El primer equipo en viajar a Marte fabricado en España proporcionará información meteorológica diaria desde nuestro planeta vecino. Se trata de REMS, una estación medioambiental diseñada y construida en el Centro de Astrobiología, un centro mixto del Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA) y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas ( CSIC).
Entre los principales objetivos de la misión Mars Science Laboratory (MSL) de la NASA figura la evaluación medioambiental de su zona de operación marciana, tanto respecto a las condiciones actuales como a las existentes miles de millones de años atrás, mediante la medición de las variaciones diarias y estacionales.
El instrumento que lo va a hacer posible, uno de los diez con que contará el vehículo (rover) que se desplazará por la superficie marciana, tiene por nombre REMS, acrónimo de Rover Environmental Monitoring Station (Estación de Monitorización Medioambiental del Rover), y ha sido suministrado por el Centro para el Desarrollo Tecnológico Industrial (CDTI), perteneciente al Ministerio de Ciencia e Innovación de España. REMS utiliza sensores situados en el mástil, el interior y la cubierta del vehículo, de nombre Curiosity, que tiene el tamaño de un automóvil. Fueron instalados en septiembre pasado y actualmente están en fase de pruebas en el Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA en Pasadena, California.
Mientras que la mayor parte del equipamiento de Curiosity ha sido convenientemente protegido para poder soportar las extremas condiciones ambientales marcianas, el instrumento REMS ha contado con la dificultad añadida de tener que funcionar –y medir- en tan complicado entorno.
"Ese fue nuestro mayor desafío”, dice Javier Gómez-Elvira, ingeniero aeronáutico del Centro de Astrobiología y Principal Investigador del proyecto REMS. "Los sensores soportan fríos extremos y, además, sufren grandes cambios de temperatura todos los días." La temperatura en la zona de operación probablemente caerá a -150 grados centígrados algunas noches de invierno, para subir hasta -50 grados doce horas después. En los días más cálidos, la temperatura del aire podría llegar a unos agradables 10 a 30 grados positivos, dependiendo del lugar de aterrizaje que finalmente se seleccione.
Otros desafíos del proyecto han tenido que ver con evitar la interacción del propio vehículo y su movimiento con las medidas; así como conseguir que todo el equipo no superara el peso máximo establecido, de tan sólo 1,3 kilogramos.
El instrumento REMS medirá la velocidad y dirección del viento, presión atmosférica, humedad relativa, temperatura del aire y temperatura del suelo, además de la radiación ultravioleta; esta última, una variable que nunca sido registrada por ninguna de las estaciones meteorológicas que han actuado anteriormente sobre la superficie del Planeta Rojo. El plan operativo prevé tomar medidas durante cinco minutos cada hora a lo largo de los 23 meses (un año marciano) de duración de la misión
En busca de condiciones favorables para la vida
Estos registros, además de contribuir de una manera trascendental a nuestra comprensión del clima de Marte, ayudarán a la consecución del objetivo final de la misión MSL, que no es otro que determinar si ese entorno dispone de condiciones favorables para la vida microbiana.
"Es importante conocer la temperatura y la humedad justamente a nivel del suelo", señala Gómez-Elvira. La humedad en la zona de operación será forzosamente muy baja, pero entender los ciclos diarios de humedad a nivel del suelo ayudará a los investigadores a comprender la interacción de vapor de agua entre la superficie y la atmósfera del planeta. Para valorar la posibilidad actual o pasada de vida microbiana subterránea, esta interacción podría ser clave.
La radiación ultravioleta también puede afectar a la habitabilidad, tal y como conocemos por el uso común de las lámparas ultravioleta en la esterilización de instrumental médico y de investigación. El sensor situado en la cubierta de Curiosity mide seis diferentes longitudes de onda en la porción ultravioleta del espectro, incluyendo las que actualmente monitoriza desde el cielo el satélite Mars Reconnaissance Orbiter. De esta manera, REMS contribuirá a ampliar la necesaria sinergia entre la exploración espacial basada en satélites orbitales y los datos obtenidos con equipos sobre el terreno.
"Con REMS vamos a obtener información acerca de si las condiciones locales son favorables para la habitabilidad. También contribuirá a la comprensión global de la atmósfera de Marte", indica Gómez-Elvira. "Los modelos de circulación de la atmósfera de Marte se basan principalmente en las observaciones de los satélites orbitadores. Nuestras mediciones proporcionará una forma de verificar y mejorar los modelos".
Estudiar patrones estacionales
Un ejemplo de ello es lo que ocurre durante los inviernos sur y norte del planeta, cuando una fracción significativa de la atmósfera marciana se congela formando casquetes de hielo de dióxido de carbono en los respectivos polos; que posteriormente se descongelan y retornan a la atmósfera en la primavera de cada hemisferio. Puesto que la zona de operación de Curiosity queda lejos de esas regiones, uno de los objetivos de REMS será comprobar si los patrones estacionales que se obtengan respecto a los cambios de presión atmosférica son coherentes con este modelo de congelación – descongelación de dióxido de carbono en los polos.
La estación meteorológica REMS está conformada por dos pequeños apéndices en forma de tubo (booms) que se extienden horizontalmente desde el mástil del rover. Cada uno de estos booms, que forman entre sí un ángulo de 120º, aloja tres sensores electrónicos que detectan la velocidad y dirección del movimiento del aire.
Además, uno de ellos alberga el sensor de humedad mientras que el otro hace lo propio con el conjunto de sensores direccionales de infrarrojos que miden la temperatura del suelo El sensor de presión de aire, provisto de un blindaje antipolvo, está alojado en la cubierta y ha sido desarrollado en colaboración con el Instituto Meteorológico de Finlandia.
El desarrollo de REMS ha sido posible gracias a un equipo de cuarenta investigadores entre científicos e ingenieros, liderados por el Centro de Astrobiología (INTA – CSIC). El lanzamiento de la misión MSL está previsto por la NASA para el otoño del próximo año 2011. Una vez REMS alcance el nivel de operación, el Centro de Astrobiología prevé suministrar online información meteorológica marciana a través de su página web.
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