A Mart el 2021

COM VA DESAPARÈIXER L’AIGUA DE MART

El vehicle d’exploració de la superfície marciana de la NASA, el Curiosity, ha pogut fotografiar un tipus de roques a la muntanya Sharp, al cràter Gale, amb una composició química pròpia de processos complexos i que els científics creuen que poden ajudar a explicar com va desaparèixer l’aigua de la superfície del Planeta Vermell. La muntanya Sharp té uns 5 quilòmetres d’alçada des del centre del cràter Gale, que té una amplada aproximada de 154 km. Quan la sonda Curiosity va arribar a Gale l’any 2012 va trobar proves que suggerien que la zona havia allotjat vida microbiana en el passat antic. Per això hi ha un gran interès a estudiar els sediments d’aquest cràter. També s’especula amb la idea que allà hi va haver un llac amb les últimes restes d’aigua del Planeta Vermell. Mart tenia un nucli de ferro que creava un camp magnètic. Però el va perdre. Sense aquesta magnetosfera, la seva atmosfera va quedar exposada al vent solar, que també va ser clau per a la pèrdua d’aigua.

Europa intenta aterrar a Mart des del 2003. Però cap dels intents ha anat exactament com estava previst. Fa un parell de mesos, el mòdul d’aterratge Schiaparelli de l’ExoMars es va estavellar contra la superfície del planeta i va perdre el contacte amb la nau d’abastament. Tot i això, la missió va ser un èxit parcial, perquè va proporcionar informació que permetrà a Europa i a Rússia fer aterrar el vehicle d’exploració ( rover ) de l’ExoMars al Planeta Vermell el 2021.

Els ministres de Recerca europeus han acordat concedir a la missió 400 milions euros. Hi ha molt en joc, atès que el vehicle d’exploració va prou equipat per ser el primer a perforar l’aspra superfície de Mart a la recerca d’indicis de vida passada o fins i tot present. Com a líder de l’equip internacional responsable de la càmera panoràmica del vehicle explorador (Pancam), que, entre altres coses, aportarà a la missió informació sobre el context geològic i atmosfèric, soc un dels molts científics que treballen d’allò més per fer que tot funcioni. La Pancam és un dels nou instruments punters que ajudaran a analitzar les mostres subsuperficials.

Aterrar a Mart comporta tanta dificultat perquè la pressió atmosfèrica és baixa, de menys d’un 1% comparada amb la de la Terra. Això implica que totes les sondes descendeixen molt de pressa cap a la superfície del planeta, fet que obliga a frenar-les. I, per acabar-ho d’adobar, l’aterratge s’ha de dur a terme de manera autònoma, perquè la durada del viatge en temps llum des de la Terra és d’entre 3 i 22 minuts. El retard en la transmissió ens impedeix pilotar el fugaç procés des de la Terra. En el passat, la NASA i Rússia també han tingut problemes amb diferents aterratges abans dels espectaculars èxits obtinguts amb les missions Viking, Pathfinder, Spirit, Opportunity, Phoenix i Curiosity.

Lliçons del passat

La primera temptativa europea d’aterrar a Mart va ser amb el Beagle 2, el Nadal del 2003. L’última vegada que es va veure el mòdul d’aterratge va ser el 19 de desembre del 2003, poc després de separar-se de la Mars Express, la nau d’abastament. La Mars Express és la primera missió interplanetària europea, un èxit rotund des que va entrar en òrbita, que des de llavors està operativa i ha revolucionat els nostres coneixements sobre Mart amb imatges estèreo, mapes de minerals, estudis de la fuita de plasma de l’atmosfera del planeta i la primera detecció de metà.

Recentment, la Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA ha captat imatges del mòdul d’aterratge Beagle 2a la superfície del planeta que han permès concretar que el mòdul va fregar l’èxit: tan sols una de les seves quatre plaques solars no s’havia desplegat. Desafortunadament, l’antena de comunicacions estava a sota d’aquella placa vital, cosa que va impedir la comunicació amb la Mars Express i la Terra. Probablement el Beagle 2va estar operatiu un o dos dies pel cap baix i és possible que captés una primera vista panoràmica amb el sistema de càmera estèreo i el seu mirall desplegable.

El 19 d’octubre del 2016, Schiaparelli va intentar aterrar. Les lliçons apreses del Beagle 2 es van aplicar tant al descens com a la separació de la nau d’abastament de l’ExoMars. El mòdul va anar transmetent dades detallades. Les primeres etapes van anar bé: sabem que les plaques que el protegien de l’escalfor van acomplir la seva funció durant l’entrada a la fina atmosfera marciana i que el paracaigudes es va desplegar com estava previst. Però llavors es va detectar un moviment giratori causat per motius que es desconeixen. El paracaigudes es va disparar massa aviat i els coets de frenada es van activar breument. Malgrat els mesuraments d’altitud i velocitat, l’ordinador de control de bord es va confondre (va quedar saturat) durant uns segons i es va pensar que Schiaparelli ja havia arribat a la superfície. Malauradament, la nau encara era a 3,7 km d’altitud, els coets de frenada es van apagar massa aviat i Schiaparelli es va precipitar cap a la superfície i hi va impactar a més de 300 km/h. Més lliçons apreses a base de cops. Com que ara els controladors saben exactament el que va fallar, estan fent servir les dades transmeses per determinar per què l’operació va anar malament i esbrinar com es pot evitar que torni a passar el mateix.

Paral·lelament, el Satèl·lit per a l’Estudi dels Gasos Traça de l’ExoMars (TGO, per les seves sigles en anglès) va aconseguir entrar en òrbita al voltant de Mart. Va enviar les seves primeres imatges, que són sorprenentment prometedores, a finals del mes de novembre, així com dades de la seva primera aproximació a Mart. La seva última volta serà una òrbita circular a 400 km i l’acomplirà el març del 2018. Per aconseguir-ho, haurà de seguir un procés delicat de frenada sense combustible que s’anomena frenada aerodinàmica. Consisteix a arrossegar la nau pel capdamunt de l’atmosfera per aprofitar la fricció de les molècules de gas per desaccelerar.

La missió del satèl·lit és aportar més dades sobre els sorprenents gasos traça, entre els quals hi ha el metà. L’atmosfera de Mart no hauria de contenir metà originat en el passat, atès que la llum del Sol el descompon en qüestió de decennis o segles. Per tant, al planeta n’hi ha d’haver alguna font. Les dues opcions possibles són engrescadores: la seva presència podria ser deguda a l’activitat geotèrmica o a formes de vida microbianes.

La recerca de vida

El vehicle explorador ( rover ) és la joia de la corona del programa ExoMars. Està previst que es llanci el 2020 i que arribi a Mart el 2021. Pel que fa al sistema d’aterratge, hi ha semblances i diferències amb altres sistemes anteriors.

El vehicle està dotat d’un perforador únic que recollirà mostres fins a dos metres per sota de l’aspra superfície de Mart, una profunditat 40 vegades més gran que la que hagi assolit cap altra missió. El vehicle terrestre de la Curiosity tan sols és capaç d’excavar a cinc centímetres de profunditat. Dos metres és una fondària superior a la que poden assolir els rajos ultraviolats i altres radiacions procedents del Sol i altres indrets de la galàxia, que poden perjudicar la vida. L’ExoMars, doncs, és la missió de totes les que s’han planificat que té més probabilitats de respondre a la pregunta de si hi ha hagut (o fins i tot hi ha) vida a Mart.

Per limitacions tècniques, els llocs d’aterratge poden ser tres: Oxia Planum, Mawrth Vallis i Aram Dorsum. Les dades obtingudes fins ara des de l’òrbita sembla que indiquen que hi ha argiles riques en aigua (fil·losilicats) a les dues primeres localitzacions, mentre que a l’última hi ha un antic canal i dipòsits sedimentaris (indicis de l’erosió de l’aigua en el passat). Durant els pròxims mesos, les opcions es restringiran encara més.

Aquesta missió és una de les més engrescadores de les dedicades a la recerca de vida fora de la Terra. Juntament amb Europa, un satèl·lit de Júpiter, i Encèlad, de Saturn, Mart és un dels principals indrets on cal buscar. A més, el progrés en el desenvolupament de la maquinària és satisfactori: la indústria i els acadèmics estan superant les fronteres tecnològiques i s’està establint la col·laboració internacional necessària per construir i gestionar la missió. Així mateix, s’està aprenent a treballar en sales blanques superestèrils per evitar contaminar Mart amb espores terrestres.

Aprenem del passat i planifiquem per al futur. L’exploració espacial és dura, en particular a Mart, i no ens hem de rendir mai. La missió del vehicle d’exploració de l’ExoMars acomplirà un paper clau internacionalment en l’exploració de Mart. Si aprenem de les lliçons del passat, estem en disposició de trobar la solució a una de les preguntes més importants per a la humanitat: ¿estem sols a l’Univers? Potser el nostre vehicle troba la resposta.

A. Coates és subdirector al Mullard Science Laboratory, del University College of London