rover recogerá hasta 38 muestras individuales de suelo marciano que almacenará en contenedores sellados. Las muestras deberán mantenerse seguras hasta al menos 2026.

La segunda parte de la misión será volver a poner las muestras en órbita. En este momento, se lanzará una misión Mars Sample Retrieval Lander, de nuevo por la NASA, que desplegará un módulo de aterrizaje y un "explorador de búsqueda" construido en Europa lo más cerca posible del lugar de aterrizaje del explorador Mars 2020, otro aterrizaje complicado.

El rover fetch se encontrará con el rover Mars 2020 en la superficie, recoger las muestras, y devolverlos al módulo de aterrizaje. Una vez a bordo del módulo de aterrizaje, las muestras se transferirán a una cápsula en el Mars Ascent Vehicle, un cohete con la menor masa posible que aún puede alcanzar la órbita marciana desde la superficie. Una vez en órbita, esta cápsula se dejará flotar sin control.

La tercera parte de la misión será un vehículo de retorno a la Tierra lanzado por la ESA. Entrará en la órbita marciana, luego reúnase y acople con la cápsula de muestra, recoger la cápsula de muestra en órbita y depositarla dentro de un escudo protector de calor y radiación. Luego encenderá sus motores una vez más y regresará a la Tierra. Al llegar a la Tierra la cápsula de muestra se liberará a la atmósfera y, sin ayuda de paracaídas, hacer un aterrizaje forzoso en el desierto de Utah, en algún momento de 2031. Si todo va según lo planeado, por supuesto.

Esta campaña inmensamente complicada implicará una serie de innovaciones pioneras, incluido el primer lanzamiento de un cohete desde otro planeta, el primer regreso de muestras de Marte, el primer encuentro y acoplamiento en órbita alrededor de otro planeta, y el primer encuentro de dos naves espaciales diferentes en la superficie de otro planeta.

Cráter Jezero

El propósito del proyecto es recuperar muestras de una de las áreas geológicamente más interesantes de la superficie marciana:el cráter Jezero.

Jezero es un cráter de impacto de 45 km de diámetro que se encuentra en el hemisferio norte, en la periferia occidental de Isidis Planitia, una gran llanura plana que en sí misma es también una característica de impacto. La investigación muestra que Jezero parece haber sido una vez un lago, con agua entrando al cráter a través de canales, antes de salir hacia Isidis hacia el este.

El sitio de aterrizaje de Marte 2020 es el depósito en forma de abanico en la apertura del canal de entrada occidental, una característica que se cree que se formó por un delta de un río que se extiende sobre la superficie del cráter. Esta zona posee altas concentraciones de esmectita, un tipo de arcilla que a menudo se forma en el fondo de los lagos y que durante mucho tiempo se pensó que desempeñaba un papel vital en el origen de la vida en la Tierra.

Las arcillas de esmectita también son muy buenas para preservar fósiles y otros materiales orgánicos. Se ha teorizado que la vida microbiana es posible en Marte, como han demostrado las observaciones, tiene un ciclo estacional de metano y oxígeno.

El metano es un indicador clave de la vida microbiana, por lo que este ciclo sugiere que hay vida bajo el suelo de Marte, o el metano se almacena en clatratos (un tipo de material que atrapa moléculas) y se libera cuando se calienta durante el verano marciano. Si el cráter Jezero alguna vez tuvo vida microbiana, hay una buena posibilidad de que haya restos fosilizados en el suelo, esperando ser descubierto.

Análisis terrestre

Ya tenemos algún conocimiento del entorno de la superficie marciana adquirido a partir de naves espaciales robóticas, pero dicho análisis está limitado por el hardware que podemos enviar allí. Al traer una muestra a la Tierra, podemos realizar mediciones mucho más precisas que, crucialmente, son repetibles. Los laboratorios terrestres están preparados para el futuro:a medida que se desarrollan nuevas tecnologías, las muestras se pueden volver a analizar con mayor precisión.

De hecho, Las muestras lunares recuperadas durante las misiones Apolo todavía están dando resultados hoy, unos 50 años después de su recolección.

Instrumentos miniaturizados montados en naves espaciales robóticas, como microscopios y espectrómetros, son capaces, pero su sensibilidad simplemente no coincide con los instrumentos equivalentes en la Tierra, principalmente debido a las limitaciones de masa, Talla, y requisitos de energía en una nave espacial.

En la tierra, será posible obtener imágenes de muestras marcianas a escalas lo suficientemente finas como para ver la estructura atómica y detectar componentes en concentraciones mucho más pequeñas de lo que sería posible en el planeta rojo. Las muestras marcianas traídas a la Tierra también se pueden fechar con precisión, potencialmente permitiendo a los científicos responder a la pregunta de cuánto tiempo hace que el agua se asienta en Jezero. Cualquier fósil microbiano en el suelo también sería visible con estas técnicas.

Es más, una mejor comprensión de las propiedades materiales del suelo marciano informará a los ingenieros sobre su potencial para su uso como material de construcción futuro. Tal conocimiento podría ser vital en la planificación de futuras exploraciones humanas a Marte.

La complejidad de este proyecto da una idea de lo difícil que será enviar personas a Marte y recuperarlas. Si tenemos éxito en esta misión de retorno de muestra, Definitivamente estamos un paso más cerca de poder enviar una misión tripulada al planeta rojo, con las muestras devueltas que revelan los lugares más interesantes para visitar en persona.

Este artículo se ha vuelto a publicar de The Conversation con una licencia de Creative Commons. Lea el artículo original.