Pols d'estels

El petit helicòpter Ingenuity, que va arribar a Mart el passat 18 de febrer amb el ròver Perseverance, ha fet ja els cinc vols previstos i, per tant, ha completat amb èxit el programa per demostrar que la tecnologia usada és factible en una atmosfera tan lleugera com la del planeta roig. La futura exploració robòtica de Mart serà mixta, amb robots rodant per la superfície ajudats per drons que els acompanyaran i faran d’exploradors des de les altures.

Els cinc vols previstos s’han realitzat durant una campanya de proves de 30 dies. Encara que les objectius inicials no eren tan ambiciosos, finalment els vols efectuat han fer arribar el dron a alçades de fins a 10 m i a temps de vol d’un màxim de 120 segons. El recorregut màxim ha estat de 266 m durant el qual s’ha enlairat, planat i ha tornat al punt inicial.

El 19 d’abril va el moment del primer vol. L’aparell, però, només es va elevar 3 metres i el seu temps de vol va durar 39 segons. En el segon vol, el 22 d’abril, la duració del vol ja va ser de 52 segons pujant a quasi 5 metres i  desplaçant-se 4.3 m en direcció horitzontal. El 25 d’abril Ingenuity es va elevar per damunt dels 5 metres, es va desplaçar 100 m i el seu vol va durar 80 segons amb una velocitat de 2.2 m/s. Va ser llavors quan va realitzar la fotografia en la que es veu el ròver Perseverance al fons. Després d’un vol fallit el 29 d’abril es va tornar a programar el quart vol per al 30. En aquest segon intent Ingenuity es va elevar a uns 5 metres, es va desplaçar a 266 m del seu punt d’eixida i el seu vol va durar 117 segons. Va ser en aquest vol quan es va enregistrar per primera vegada el so d’Ingenuity en el cel de Mart.

D’aquesta manera en el quart vol del 30 d’abril el ròver Perseverance es va convertir en la primera sonda espacial que va enregistrar sons d’una altra sonda en un altre planeta. Durant aquest vol, un micròfon inclòs amb l’instrument SuperCam a bord de Perseverance va captar el brunzit de les aspes i el rebombori del vent.

L’àudio està gravat en mono i potser siga millor escoltar-ho amb auriculars. Els científics van facilitar l’audició aïllant el so de les aspes de l’helicòpter que giren a 84 Hz (voltes per segon), reduint les freqüències per sota dels 80 Hz i per sobre dels 90 Hz i augmentant el volum del senyal restant. Es van retallar algunes freqüències per fer ressonar el brunzit de l’helicòpter, que és més fort quan l’helicòpter passa pel camp de visió de la càmera.

En el cinqué i darrer vol l’enginy arribà fins a 10 metres d’alçada, recorregué 129 m i. per primera vegada no retornà al seu lloc d’origen.

El bon comportament de l’helicòpter ha sorprés tothom. La que havia de ser una fase de demostració de tecnologia de només 30 dies ha estat un èxit rotund. Per això la NASA ha aprovat una extensió d’activitats del dron. Aquesta nova fase de demostració d’operacions farà enlairar Ingenuity cada 2 o 3 setmanes fins a finals d’agost de 2021, tot tractant de no entorpir les activitats dels instruments de Perseverance. I és que cada vegada que s’enlaira l’helicòpter cal aturar totes les activitats del ròver per a que aquest li faça fotos, vídeo, grave el seu so i sobre tot que reculla tota la informació de telemetria i d’imatges per reenviar-la a la Terra. Aquesta ha estat, per tant, una decisió que no ha agradat gens als directors dels principals instruments del robot mòbil que estan ansiosos per començar a estudiar de manera exclusiva l’entorn del cràter Jezero i deixar arrere l’experiment del dron.

Imatges:

1.- Ingenuity en el quart vol. NASA/JPL-Caltech
2.- Imatge obtinguda en el tercer vol d’Ingenuity. En la part superior esquerra es veu el rover Perseverance. NASA/JPL-Caltech @estelsiplanetes
3.- So d’Ingenuity gravat amb el micròfon de l’instrument SuperCam de Perseverance. NASA/JPL-Caltech/LANL/CNES/CNRS/ISAE-Supaéro
4.- Diagrama que mostra els diferents components de l’helicòpter Ingenuity.  NASA/JPL-Caltech

Després de diversos ajornaments, amb una actualització del programari, l’helicòpter Ingenuity ha volat finalment. Ha estat un vol curt, de només 1 minut, però ha fet història. És possible volar en Mart i, d’aquesta manera s’obren unes possibilitats enormes en l’exploració espacial del planeta.

La tensió era extrema en el centre de control del Joint Propulsion Laboratory (JPL) mentre s’esperaven amb ansia les dades del vol del petit dron. Ingenuity no pot retransmetre dades a la Terra, sinó que el ròver Perseverance ha de ser qui reba i reenvie les dades de vol. Si, a més cal sumar-hi el desfasament horari d’uns 15 minuts a causa de la velocitat finita de la llum, l’esdeveniment no es podia seguir en  directe. Però així que arribaren les primeres dades i la primera foto feta des d’Ingenuity de la seua ombra sobre la superfície marciana tot eren salts d’alegria.

Fins i tot,  MiMi Aug, la cap de projectes de l’helicòpter, emocionada va estripar en públic els papers on s’hi trobaven les instruccions que calia seguir per si la prova fallara. I és que les dones del JPL són fonamentals en totes les activitats del Perseverance i Ingenuity.

L’helicòpter alimentat amb energia solar es va enlairar a les 12:33 Hora Solar Mitjana Local (hora de Mart), un moment del dia en que l’equip d’Ingenuity va determinar que tindria unes condicions òptimes d’energia i millors condicions per volar. Les dades de l’estació meteorològica MEDA han estat fonamentals per conèixer la velocitat i direcció del vent. Les dades de l’altímetre a bord d’Ingenuity indiquen que l’enginy va pujar a la seua altitud màxima prescrita de 3 metres i va mantenir un vol estable durant 30 segons. Després va descendir, tocant de nou la superfície de Mart després de registrar un total de 39,1 segons de vol.

I seguint la tradició de la NASA de posar noms a tots els indrets on s’han realitzat actes singulars, el camp d’aviació des d’on ha volat per primera vegada un enginy terrestre en el cel d’un altre planeta ha rebut el nom de Camp d’aviació Germans Wright (Wright Brothers Field) com a homenatge als dos fabricants de bicicletes innovadors de Dayton (EEUU) que foren els primers que volaren en un artefacte amb motor l’any 1903, i en reconeixement a l’enginy i la innovació que continuen impulsant l’exploració, segons anuncià l’Administrador associat per a ciència de la NASA, Thomas Zurbuchen.

Recordeu, però, que Ingenuity és només una demostració tecnològica — veure que és possible volar en Mart –, com l’experiment MOXIE, i no un instrument científic com MEDA o PIXL, ja que no té el propòsit d’ajudar o realitzar cap investigació científica en el planeta roig. Els experiments amb l’helicòpter duraran uns 30 dies i després, si no hi ha contraordre, el petit dron serà abandonat fins que d’ací a unes dècades siga recuperat per depositar-lo en algun museu de l’aviació a Mart o a la Terra.

Mes informació:
NASA’s Ingenuity Mars Helicopter Succeeds in Historic First Flight

Imatges: NASA/JPL-Caltech

L’odissea del robot Perseverance a Mart continua, com no podia ser d’una altra manera. Havent abandonat el lloc d’aterratge Octavia E. Butler fa ja unes setmanes,  ja ha recorregut un poc més d’un centenar de metres, detenint-se ací i allà, mirant i analitzant roques i provant detectors i càmeres.

I el més important de tot. Ja ha soltat la tapa protectora dels tubs de mostres que hauran de ser omplits de bocins de roques i pols marcianes. Aquests tubs, una vegada plens i segellats, seran deixat en algun indret per ser recollits per la Mars Return Sample, una futura missió conjunta de la NASA i l’ESA, l’agència espacial europea, més enllà del 2024. Els tubs ja es troben, per tant a la vista de les càmeres del ròver.

Però el que ha causat més sensació és la separació de la gran tapa que cobria el petit helicòpter Ingenuity que roman a la part inferior de Perseverance.  L’helicòpter, ja visible, es troba muntat cap per avall i són visibles les aspes que el faran volar en el cel marcià a principis d’abril, no abans del dia 8 (Mireu una actualització al final d’aquest article).

La tapa que ha protegit d’impactes el petit vehicle volador Ingenuity durant el descens i l’aterratge, una coberta protectora de fibra de carboni, es va soltar el 21 de març de 2021. La gran coberta, prop de la protecció plana dels tubs de mostres, jau ara lluny al mig de les marques deixades per les rodes del robot.

A partir del 8 d’abril els enginyers del JPL (Jet Propulsion Laboratory de la NASA situat al sud de Califòrnia) faran el primer intent de fer volar l’helicòpter en un vol curt i molt controlat en el cel de Mart. Abans, però, caldrà fer moltíssimes maniobres per treure sense problemes el dron d’1,8 kg de la panxa del robot Perseverance.

Ara mateix el ròver està de camí al camp d’aviació ja determinat on Ingenuity tractarà de fer el seu primer vol. I una vegada desplegat al camp, els enginyers disposen de 30 dies marcians (o sols, uns 31 dies terrestres) per fer-hi totes les proves de vol necessàries.

Perquè la qüestió és: pot volar un dron com aquest en la minsa atmosfera marciana? Les proves fetes en les instal·lacions del JPL on s’han simulat les condicions de l’atmosfera de Mart han estat un èxit però la prova definitiva s’ha de fer a Mart durant els mesos d’abril i maig.

L’any 1997 la NASA va fer aterrar-hi Sojouner, el primer robot mòbil, no més gran que un cotxe teledirigit, per provar si era possible transitar per la superfície marciana. Podia haver massa roques, massa grosses o pols enganxosa com passa a la Lluna. Malgrat que només va recórrer 100 metres, l’experiment tecnològic es va considerar un èxit.

Ara passa el mateix amb l’helicòpter Ingenuity. Lori Glaze, directora de la Divisió de Ciències Planetàries de  la NASA explica “D’acord amb el seu nom, Ingenuity és una demostració tecnològica que pretén ser el primer vol amb motor d’un altre món i, si té èxit, podria ampliar encara més els nostres horitzons i ampliar l’abast del que és possible amb l’exploració de Mart“. Heu d’anar amb compte amb el nom de l’helicòpter. Ingenuity és Enginy en català, un nom perfecte per a una nova tecnologia que si funciona revolucionarà l’exploració del planeta Mart.

Volar en Mart amb un aparell com aquest no és bufar i fer ampolles. Encara que la gravetat marciana és un terç de la terrestre, l’atmosfera només és l’1% de l’atmosfera de la Terra. A més la irradiació solar és només la meitat de la que arriba al nostre planeta, un fet important per a un dron que funciona amb energia solar. A més les diferències de temperatura són extremes, de -13 C a -74 C, segons les dades del ròver Curiosity de fa uns dies. De fet dues terceres part de l’energia recollida per les plaques solars de l’helicòpter es destinaran a escalfar l’electrònica per que no es congele.

Abans que Ingenuity faça el seu primer vol a Mart, ha de situar-se directament al centre del camp d’aviació: un tros de terreny pla i sense obstacles de 10 per 10 metres. Una vegada que els enginyers confirmen que Perseverance es troba exactament allà on volen que estiga dins del camp d’aviació, començarà el delicat procés per desplegar l’helicòpter a la superfície de Mart.

“Amb l’helicòpter, aquest tipus de desplegament mai s’havia fet abans“, va dir Farah Alibay, cap de la integració d’Ingenuity en el ròver Perseverance. “Una vegada iniciem el desplegament ja no hi ha marxa enrere. Totes les activitats estan estretament coordinades, són irreversibles i dependents les unes de les altres“.

El procés de desplegament de l’helicòpter trigarà uns sis sols (un poc més de sis dies terrestres). Tot s’ha de fer minuciosament, amb moltes comprovacions anteriors i posteriors a cada maniobra. Com que el dron està cap per avall, s’ha de girar, estendre les potes, deixar-lo penjant a 13 cm del sol, carregar-lo d’energia i depositar-lo suaument en terra. Seguidament Perseverance s’haurà d’apartar ràpidament uns 5 metres per permetre que els raigs solars continuen carregant les bateries d’Ingenuity i veure que les comunicacions entre els dos vehicles funcionen perfectament.

Ingenuity serà situat al centre del camp d’aviació i Perserverance s’ho vorà des de lluny, un indret ara batejat amb el nom de “Vista Van Zyl“. Van Zyl va ser un company, mentor i líder de llarga trajectòria de l’equip del JPL. Va morir inesperadament l’agost del 2020, aproximadament un mes després del llançament de Perseverance.

Ah! Una petita peça de material que cobrí una de les ales de l’avió dels germans Wright que volà el 17 de desembre de 1903 es troba ara enganxada a l’helicòpter marcià. Material del primer avió que volà a la Terra situat en el primer objecte terrestre que pot volar en els pròxims dies en el cel d’un altre planeta. Els nord-americans són especials en l’èpica de l’exploració espacial.

La NASA ens farà un regal per a  uns dies de Pasqua en el que no podrem anar ben lluny. Somiarem volar en el petit helicòpter marcià.

Actualització:

Les maniobres per extraure l’helicòpter de la panxa de Perseverance s’han accelerat. Des del 28 de març i i de mica en mica, els tècnics del JPL ha fet girar Ingenuity i ja li han estés les quatre potes. Ara ja penja a uns centímetres sobre el sol marcià a l’espera de ser dipositat sobre el sol marcià en uns dies.

Imatges:

1.- Ombres del braç robòtic i del pal del ròver Perseverance en la vesprada del Sol 18 (9 març 2021, a les 17:08:49, temps solar mijà local. Imatge de la setmana 4.
2-4.- NASA/JPL-Caltech/MSSS o NASA/JPL-Caltech.
5-7.- Desplegament de l’helicòpter marcià. 28, 29 i 30 de març 2021. NASA/JPL-Caltech

Com un bebé acabat de nàixer, Perseverance, el ròver que arribà a la superfície marciana el 18 de febrer passat, també ha hagut de ser sotmés a tota mena de tests per veure que tots els sistemes funcionen bé i que el llarg viatge des de la Terra i les sotragades finals de l’aterratge no ha malmés res.

Primerament calia saber com funcionaven les múltiples càmeres i veure l’entorn del lloc d’aterratge. Les càmeres bessones Mastcam-Z,  un sistema amb un zoom espectacular, que permet fer també vídeo en alta resolució, evolució de les càmeres de l’anterior ròver Curiosity, han estat les protagonistes de les primeres vistes panoràmiques.  Les càmeres estan muntades ben altes sobre el pal central del robot a 2 metres d’altura i, per tant, en bona posició per mirar ben lluny sense ser molestat per les activitats dels altres instruments, com ara el braç robòtic. A més, en estar separades 24 centímetres entre elles, es poden obtindre imatges estereoscòpiques, és a dir en 3D.

Així que dos dies després de l’aterratge les càmeres feren una veritable vista panoràmica de 360º de l’entorn del Perceverance, amb diversos zooms per detallar alguns possibles objectius d’interés. 142 fotografies individuals en alta resolució que es van combinar després han permés fer el primer paisatge de la missió ampliable fins a límits increïbles. Ací baix podeu veure els detalls ampliables de les vistes que ara mateix gaudeix el visitant mecànic terrestre a Mart. Jugueu amb el ratolí i la rodeta per allunyar-vos o acostar-vos i us quedareu amb la boca oberta.

Uns dies més tard, les càmeres van fer zoom sobre un monticle situat a uns centenars de metres. La imatge és la que obri l’article. La resolució és tan gran que s’arriben a veure clarament solsides de material solt i alguns terrenys estratificats. Aquest monticle fa uns 200 metres d’amplada mentre que la roca que està en primer pla en fa 2 i es troba a 130 metres. Al darrere de tot el conjunt s’observa la paret del delta situat a uns 2,3 quilòmetres de distància. Els colors de la imatge són  una estimació del color natural de cada escena, o aproximadament com seria l’escena si la veiéssim amb ulls humans.

Uns dies després es desplegaren els dos sensors de vent, també situats al pal central del ròver. Són part de l’estació meteorològica MEDA (Mars Environmental Dynamics Analyzer, analitzador de la dinàmica ambiental de Mart). MEDA consta de set sensors per mesurar la direcció i velocitat del vent, la humitat relativa, la pressió atmosfèrica, la radiació solar ultraviolada, infraroja i visible, les propietats de la pols en suspensió, la temperatura de terra i de l’aire, i a més, disposa d’una càmera per fer imatges del cel marcià (inclosos els núvols).  MEDA ha estat construïda per un equip internacional liderat pel Centro de Astrobiología/CSIC i del que també formen part diversos grups d’investigació de l’estat, entre ells el Grup de Micro i Nanotecnologia de la  Universitat Politècnica de Catalunya.

Els enginyers del JPL/NASA van fer moltes més proves i actualitzacions dels instruments a bord. Primerament van completar una actualització de programari, substituint el programa informàtic que ajudà a aterrar Perseverance, que ja no és necessari, per un que es farà servir per investigar el planeta.

Posteriorment, els controladors van comprovar els instruments RIMFAX (Radar Imager de Perseverance for Mars ‘Subsurface Experiment) i MOXIE (Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment). Una altra prova important es va produir el 2 de març (sol 12, dotzé dia en la superfície marciana), quan Perseverance va desperear-se en estirar per primera vegada el braç robòtic de 2 metres de llarg, flexionant cadascuna de les cinc articulacions al llarg de dues hores. I com que tot ha estat conforme al que s’esperava han decidit que ja es podia començar l’exploració del cràter Jezero. Ho contaven en una conferència de premsa ahir mateix. Mentrestant el conjunt de totes les càmeres del ròver ja han enviat a la Terra més de 7000 imatges.

Per tant, ja era hora de provar les rodes i moure’s en busca de noves aventures. I així ha estat com, finalment, Perseverance ha fet les primeres passes. El bebé ha començat a caminar o, més ben dit, a rodar i ha deixat enrere la zona d’aterratge contaminada pels propulsors de la nau de descàrrega — les dues zones brillants de la foto inferior — . Només han estat quatre metres però els bebés es mouen sempre molt a poc a poc. Esperem que en uns dies s’encamine cap a alguns objectius científics que s’albiren des de dalt del pal major de la nau exploradora.

El lloc d’aterratge de Perseverance és un lloc a recordar i, en dies pròxims al Dia Internacional de la Dona, la NASA ha volgut homenatjar Octavia E. Butler (1947 – 2006), destacada escriptora afro-americana de ciència-ficció feminista, dedicant-li l’indret on el nou robot va tocar terra al planeta roig. Octavia E. Butler va guanyar els importants premis Hugo i Nebula i el 1995 es va convertir en la primera escriptora de ciència-ficció a rebre la Beca de la Fundació MacArthur.

El lloc d’aterratge Octavia E. Butler està marcat amb una estrella en aquesta imatge obtinguda per la càmera HiRISE (High Resolution Imaging Experiment) a bord del satèl·lit de la NASA Mars Reconnaissance Orbiter (MRO).

Imatges:
Totes son de NASA/JPL-Caltech excepte
Octavia Estelle Butler, 2005, Wikipedia Commons.

Aquests darrers dies el ròver Perseverance ha començat a donar imatges i vídeos mítics que passaran a la història de l’exploració espacial.

Per primera vegada les maniobres de l’etapa de descens durant els set minuts de terror, els minuts necessaris per entrar a l’atmosfera marciana, travessar-la i dipositar sense entrebancs el ròver Perseverance enmig del cràter Jezero van ser gravades i, fa uns dies es van presentar en un vídeo, juntament amb l’àudio en temps real del control de missió al JPL/NASA.

Les imatges reals d’aquest vídeo van ser capturades per diverses càmeres que formaven part de l’etapa d’entrada, baixada i aterratge del ròver. El vídeo comença amb l’obertura del paracaigudes de 20 m de diàmetre a 12 km d’altura observat per una càmera situada a la part superior de la càpsula que protegeix el ròver que cau a 1500 km/h. A uns 10 km d’altura, continua amb la separació i caiguda de l’escut tèrmic que ha protegit la nau en l’entrada a l’atmosfera.

Als 2 km d’altura amb una velocitat d’uns 300 km/h l’etapa de descens se separa de la carcassa posterior i el paracaigudes. A partir d’aquest moment el vehicle amb Perseverance a bord baixa frenat amb retrocoets fins a situar-se a uns 20-15 metres de la superfície marciana amb una velocitat de 27 km/h. És el moment més emocionant quan es produeix la maniobra skycrane en que, penjat de 3 cables de nilon i un umbilical de dades, Perseverance es baixat suaument al seu lloc final dins del cràter Jezero. Aquesta maniobra s’ha gravat simultàniament des de dalt, veient el ròver penjant i des de baix veient l’etapa de descens com deixa caure a poc a poc el ròver i quan ho ha aconseguit, com fuig ràpidament per estavellar-se uns centenars de metres més enllà.

El primers 240 segons que transcorren des de l’entrada en l’atmosfera fins a l’obertura del paracaigudes no ha estat possible gravar-los ja que el mòdul de descens s’escalfa a altes temperatures en ser frenat pel fregament atmosfèric, en passar de 20.000 km/h en la part superior de l’atmosfera a només 1500 km/s. Una càmera exterior no pot sobreviure a aquestes condicions extremes d’escalfament.

Finalment us deixe una imatge de la zona d’aterratge del Perseverance on es veuen tots els elements de la missió obtinguda el 19 de febrer per la càmera HiRISE des del satèl·lit Mars Reconnaissance Orbiter.

Aquesta imatge comentada assenyala les ubicacions del paracaigudes i de la carcassa posterior, l’etapa de descens, el ròver Perseverance i l’escut tèrmic. Cada quadret mostra una àrea d’uns 200 metres d’ample.

Perseverance es troba al centre de la imatge i al seu voltant es veuen dues zones blanques pels efectes dels retrocoets de l’etapa de baixada sobre el sol marcià durant la maniobra skycrane. L’etapa de descens es va separar per xocar a una distància segura, creant una forma de deixalles en forma de V que apunta cap al ròver. L’escut tèrmic i el paracaigudes, es poden veure a la superfície en llocs separats.

Imatges i vídeo. NASA/JPL-Caltech

Es veien moltes cares serioses al centre de control de la missió Mars2020 al JPL/NASA dijous passat. S’endevinaven els nervis sota la preceptiva màscara anti-covid, ara que la jugada ja era feta. Cap a les 21:45, hora central europea, la sonda que havia transportat des del juliol passat el rover Persevance, el més gran i més sofisticat robot que navegaria per la superfície marciana els pròxims anys, soltaria el seu preciós equipatge i a partir d’aquí tot hauria de marxar de manera autònoma. Set minuts de terror que, una vegada superats, haurien de dipositar suaument Perseverance a l’interior del cràter Jezero.

A aquesta hora la xarxa Deep Space Network de la NASA estava a ple rendiment. Com que era de nit a Europa Occidental i Mart brillava al cel ben prop d’Aldebaran, la gran antena de Robledo de Chavela, situada prop de Madrid, seria l’encarregada d’enllaçar Mart amb la Terra. Les diverses etapes del delicat aterratge es podien detectar en les pantalles de l’estació amb els desplaçaments Doppler dels senyals de telemetria del modul de descens.

Fins que, finalment Perseverance parlà per boca del controlador de vol Swati Mohan “Touchdown confirmed! Perseverance safely on the surface of Mars“. Després dels agònics 11 minuts necessaris perquè el senyal de ràdio des del ròver arribés a la Terra, tothom saltava d’alegria a la sala de control i també a molts indrets del mon que ho miraven en directe a través de diverses plataformes. La NASA és, com sempre, un model de transparència, tant per a les accions perfectes com aquesta com per a les desgraciades com els accidents del Challenger  (1986) i Columbia (2003).

La primera imatge del ròver enviada per una de les càmeres mostrava el panorama marcià que haurà de començar a explorar en els pròxims dies.  No s’hi veuen grans relleus perillosos que haurien fet malbé la missió. Malgrat que hi ha multitud de càmeres amb molta resolució i en color, potser sobtava que la primera foto fos en banc i negre. Era només un problema de pes de les imatges i del temps de transmissió: una foto en blanc i negre és més ràpida d’enviar que una en color.

Tanmateix la NASA, havent comprovat que tot anava bé a bord, ja va difondre poc després moltes imatges en color des del robot però també des del satèl·lit Mars Reconaissance Orbiter així com des del modul d’aterratge. Unes imatges que impacten pel seu realisme i per demostrar-nos la precisió de l’aterratge marcià.

La imatge que encapçala l’article és la primera imatge en color i en alta definició. S’observa el paisatge sense obstacles pròxims i diverses muntanyes llunyanes que segurament seran les vores del petit cràter Belva.

La segona foto mostra el mòdul de descens que sosté el rover Perseverance caient a través de l’atmosfera marciana, amb el seu enorme paracaigudes al darrere, presa per la càmera HiRISE a bord del Mars Reconnaissance Orbiter. L’antic delta del riu, l’objectiu de Perseverance, es pot veure entrant al cràter Jezero per l’esquerra. El satèl·lit de la NASA es trobava en aquell moment a uns 700 quilòmetres de distància i es movia a 3 km/s. Aconseguir la foto en el moment adient va ser, doncs un treball de precisió. El petit cercle és el punt on finalment aterrà el ròver.

Perseverance està en el lloc on volien els científics. Dins del cràter Jezero de  45 km de diàmetre que fou un antic llac on desembocaven dos rius. Un d’ells formava un delta que serà el punt de destinació del robot en els anys a venir. Un indret on la probabilitat de trobar-hi vida fòssil o actual és més elevada. La fotografia anterior només engloba la part esquerra del cràter. El petit cràter Belva d’1 km de diàmetre que veiem a l’esquerra és conseqüència d’un impacte d’un petit asteroide que caigué sobre el més antic cràter Jezero. En pot fer servir per comprendre les dimensions de tot plegat. A la part superior de Belva es pot veure el delta format pels dipòsits del riu Neretva Vallis que es veu a la part superior esquerre. Per tindre-ho clar ací us deixe un mapa interactiu del cràter i la posició del ròver. Només cal punxar-lo i ampliar-lo amb la roda del ratolí.

També es pot explorar el cràter amb aquest altre mapa interactiu que proporciona l’Agència Espacial Europea. Les corbes de nivell permeten veure clarament el relleu al qual haurà d’enfrontar-se l’exploració del Perseverance.

Tanmateix la imatge més impactant per a mi és l’obtinguda des del mòdul de descens quan es dipositava suaument Perseverance sobre la superfície amb la grua des d’uns 15 metres d’altura. Ja no és una simulació sinó el final d’una entrada programada en que el robot passà de viatjar a 20000 km/h a 0 km/h en només 7 minuts. Una desacceleració que cap ser humà hagués suportat.

I que en sabem de l’helicopter Ingenuity que Perseverance du en la panxa? Sembla que ha trucat a casa i ens ha dit que es troba bé de salut. Però encara haurem d’esperar entre un i dos mesos per veure’l volar en el cel marcià.

L’aventura de Perseverance tot just ha començat. Enhorabona als enginyers de JPL/NASA i als quasi 11 milions de persones que han acompanyat la missió Mars2020 durant aquests mesos i que exploraran el planeta els anys que vindran.

Imatges

1-. Primera imatge en color i alta resolució obtinguda per una de les càmeres Hazard Avoidance dels voltants de la zona d’aterratge el 18 de febrer 2021. NASA/JPL-Caltech
2.- L’enginyera Mallory Lefland mostra la tensió i l’alleujament compartits per l’equip el dia de desembarcament de Perseverance  el 18 de febrer de 2021. NASA/JPL-Caltech
3-. Primera imatge de Perseverance des de la superfície. NASA/JPL-Caltech
4.- Perseverance, amb el seu enorme paracaigudes obert al darrere, travessa l’atmosfera marciana, vist des del Mars Reconnaissance Orbiter. El cercle petit indica el punt on finalment aterrà. NASA/JPL-Caltech.
5.- El ròver Perseverance penja de la grua a uns pocs metres sobre la superfície marciana. NASA/JPL-Caltech.

El camí ha sigut llarg però finalment la missió de la NASA Mars2020 ja té a la vista el planeta Mart. Avui dijous 18 cap a les 21:55 h, hora central europea, la nau hi arribarà finalment i començarà la complicada maniobra del frenat aerodinàmic en entrar a l’atmosfera, amb l’us de paracaigudes i retrocoets amb el propòsit de dipositar suaument el robot Perseverance en algun punt del cràter Jezero situat sobre un antic delta. L’aterratge sobre la superfície marciana és la part més difícil i perillosa de la missió i posa els pels de punta els enginyers de la NASA. Per això rep el nom dels “7 minuts de terror” per la complexitat de les maniobres a fer mentre la nau s’endinsa en la minsa atmosfera marciana. Esperem que tot isca bé. Qui no s’arrisca no pisca.

Les anteriors exploracions del planeta des de la superfície i des de l’espai ens han mostrat que Mart va ser en els inicis de la seua vida geològica molt diferent al planeta que coneixem ara que és  fred, àrid i amb una atmosfera molt tènue, només la centèsima part de la terrestre. Les proves recollides per les missions anteriors ens confirmen que fa milers de milions d’anys era un indret molt més acollidor, més humit i amb rius i llacs a la superfície. Molts científics pensen que aquestes condicions va durar el temps suficient per permetre el desenvolupament de vida, almenys microbiana. Tanmateix aquesta vida, o les proves de la seua existència passada, no s’han trobat fins ara.

Per això es dediquen tants esforços en l’exploració del planeta. El robot Perseverance no només està dissenyat per estudiar la geologia de Mart, sinó que també cercarà senyals de vida passada, particularment en unes roques especials conegudes per la seua capacitat per preservar mostres de vida durant molt de temps. Però l’anàlisi de les mostres no es pot fer de manera rigorosa amb els instruments del robot només així que la missió recol·lectarà i emmagatzemarà un conjunt de mostres de roca i terra que seran portades a la Terra en una missió futura conjunta de la NASA i l’Agència Espacial Europea (ESA).

El rover Perseverance té una grandària semblant a la d’un cotxe petit: 3 metres de llarg, 2,7 d’ample i 2,2 d’alt, i té un braç extensible de 2,1 metres més. Amb 1.025 kg, Perseverance disposa de set instruments científics, entre els que destaca, segons explica el Centro de Astrobiologia/CSIC, MEDA (Mars Environmental Dynamics Analyzer, analitzador de la dinàmica ambiental de Mart). MEDA consta de set sensors per mesurar la direcció i velocitat de vent, la humitat relativa, la pressió atmosfèrica, la radiació solar ultraviolada, infraroig i visible, les propietats de la pols en suspensió, la temperatura de terra i de l’aire, i a més, una càmera per prendre imatges del cel marcià (inclosos els núvols).  MEDA ha estat construït per un equip internacional, liderat pel Centro de Astrobiología/CSIC, i del que també formen part diversos grups d’investigació de l’estat, entre ells el Grup de Micro i Nanotecnologia de la  Universitat Politècnica de Catalunya. A més de MEDA, el rover Perseverance comptarà amb sis instruments més.

Mastcam-Z, un avançat sistema de càmeres, que permetrà captar imatges panoràmiques, estereoscòpiques i fer zoom, SuperCam que proporcionarà imatges, anàlisi de composició química i mineralogia a distància, PIXL, un espectròmetre fluorescent de raigs X que analitzarà la composició química de materials de superfície marcians, SHERLOC, un espectròmetre que proporcionarà imatges a una escala molt fina, i utilitzarà un làser ultraviolada (UV) per analitzar minerals i compostos orgànics, Moxie, una demostració tecnològica que produirà oxigen a partir del diòxid de carboni existent a l’atmosfera marciana que podrà ser utilitzada per futurs astronautes i RIMFAX, un radar de penetració per analitzar l’estructura geològica del subsòl. Ja anirem parlant d’aquests instruments a mesura que es desenvolupe la missió. PIXL i SHELLOC seran els instruments principals que s’usaran per cercar elements biològics marcians. S’espera que Perseverance efectue multitud d’anàlisi al voltant de la zona d’aterratge almenys durant un any marcià (uns dos anys terrestres).

Imatge 3D d’Ingenuity. Si passes el ratolí per la figura i la punxes al centre, eixirà una ma que el farà moure.

Just amb Perseverance viatja un altre petit vehicle afegit a última hora. Es tracta d’un petit helicòpter, Ingenuity, alimentat per energia solar i capaç d’allunyar-se volant del robot durant uns minuts. Està pensat com a prova de disseny però el seu únic instrument, una càmera, permetrà observar zones on Perseverance no puga accedir. Donat que l’atmosfera de Mart és molt tènue les aspes han de batre a unes 2000 revolucions per minut, tan ràpid com una batedora elèctrica. Serà el primer objecte terrestre que vola en el cel d’un altre planeta.

Per veure l’aterratge en directe podeu connectar-vos al canal Youtube del CCCB a partir de les 21:30 o directament a l’enllaç següent. En el programa participaran els astrofísics Guillem Anglada de l’Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC), descobridor del primer planeta al voltant de Proxima Centauri, i Mariona Badenas del Planetary Science en el MIT (EUA), juntament amb els professors de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) Ignasi Casanova i Miquel Sureda, enginyer espacial de l’IEEC i divulgador que conduirà l’acte.

Més informació.
El Centro de Astrobiología se prepara para viajar a Marte por tercera vez 23 juliol 2020
Com seran els set minuts de terror del robot que arriba aquest dijous a Mart, Rafael Clemente, 17 febrer 2021
Recursos multimèdia de la missió Mars2020

Imatges:
Totes les imatges son de NASA/JPL-Caltech

Tot un èxit per als equips de científics de les missions que arribaren a Mart la setmana passada.

Com estava previst, la primera sonda en arribar va ser  la missió Hope dels Emirats Àrabs Units, que a partir d’ara anomenaré amb el nom original transcrit de l’àrab Al Amal (Esperança), la primera sonda en arribar al planeta el passat dimarts 9 de febrer. És la missió més senzilla de totes les que eixiren de la Terra l’estiu passat. Consta només d’un orbitador que, si tot funciona com s’espera, oferirà una imatge completa de l’atmosfera marciana i de la seua evolució al llarg del temps. La seua tasca és ben interessant ja que ajudarà a respondre preguntes clau sobre l’atmosfera marciana global i la pèrdua de gasos d’hidrogen i oxigen a l’espai durant el període d’un any marcià (dos anys terrestres).  Els diversos instruments de que disposa estan explicats en el diagrama adjunt.

La Tianwen 1 (Questions celestials) de l’Administració Espacial Nacional de la Xina es va inserir en  òrbita marciana dimecres passat, 10 de febrer. Si durant els primers dies va seguir una enorme òrbita el·líptica que el situava a 400 km de la superfície i l’allunyava fins a 180 000 km, avui farà una correcció de trajectòria que l’acostarà a l’òrbita final científica. La inclinació de l’òrbita també es canviarà per fer-la passar pels pols marcians. La missió disposa d’un orbitador i d’un robot explorador que ara orbiten plegats. Tanmateix els xinesos s’ho prenen en calma i no tractaran de fer aterrar el robot fins el mes de maig.

Com que els xinesos volen ser independents en l’exploració espacial i no dependre de la tecnologia de les agències espacials occidentals, cartografiaran totalment de nou la zona d’aterratge en Utopia Planitia i el robot, que encara no té nom, una vegada en terra es comunicarà amb la Terra a través de l’orbitador propi, sense fer us de la plèiade de naus (Mars Odyssey (NASA), MRO (NASA), MAVEN (NASA), Mars Express (ESA), ExoMars TGO (ESA/Rusia), Mangalyaan (India), Al Amal (EAU) ) que orbiten ara mateix el planeta.

Tot això ha passat mentre esperem per divendres 18 l’arribada de la missió Mars2020 de la NASA, la més completa i mediàtica. Actualment es troba a només quatre milions de quilòmetres de Mart, així que el dia 18 de febrer arribarà puntualment al planeta carregant el 5è robot explorador de la NASA, Perseverance,

Mes informació:
La sonda china Tianwen 1 llega a Marte, Eureka, Daniel Marin, 10 febrer 2021

Imatges

1.- Primera imatge de Mart de prop des de la missió Al Amal. Centre Espacial Mohammed bin Rashid (MBRSC)/Agència Espacial dels Emirats Àrabs
2.- Instruments de la sonda Al Amal. Agència Espacial dels Emirats Àrabs.