EXPLORACION_ROBOTICA

Esta semana hemos estado conversando bastante de la historia de la exploración robótica en Marte. A petición del público vamos a hacer un breve ( y demasiado incompleto ) resumen de la exploración Robotica previa a la PHOENIX ( ver posteos anteriores )

Vamos a empezar haciendo un breve ( y tengo la certeza que "incompleto" ) compendio de la Los Rovers Exploradores de Marte. En este articulo quiero destacar el Rol que un pionero, CARL SAGAN cumplió en dicha exploración. Veamos:

En su inicio la Exploración no tripulada de Marte pareció desilusionante: las primeras fotos obtenidas por la sonda Mariner 4 (que llegó al planeta rojo a medidados de Julio de 1965 ) nos mostró unas fotos en Blanco y negro de un suelo con cráteres similares a la Luna, sin mucho detalle y con un "aire de vacio" y esterilidad bastante deprimente.

Eso, hasta que el 14 de noviembre de 1971 la sonda Mariner 9 (primer orbitador en obtener imagenes "desde arriba") nos envió 7.329 fotos, realizando también el primer mapa del planeta ( mapa con bases observacionales mas precisas ... mas que los "mapas de los canales" que Lowell creyó ver en el planeta rojo ). También se fotografiaron los dos pequeños satélites naturales, Fobos y Demos. Acá hay algunas de esas imagenes:

La llegada de las sondas VIKING fue el siguente paso, en 1976. El responsable de este programa (que marcó un hito en la carrera espacial) fue el astrónomo CARL SAGAN, primer divulgador científico y co - fundador del SETI.

Carl fue si no el primero, uno de los pioneros en desarrollar un trabajo sistemático en astrobiología de la era contemporánea. Como se inició todo?
Veamos: en 1957 comenzó la carrera espacial y en esa misma época, mientras el Spunik I surcaba el cielo, Sagan se casó ( en Junio de ese año ) con la genetista Lynn Alexander al mismo tiempo que realizaba su tesis doctoral, siendo el primero en PREDECIR EL EFECTO INVERNADERO ( WOW!! si de esa época ya se sabía esto ... y todavía lo están dudando eh? !! ) en su caso, aplicando el fenómeno en cómo se estructuró la historia climatica y geológica en el planeta Venus ... tan genial fue su tesis que resultó ser llamado por la NASA para que formara parte del equipo que enviaría el Mariner II a orbitar el planeta, misión que por cierto, resultó ser un completo éxito.

La función de la exploración espacial comienza encabezada por Carl Sagan, quien logró a través de ella, hacer realidad su visión soñadora de conocer nuevos mundos. A pesar de ello, en su trabajo "formal" en la U. de Harvard no son compartidas y muchas personas de la comunidad científica ridiculizan a Carl, Frank Drake y posteriormente a Jill Tarter, como cazadores de LGM ( Little Green man ) . Frank Drake me contó que cuando Carl llegó a la U. a trabajar ( a Harvard ) se encontró que estaba absolutamente solo y sin ningún apoyo ... muchas de las cosas que trabajaba parecían en ese entonces, puramente especulativas... no se habían descubierto planetas extrasolares, las muestras de meteoritos y los analisis del espectro electromagnético aún no daban resultados concretos en relación a componentes orgánicos en otros lugares del universo... todo era solo "un sueño que pretendía sonar a ciencia"

Así, en el 68 a Carl se le restringieron las posibilidades de permanencia en Harvard y decidió irse, contratándosele como Director en el Departamento de Ciencias Planetarias de la Universidad de Cornell, una universidad - me decía Frank - mucho mas abierta hacia "cosas poco convencionales".

En el 69 la NASA emprendió el proyecto que condujo a la llegada del hombre a la Luna , y en ese proceso, Sagan fue el orientador para los astronautas del Apolo XI.

En esta misma linea, Carl trabajó en el proyecto Mariner 9 , que con su llegada a Marte nos mostró ya en esa época que existían evidencias de que allí alguna vez fluyó agua líquida.

Otro proyecto donde Carl fue la pieza clave es el de las misiones Pioneer, destinadas a atravesar nuestro Sistema Solar hasta perderse en el espacio exterior. En estas se llegó a incluir un saludo del propio Carl Sagan, y una placa con un dibujo indicándo el sitio de partida de la nave ( nuestro planeta, vean la imagen ) y dos figuras humanas.

Específicamente en relación a Marte, en el 76 el primer Robot llega a Marte, emergido como la consecución de las ideas de Carl. Este artefacto realizó los primeros experimentos“in situ” para la detección de vida. Esto fue realizado tanto por el Viking 1 como por el Viking 2. Sus primeras fotografías mostraron un relieve muy familiar ... desde ese entonces la similitud con ATACAMA era evidente... y esa similitud continua hasta hoy, tanto que muchos de los robotos enviados poteriormente han sido probados acá en Chile, en nuestro desierto... y claro, asi como la vida se buscó en Marte, hoy se sigue buscando y la prueba que se debe sobrepasar primero, es realizar los procedimientos acá en Chile... SETI tiene una estación de investigación en YUNGAY donde solo hace 2 años se descubrió un mecanismo de supervivencia bacteriana clave para comprender y extrapolar como podría darse la vida en lugares como Marte.

En ATACAMA ... casi en Marte.

Acá va un video justamente de una prueba robotica de tipo astrobiologico en el desierto de ATACAMA.

Continuemos:

Los VIKINGS proyectaron el envío de 4 sondas: dos orbitadores y dos robots exploradores sobre la superficie de Marte. En julio y septiembre del 76, los dos módulos de aterrizaje, que incluían herramientas de exploración " de gran tecnología " ( para esa época al menos ) como cámaras, espectrómetros, sismógrafos, una pequeña estación meteorológica, y un mini laboratorio de análisis químico y biológico., envían las primeras imágenes del desierto marciano tomadas desde el suelo y realizan varias experiencias, que aportan variada y abundante información, pero que hasta ese momento, lamentablemente no entrega señales de la presencia de vida en nuestro vecino planeta Marte. Los orbitadores permiten establecer el primer mapeo de la superficie marciana, el que nos sirvió de referencia durante más de veinte años. Hoy tenemos el GOOGLE MARS ... el Mars Global Suvervior es el responsable de estas imagenes ... aunque sin duda la calidad de las imagenes es mejor y mas completa, la exploración contemporánea no habría sido posible. Los Vikings, entregaron imagenes de gran calidad por mas de 6 años.

Ya en la actualidad la exploración robotica nos parece algo casi habitual. No obstante, sigue generando multiples retos y multiples descubrimientos.

Los Robots Spirit y Opportunity ( sabían que una niña les puso asi?? en USA hicieron un concurso nacional y escogieron estos nombres entre los miles enviados por alumnos de todo el país ) fueron lanzados

respectivamente el 10 de Junio y el 7 de Julio del 2003 , llegando a Marte 3 y 24 de Enero del 2004, con el objetivo de buscar indicios a cerca de la historia del agua en nuestro vecino y saber como y cuando esta dejó de fluir sistemáticamente por su superficie. L

as naves llegaron a lados opuestos del planeta y sus resultados hasta ahora han sobrepasado todas las expectativas.

Así la información que nos ha llegado es fruto de la exploración constante de la superficie Marciana, de la que retrataron vistas panorámicas, junto con la toma de análisis de los suelos y las rocas del planeta, que entre otras cosas revelaron la innegable presencia de agua líquida en un pasado no muy lejano. Los instrumentos que nos revelaron esta información, presentes en los rovers son:

· Cámara Panorámica (Pancam): para determinar la mineralogía, textura y la estructura del terreno local.

· Espectrómetro Miniatura de Emisión Térmica (Mini-TES): para identificar rocas y suelos prometedores para un examen más detallado y para determinar los procesos que formaron a las rocas marcianas. El instrumento también mirará hacia arriba para proporcionar perfiles de temperatura de la atmósfera marciana.

· Espectrómoetro Mössbauer (MB): para estudios más detallados de la mineralogía de rocas y suelos que contienen hierro.

· Espectrómetro de Rayos X de Partículas Alfa (APXS): para el análisis detallado de la abundancia de elementos que constituyen rocas y suelos.

· Imanes: para coleccionar partículas magnéticas de polvo. El espectrómetro Mössbauer y el espectrómetro de Rayos X de Partículas Alfa analizarán las muestras recogidas y ayudarán a determinar la tasa de partículas magnéticas con respecto a las no magnéticas. Estos también analizarán la composición de minerales magnéticos en el polvo del aire y en las piedras que han sido trituradas por la Herramienta de Abrasión de Rocas.

· Equipo de Imágenes Microscópicas (MI): para obtener imágenes de cerca y de alta resolución de rocas y de suelos.

· Herramienta de Abrasión de Rocas (RAT): para remover superficies polvorientas y afectadas por la intemperie y así exponer material fresco para el estudio con los instrumentos a bordo de la nave.

Antes de descender sobre Marte, la meta de cada rover era recorrer hasta 40 metros en un solo día, hasta llegar a un total de un kilómetro, y se pensaba que su vida promedio sería de unos noventa días pero ambos robots han continuado enviando información sobre el planeta rojo hasta la fecha, y de hecho, cada rover es en cierto modo el equivalente de un geólogo que camina por la superficie de Marte. Las cámaras van montadas en un mástil de 1,5 metros de altura y proporcionan vistas estereoscópicas del terreno en 360º y muy parecidas a las imágenes que percibiríamos los humanos si estuvieramos realmente allí. El brazo robótico es capaz de realizar movimientos de manera muy parecida a un brazo humano con un codo y una muñecay poseen una especie de “puño” mecánico donde hay una cámara microscópica similar a lupa de mano. Además poseen una herramienta de abrasión de rocas equivalente al martillo que un geólogo usa para analizar la parte interna de las rocas.

Los rovers Spirit y Opportunity han estado explorando puntos en lugares opuestos de Marte desde Enero del 2004. Acá les cito algo de la información que hay en el sitio del JLP, a cerca de la información relevante que nos han entregado ambos Robots, incluso desde antes de su llegada a Marte:

En Agosto del 2003, cuando aún navegaban en el espacio, los científicos del Laboratorio en California hacían pruebas de comunicación con las naves y enviaban un mensaje que se podría decir que era equivalente a un “¿Pueden oírnos ahora?”. De regreso llegó la onda con el mensaje reflejado desde las sondas y en la sala hubo cierta celebración porque todo iba bien. Pero en la onda que llegaba había una banda muy particular que serpenteaba debajo de la línea recta que representaba la comunicación primaria desde el Odyssey. Las misteriosa curva intersectaba la línea primaria y cesaba de enviar datos en el mismo momento en que la señal principal desaparecía. El equipo que maneja el proyecto descartó todo como sencillamente “interferencia de radio frecuencia” (RFI siglas en inglés). Más tarde se detectó que esta misteriosa señal es de hecho el reflejo de la señal enviada a la nave y que se refleja en la superficie de Marte y rebota a la Tierra.

Esta señal tiene “artefactos” debido a la superficie del planeta y por lo tanto, al estudiar las variaciones en la curvatura de esa banda se está estudiando parte de la superficie de Marte. El equipo más tarde reportó ecos múltiples, lo que sugiere que se están recibiendo “ecos” de material debajo de la superficie de Marte. No habían llegado aún al planeta rojo las sondas y ya comenzaban a enviar información interesante a la Tierra.

La misión de los robots Marcianos ha tenido sus altos y bajos: El Spirit tuvo apagados intermitentes en el inicio de la misión, y problemillas de desplazamiento ( por problemas en una de sus ruedas ), pero dieron paso a un torrente de información que han alentado la posibilidad de encontrar agua líquida en el planeta rojo.

La mision PHOENIX ( ver post anterior ) es la continuidad de estas exploraciones

http://youhyax.blogspot.com/2008/06/no-me-quiero-rayar-con-la-phoenix-pero.html

También la Mars Reconnaissance Orbiter, nos ha revelado una historia Marcina cargada de AGUA: Marte tuvo una vez grandes lagos, ríos fluyendo y otro tipo de entornos húmedos que habrían tenido el potencial de soportar la vida. Los análisis indican que las amplias regiones en las tierras altas del Planeta Rojo, que cubren la mitad de su superficie, contienen minerales arcillosos, que sólo pueden formarse en presencia de agua. La lava de erupciones volcánicas posteriores cubrieron estas regiones, pero los impactos que formaron cráteres más tarde han expuesto tales minerales en miles de puntos de la superficie. Esta información se ha obtenido con el instrumento CRISM (Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer for Mars), y otros instrumentos de la MRO.

Los minerales arcillosos encontrados, llamados filosilicatos, preservan un registro de la interacción del agua con rocas de un período que va de hace 4.600 millones de años a 3.800 millones. Se trata pues de la época más primitiva del sistema solar, cuando la Tierra, la Luna y Marte sufrían el mayor bombardeo cósmico. En nuestro planeta, la tectónica de placas ha destruido este tipo de rocas tan antiguas. Están visibles en la Luna, pero allí no fueron expuestas al agua.

En un estudio paralelo, se sugiere que las condiciones húmedas en Marte se prolongaron durante un largo tiempo. Millones de años después de que fueran creadas las arcillas, un sistema de canales fluviales erosionaron el terreno y las arrastró, sacándolas de las tierras altas para concentrarlas en un delta donde el río desembocaba en un gran lago (unos 25 km de diámetro) formado en el interior de un cráter. Como las arcillas son muy buenas atrapando materia orgánica, si hubo vida en esta zona, su química podría haberse preservado en la región, claramente candidata a un estudio más profundo.

Phoenix encuentra hielo de agua en Marte

Científicos de la Universidad de Arizona, en Tucson, Estados Unidos, liderados por Peter Smith están anunciando que pequeños cúmulos de material brillante localizados del lugar donde se recogieron muestras con el brazo del robot geológico Phoenix Mars Lander han desaparecido (visible en fotografías) en 4 días, convenciendo a los investigadores que este material fue agua congelada que se evaporó cuando fue expuesta al medio ambiente. "Debe de ser hielo de agua", señala Smith. "Estos pequeños cúmulos desaparecieron completamente en el curso de unos cuantos días y es una prueba perfecta que se trata de hielo. Algunos piensan que es sal, pero la sal no hace esto".

Estos pedazos de material fueron dejados en el fondo de una pequeña zanja que se le ha llamado "Dodo-ricitos de oro" por el brazo robótico de Phoenix, el día 15 de junio de 2008, durante el día marciano (Sol) número 20, desde que la zonda descendió en al superficie de Marte. En Sol 24, se vio que algunos habían desaparecido. También hoy, temprano, escarbando en otro lugar, con superficie dura, los científicos se emocionaron por la posibilidad de encontrar otra capa de hielo.

El equipo científico de Phoenix realizó el jueves pasado un análisis de las nuevas imágenes y datos exitosamente retornados a la Tierra. Estudiando los hallazgos iniciales de la nueva zanja "Blanca Nieves 2", localizada a la derecha de "Blanca Nieves 1", Ray Arvidson de la Universidad Washington en St Louis y co-investigador del brazo robótico señaló "hemos excavado una zanja y descubrimos una capa dura a la misma profundidad de la capa de hielo de la otra zanja".

En Sol 24, Phoenix amplió la primera zanja en la mitad del polígono denominado "Wonderland". Si bien cuando excavó el brazo robótico encontró una capa firme, y después de 3 intentos el brazo se quedó en posición de espera. Esta acción se produce cuando el brazo robótico encuentra una capa dura.

Mientras tanto, el equipo de la nave en Lockheed Martin Space Systems, en Denver, está preparando un software que se enviará a Phoenix en pocos días para que los datos científicos sean guardados a bordo durante la noche cuando se requiera. Debido a que una gran cantidad de datos generados son archivos duplicados de mantenimiento y generados por la nave el martes, el equipo en Tierra está tomando precauciones para no guardar estos datos científicos en la memoria flash de Phoenix, y en lugar de esto descargar todo al final del día, hasta que las condiciones que producen estos archivos duplicados sean corregidas.

"Ahora entendemos lo que ha pasado, y podremos corregirlo con un parche de software" señala Barry Goldstein, encargado del proyecto Phoenix en el Laboratorio de Propulsión a Reacción JPL de la NASA, en Pasadena. "Nuestros 3 meses calendario tienen 30 días de margen para contingencias como éstas y hemos usado sólo un día de contingencia en 24. Estamos haciendo progresos excelentes para completar exitosamente la misión".

(saa) (mg)

Más información en:
http://www.jpl.nasa.gov/

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No los lateo mas. Esto era para a petición de algunos alumnos y para homenajear a CARL SAGAN a quien los menores de 25 años no ubican muy bien. Debería estar en el curriculum ... en fin, son tantas cosas que deberian actualizarse ... los interesados pueden encontrar mas información sobre la Exploracion de los Robots en Marte ( datos "fresquitos" ) en el sitio
http://athena.cornell.edu/

Un regalito interesante:

ANEXO:

LISTADO DE ROBOTS Y SONDAS DE EXPLORACION ESPACIAL QUE AUN MANDAN INFORMACION ( no solo desde Marte )

In no particular order, here’s the round-up:

Spirit: Mars Exploration Rover Spirit’s activities on the Martian surface have been reduced to save on power, but the robot remains alive. With the arrival of Martian winter, Spirit spends more power running heaters to keep key electronic and power equipment healthy. Spirit remains in the giant Gusev Crater, where it will spend its entire life on Mars.

Opportunity: Exploring a much smaller crater of its own, Victoria Crater-Spirit’s twin, Opportunity, continues its investigation of the rock layers of Mars’ geological history. As of June 10, Opportunity has clocked in at 7.26 miles of total “roving” on Mars, since its landing back in 2004.

Phoenix: The brand-spankin’-new Mars Phoenix lander has been digging into one of Mars’ greatest scientific mysteries: water. Detailed chemical analysis of samples taken at Phoenix’s site near the northern polar ice cap is underway, but the big question– is Phoenix standing on frozen Martian water– has been answered: yes.

Mars Reconnaissance Orbiter: The newest orbiter in the Martian fleet continues to send back its extreme-high-resolution imagery and its revealing chemical measurements, as well as to serve as a high-speed data and communication relay for other Mars-exploring robots.

Mars 2001 Odyssey: Credited with detecting the massive amounts of frozen water in Mars’ northern hemisphere-the same ice that the Phoenix lander is now scraping at, Mars 2001 Odyssey continues its surveillance of Mars’ chemistry and atmosphere.

Mars Express: The European orbiter that launched the ill-fated Beagle II lander has continued on a respectable career of exploration in its own right. Mars Express also helped support the landing of the Phoenix.

Cassini: Saturn’s first robot-in-residence, Cassini, has concluded its initial 4-year mission and is now continuing on an extended mission. Cassini has given us unprecedented close-up images and measurements of many of Saturn’s stunning moons, its complicated ring system, and the swirling, aurora-touched cloud formations of Saturn itself.

MESSENGER: The first spacecraft to visit the little-understood Mercury since 1975 made its first flyby of that planet last January, and will settle into a permanent orbit in March 2011. Even the few pics it snapped as it hurled by gave us far more detailed images of Mercury than ever before.

New Horizons: Launched a couple years ago on its outward bound, meteoric flight to Pluto, New Horizons has already performed some exploration duty, capturing images and data of Jupiter, Jupiter’s volcanic moon Io, and Jupiter’s long magnetic “tail.” Now in “cruise mode,” this little robot will fly past Pluto (dwarf planet; king of the Plutoids) in July 2015.

Voyagers 1 and 2: Do you remember the remarkable voyages of discovery made by the Voyager spacecraft, both launched in 1977? Since completing their primary missions of flying by the Gas Giant planets (Voyager 1 at Jupiter and Saturn, Voyager 2 at all four), these two veterans have continued to operate and send information back to Earth, and are now about 3 times more distant from the Sun than Pluto.