La NASA y la Agencia Espacial Europea revelan una estructura avanzada para devolver una muestra de Marte

El 27 de julio, la NASA y la Agencia Espacial Europea (ESA) dieron a conocer una nueva arquitectura de misión avanzada para la próxima misión de retorno de muestras de Marte. Además, la NASA completó una revisión de los requisitos del sistema para la misión, acercando el ambicioso proyecto un paso más a la finalización de la fase de diseño conceptual.

La nueva arquitectura de la misión aprovecha la nueva tecnología desarrollada y probada en Marte, como helicópteros voladores similares al helicóptero Mars 2020 Ingenuity.

El objetivo principal de la misión Mars Sample Return, como se puede inferir del nombre, es devolver de manera eficiente varias muestras de la superficie de Marte a la Tierra utilizando una combinación de rovers, módulos de aterrizaje, cohetes y ahora aviones rotatorios. El proceso de devolución de muestras de Marte comenzó con el aterrizaje del rover Mars 2020 Perseverance de la NASA en el cráter Jezero en febrero de 2021, donde ha estado recolectando muestras con frecuencia durante sus diversas misiones en el cráter.

Con un objetivo tan elevado para una tarea, es fácil ver cuán compleja puede ser la estructura de retorno de la muestra. Reducir la complejidad de la misión de retorno de muestras de Marte y aumentar la probabilidad de éxito ha sido el enfoque principal de la arquitectura de misión actualizada anunciada por la NASA y la Agencia Espacial Europea.

En los últimos años, la arquitectura de retorno de muestras de Marte ha consistido en Perseverance, Sample Recovery Rover, Sample Recovery Rover, Mars Ascent Rover y Earth Return Rover. Al aterrizar en la superficie de Marte, el recuperador de muestras itinerante Jezero Crater explorará y capturará tantas muestras como el Perseverance depositará en la superficie.

Después de recolectar las muestras, el rover regresará al módulo de aterrizaje de muestras, donde las muestras se cargan en una cápsula dentro del Mars Ascent and Launch Vehicle en órbita. Una vez en órbita, el Mars Ascent Vehicle se reunirá con el Earth Return Vehicle y entregará las muestras al orbitador, que luego regresará a la Tierra y las liberará en la atmósfera terrestre para su recuperación y análisis por parte de científicos de la NASA y la Agencia Espacial Europea.

Gráfico que muestra un modelo Fetch Rover transfiriendo muestras a la sonda. Este carrito de búsqueda ya no se usa en la arquitectura de misión avanzada. (Crédito: NASA/JPL-Caltech)

Pero ahora, la nueva arquitectura de la misión establecida para el 27 de julio pide a la NASA y a la Agencia Espacial Europea que renuncien al uso del rover de recuperación itinerante de muestras y, en su lugar, utilicen principalmente tanto el Perseverance Wagon como dos aviones secundarios de recuperación de muestras para capturar muestras lanzadas por Perseverance alrededor de Jezero. Cráter.

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El rover de recuperación de muestras transportará los dos helicópteros junto con el Mars Ascent Vehicle, y ahora se planea que sea la única parte restante de la misión de retorno de muestras de Marte que aterrizará en Marte. Perseverance recolectará la mayoría de las muestras utilizando helicópteros que probablemente ayudarán al rover a recolectar muestras a grandes distancias de la sonda.

El diseño de los helicópteros dependerá en gran medida del diseño del helicóptero de innovación que actualmente opera en Jezero junto con la persistencia. La creatividad superó todas las expectativas establecidas por los equipos de la NASA, completó la asombrosa cantidad de 29 vuelos en el Planeta Rojo y sobrevivió más de un año más allá de su expectativa de vida original. La eficiencia y las capacidades demostradas por Ingenuity fueron la fuerza impulsora detrás de la decisión de utilizar helicópteros para ayudar a la persistencia en la recuperación de muestras de superficie.

«Hay algunos cambios importantes y beneficiosos en el plan, que pueden atribuirse directamente a los recientes éxitos persistentes de Jezero y al impresionante rendimiento de nuestro avión a Marte», dijo el Dr. Thomas Zurbuchen, administrador asociado de ciencia de la NASA.

Además, el formulario de devolución de muestras de Marte actualizado publicado el 27 muestra los helicópteros, que parecen tener pequeñas ruedas ubicadas en los extremos de las cuatro patas de aterrizaje. Se supone que estas ruedas se usan para mover los helicópteros cerca de las muestras que están tratando de recuperar, ya que aterrizar exactamente al lado de ellas sería una tarea muy difícil de lograr para los helicópteros.

Además, el Earth Return Orbiter, que está siendo desarrollado por la Agencia Espacial Europea, seguirá siendo una parte vital de la misión y las muestras están programadas para regresar a la Tierra en 2033.

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La presentación de esta arquitectura de misión avanzada impulsó el regreso de la muestra de Marte un paso más cerca de la finalización de la fase de diseño conceptual, durante la cual los equipos de la misión evaluaron y refinaron varios componentes para determinar el mejor diseño posible.

“La etapa de diseño conceptual es cuando cada aspecto del plan de la misión se pone bajo el microscopio”, dijo el Dr. Zurbuchen.

La siguiente fase del desarrollo de la misión es la fase de diseño inicial, que se espera que dure unos 12 meses. Durante esta fase, los equipos de la misión completarán el desarrollo tecnológico y crearán prototipos para los componentes clave de la misión.

Antes de revelar públicamente, la NASA y la Agencia Espacial Europea hicieron una vista previa de la estructura de la misión actualizada para los socios y agencias de la misión en mayo. Estas agencias/socios de la misión se reunirán nuevamente en septiembre, donde discutirán la detención del desarrollo de la muestra de recuperación de muestras itinerantes, que ya no está prevista para su uso en la arquitectura avanzada de la misión.

«Trabajar juntos en esfuerzos históricos, como devolver una muestra marciana, no solo proporciona datos invaluables sobre nuestro lugar en el universo, sino que también nos une más aquí en la Tierra», dijo el Dr. Zurbuchen.

Para esto, el regreso de la muestra de Marte, suponiendo que todo salga según lo planeado, será una de las misiones científicas más impactantes de la historia.

La NASA, la Agencia Espacial Europea, la Administración Nacional del Espacio de China (CNSA) y muchas otras agencias y gobiernos han estado explorando Marte durante décadas. Sin embargo, cada misión enviada al Planeta Rojo solo puede llevar consigo una cierta cantidad de instrumentos. Como resultado, lo que se encuentra en la superficie de Marte no se conoce por completo porque los científicos solo han podido usar los instrumentos disponibles en la superficie de Marte para analizar muestras de la superficie recolectadas por varias misiones.

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Dentro del retorno de muestras de Marte, se devolverán a la Tierra muestras de rocas marcianas, regolito, atmósfera y más, donde los científicos pueden analizar adecuadamente cada parte de cada muestra en laboratorios utilizando herramientas sofisticadas que no se han utilizado antes para analizar una muestra marciana antes. . Tener la capacidad de estudiar ampliamente estas muestras marcianas permitirá a los científicos probar nuevas teorías y modelos desarrollados por equipos de investigación, de forma similar a la forma en que las muestras recolectadas por las misiones Apolo se han utilizado para desarrollar y probar teorías sobre la Luna.

Completar la misión de retorno de muestras de Marte cumplirá un objetivo importante establecido por los programas de exploración del sistema solar en todo el mundo, así como las últimas tres encuestas de la Década de Ciencias Planetarias, y completará una misión que ha sido una alta prioridad desde que comenzó la exploración de Marte a fines de la década de 1960. .

La operación de retorno de muestras de Marte actualmente apunta a lanzamientos en el otoño de 2027 y el verano de 2028, respectivamente, con muestras que regresan a la Tierra en 2033.

(Imagen principal: gráfico que muestra la arquitectura de la misión avanzada de retorno de muestras de Marte. Crédito: NASA/JPL-Caltech)

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