Módulo InSight de la NASA aterrizó con éxito en Marte

El lunes 26 de noviembre aterrizó con éxito el módulo InSight de la NASA, la primera misión que estudiará con un detalle sin precedentes el interior profundo de Marte.

La nave despegó desde la base de la Fuerza Aérea de Vandenberg (California, EE UU) el pasado 5 de mayo. Tras un viaje sin incidentes, llegó a las proximidades del planeta rojo a una velocidad de 19.800 km/h, reduciéndola hasta los 8 km/h mientras atravesaba la atmósfera marciana antes de que sus tres patas tocaran la superficie.

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Esa desaceleración tan brutal ocurrió en poco menos de siete minutos, por lo que la fricción con la atmósfera del planeta aumentó la temperatura del escudo térmico de la nave hasta 1.500 ºC ayudando a ralentizar la entrada. Posterioremente se abrió un paracaídas y finalmente unos cohetes retropropulsores frenaron el descenso hasta que toque el suelo marciano.

"Hay una razón por la que los ingenieros llaman a este aterrizaje los siete minutos de terror", explica Rob Grover, líder de la fase de entrada, descenso y aterrizaje (EDL) de InSight, con sede en el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA. "No podemos usar el joystick en ese momento, por lo que tenemos que confiar en los comandos preprogramamos. Hemos pasado años realizando pruebas y aprendiendo de otros aterrizajes en Marte (como el de Curiosity).

InSight es una misión del Programa Discovery de la NASA, con dos instrumentos científicos principales preparados para detectar los procesos geofísicos en las profundidades del planeta rojo. Uno es el experimento sísmico para la estructura interior (SEIS: Seismic Experiment for Interior Structure) proporcionado por Agencia Espacial Francesa (CNES) con participación del Institut de Physique du Globe de París, el Swiss Federal Institute of Technology (ETH) suizo, el Max Planck Institut Für Sonnensystemforschung alemán (MPS), el Imperial College británico y el JPL. Este sismógrafo de alta sensibilidad es capaz de detectar las vibraciones que se pudieran producir por posibles terremotos o el impacto de un meteorito.

El otro instrumento está formado por un conjunto de sensores para el estudio del flujo de calor y propiedades físicas (HP3: Heat Flow and Physical Properties Package), proporcionado por la Agencia Espacial Alemana (DLR). Esta sonda cilíndrica puede perforar hasta 5 metros de profundidad el suelo marciano.

También lleva a bordo el instrumento TWINS (Temperature and Wind Sensors for InSight mission: Sensores de viento y temperatura para la misión InSight), una pequeña estación ambiental proporcionada desde España por el Centro de Astrobiología (CAB, CSIC-INTA) y la compañía CRISA. Está compuesto por dos sensores con forma de mástil que medirán la temperatura del aire y la intensidad y dirección del viento sobre la superficie marciana.

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El módulo de aterrizaje también cuenta con un experimento para el estudio de la rotación y la estructura interior (RISE: Rotation and Interior Structure Experiment) construido por el JPL.

Con todo este instrumental, la misión cumplirá con varios objetivos. Para entender la formación y evolución de los planetas rocosos a través del estudio de la estructura y los procesos interiores de Marte se determinarán el tamaño, composición y estado (líquido-sólido) del núcleo, así como el espesor y la estructura de la corteza, la composición y estructura del manto, y el estado térmico del interior.

Otra de las metas es analizar la actividad tectónica y meteorítica actual de Marte. Para ello se medirá la magnitud, tasa y distribución geográfica de la actividad sísmica interna del planeta rojo; así como la frecuencia de impactos de meteoritos en su superficie.

Esta misión está basada en el diseño de la nave y módulo de aterrizaje de la misión Phoenix, construida por Lockheed Martin Space y que llegó con éxito a Marte en 2008. Entonces también superó sus siete minutos de terror, como luego hizo el rover Curiosity y ahora se espera consiga InSight.

Una misión de la NASA con colaboración internacional

InSight es una misión de la NASA coordinada por el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL), una división del Instituto Tecnológico de California (Caltech). El JPL se encarga de la dirección científica, los sistemas de ingeniería y navegación, las operaciones, y del sistema de despliegue de los instrumentos y la cámara.

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Por su parte, Lockheed Martin Space es la responsable del desarrollo de la nave, su ensamblaje, integración y pruebas, así como de las operaciones de lanzamiento y soporte de operaciones de la misión. El CNES ha gestionado, integrado y proporcionado el instrumento SEIS, mientras que el DLR ha construido y aportado el instrumento HP3.

El equipo científico de esta misión incluye a investigadores de EEUU, Francia, Alemania, Austria, Bélgica, Canadá, Italia, Polonia, Reino Unido, Suiza y España. Por ejemplo, el CAB español proporciona el instrumento TWINS, y el Centrum Badan Kosmicznych (CBK) y Astronika de Polonia han diseñado e integrado el sistema de percusión para HP3.

¿Cómo es la estructura de los planetas rocosos?

Los planetas tipo terrestre (rocosos) comparten estructuras similares, con núcleos, mantos y cortezas diferenciadas, químicamente diferentes entre sí. Aunque sus componentes son más o menos los mismos que los de los meteoritos, considerados como los 'ladrillos' básicos del sistema solar, su construcción está lejos de ser la misma en todos. Las rocas encontradas en los planetas rocosos no se parecen en nada a los meteoritos. El motivo de esta disparidad es que, al contrario de lo que ocurre con los meteoritos, prácticamente inalterados desde épocas primitivas, estos planetas alcanzaron su estructura actual mediante procesos de fusión y diferenciación poco conocidos.

Durante el proceso de diferenciación, las partes externas fundidas del planeta (conocidas como ‘magma oceánico’) se enfrían y cristalizan en diferentes tipos de minerales, según varían la temperatura, la presión y la composición química del metal. Los minerales más ligeros se desplazan por flotación hacia la superficie formando la corteza primaria, mientras que los más pesados se hunden, creando el manto. El hierro y el níquel, los más pesados de todos, forman un núcleo metálico en el centro del planeta. Muchas de las características fundamentales que definen hoy los planetas, como la composición de las rocas de la superficie, la actividad volcánica y tectónica, la composición de la atmósfera y la presencia o no de un campo magnético, dependen de cómo fueron estos procesos en los primeros 100 millones de años después de su formación.

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En este contexto, Marte es el candidato perfecto para el estudio de la formación planetaria. Es lo suficientemente grande como para haber sufrido la mayor parte de los procesos iniciales que dieron forma a los planetas rocosos (Mercurio, Venus, la Tierra, la Luna y Marte), pero también lo suficientemente pequeño como para haber conservado las huellas de esos procesos durante los siguientes 4.500 millones de años (al contrario que la Tierra, con su tectónica de placas y convección en el manto aún activos). Esas huellas están en los componentes básicos del planeta rojo, como son el grosor de la corteza y la estratificación global, el tamaño y la densidad del núcleo, y la estratificación y densidad del manto. El ritmo al que el calor escapa de su interior proporciona también una valiosa información sobre la energía que controla los procesos geológicos. Los datos de la misión InSight mejorarán nuestro conocimiento sobre todos estos aspectos, tanto para Marte como para otros planeta rocosos, incluida la Tierra. SINC