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Ciencia
50 años buscando vida en Marte
La nueva edad dorada de la investigación espacial incluye proyectos de análisis atmosférico y geológico cada vez más ambiciosos. Se espera validar los últimos hallazgos, como la posible presencia de agua líquida salada en el planeta rojo
Arantza Prádanos
- 02/10/2015
- Número 3
El Curiosity que explora Marte haciendo pruebas en el desierto Mojave, California. NASA
El verano de 1965 fue especial. Los Rolling, con un modosito Mick Jagger al frente, hacían saltar la banca musical a los acordes de Satisfaction, Bob Dylan ponía patas arriba el folk tradicional y Estados Unidos teñía de notas bélicas la banda sonora general con su primer bombardeo aéreo en Vietnam.
En esos meses, nacían mitos mientras otros se venían abajo estrepitosamente. Marte, nuestro vecino en la galaxia, asestó un duro golpe a la comunidad científica y al público en general. Décadas de hipótesis —y de ficción literaria y cinematográfica— sobre si el planeta rojo reunía condiciones para la vida se esfumaron de un plumazo. Las especulaciones sobre supuestos rastros de actividad inteligente y otras “marcianadas” quedaron al fin desacreditadas. Entre el 14 y el 15 de julio de 1965 los técnicos y científicos del Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA recibían las imágenes captadas por la sonda Mariner 4, el primer ingenio humano en sobrevolar Marte: 21 instantáneas borrosas en blanco y negro, tomadas a unos 13.000 kilómetros de distancia, que demolieron casi todo lo que se creía saber de él y, desde luego, cualquier semejanza con nuestro planeta. Cuando el satélite se perdió en la negrura, el retrato que dejó de Marte era el de un mundo arrasado, plagado de cráteres e inerte.
Con legítimo orgullo, la agencia espacial estadounidense acaba de celebrar sus bodas de oro marcianas y el aniversario de un hito tecnológico sin precedentes, logrado en plena carrera espacial con la URSS durante la guerra fría. Aquellas imágenes de la Mariner 4 abrieron las puertas a la investigación real, sin fábulas, de Marte. En el medio siglo transcurrido las sucesivas misiones de la NASA —15— y de otras agencias espaciales han ido perfilando una imagen más certera y compleja de Marte, salpicada de sorpresas y del descubrimiento de condiciones compatibles con el desarrollo de la vida eones atrás.
En esa carrera de relevos, el siguiente salto cualitativo lo dio la Mariner 9 en 1971. El primer orbitador sobre otro planeta del sistema solar envió más de 7.300 fotografías nítidas del 85% de la superficie de Marte. Y otra vez los científicos quedaron boquiabiertos. Allí aparecían volcanes descomunales —como el Olympus Mons, de 26 kilómetros de altura y 650 de base—, cañones interminables como el Valles Marineris y una intrincada red de canales semejantes a cauces secos o antiguas torrenteras. El planeta sin vida parecía haber tenido un pasado con agua muy inquieto y un vulcanismo notable hace miles de millones de años. Y la pregunta de si esa etapa duró lo suficiente para que floreciese actividad microbiana elemental resurgió con fuerza.
Para intentar dar respuesta al interrogante que espolea cuantas misiones ha enviado a Marte la comunidad internacional, y las que hoy están en marcha, la NASA diseñó el ambicioso proyecto doble Viking I y II, en 1976, para buscar rastros de agua y de vida. Constaba de dos orbitadores y sendos módulos de aterrizaje en la superficie marciana, los primeros de la historia en operar sobre el terreno y obtener mediciones inéditas de parámetros físicos muy relevantes. Sus resultados todavía se están analizando.
Las primeras imágenes de Marte, borrosas y en blanco y negro, acabaron con décadas de hipótesis
“Desde el punto de vista atmosférico, en los lugares donde las Viking aterrizaron se midieron temperaturas entre 150 y 250 grados Kelvin con variaciones a lo largo del día de entre 35 y 50 °K. Se observaron tormentas de polvo, cambios de presión estacionales y diurnos y se pudo estudiar el transporte de gases entre los casquetes polares. La misión nos proporcionó un esbozo muy nítido acerca del planeta”, subraya F. Javier Martín-Torres, investigador del Instituto Andaluz de Ciencias de la Tierra (CSIC-UGR).
En ese esbozo no había indicios de actividad metabólica alguna. Las Viking se toparon con un entorno extraordinariamente hostil, con temperaturas tan bajas —de hasta –150 °C, con variaciones diurnas de casi 70 °C— y una presión atmosférica tan tenue
—apenas el 1% de la terrestre— que la presencia de agua solo era posible en forma de vapor o de hielo residual. Además registraron una potente radiación ultravioleta poco o nada compatible con la vida en la superficie. Sin embargo, ese diagnóstico se ha ido modificando con los años, hasta llegar a la detección reciente por parte de la NASA de escorrentías de agua y sales en el Marte de hoy que apuntalan la existencia de un ciclo activo de agua en el interior y el exterior del planeta.
Casi cuatro décadas después se han sucedido más de una docena de misiones con destino a Marte, fallidas algunas, exitosas muchas. Hoy giran en torno al planeta rojo las sondas Mars Odyssey —en junio completó 60.000 rotaciones orbitales en 14 años de funcionamiento—, Mars Reconnaissance Orbiter y Maven; las tres de la NASA, la Mars Express, de la Agencia Espacial Europea (ESA), y la Mars Orbiter Mission, lanzada con éxito en 2014 por la Organización India de Investigación Espacial (ISRO). Y transitan el accidentado suelo marciano los rovers estadounidenses Opportunity (2003) y Curiosity (2012). Este último vehículo explorador protagoniza la misión Mars Science Laboratory (MSL). El proyecto más caro de la NASA hasta la fecha —unos 2.000 millones de dólares—, el mejor equipado para estudiar en detalle el suelo y la atmósfera del planeta rojo, es también el primero dotado de instrumental español, desarrollado por el Centro de Astrobiología (INTA-CSIC), EADS-CRISA, la Universidad Politécnica de Cataluña y empresas del sector aeroespacial. Una antena de alta ganancia y la estación meteorológica REMS (Rover Environmental Monitoring Station) son las encargadas de monitorizar la velocidad y dirección del viento, temperatura del suelo y el aire, la humedad relativa, la presión y la radiación ultravioleta que llega a la superficie.
“Hasta el momento todas estas medidas medioambientales nos han permitido, entre otras cosas, descubrir la presencia de agua líquida transitoria en la superficie y en el subsuelo en forma de salmuera, así como el ciclo de agua completo en Marte”, subraya Martín Torres, responsable científico de REMS.
Marte en ebullición
La investigación y exploración de Marte bulle. En 2016 se abre una de las ventanas óptimas para proyectos en Marte —cada dos años—, cuando este se encuentra en oposición a la Tierra y la distancia entre ambos planetas mengua. La NASA enviará la próxima primavera la misión InSight de estudio de la estructura interna del planeta, las características del núcleo, manto y corteza, así como la actividad sísmica y los flujos térmicos marcianos. Y con el cambio de década lanzará Mars2020, programada para rastrear signos de formas de vida y ensayar tecnologías de generación de oxígeno en el planeta. Un reciente acuerdo entre la agencia estadounidense, el Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA) y el Centro para el Desarrollo Tecnológico Industrial (CDTI) asegura de nuevo la participación española en ambas iniciativas.
En enero la ESA y la agencia rusa Roscosmos afrontarán el primero de los hitos de ExoMars 2016-2018, una misión doble que incluye el lanzamiento de la sonda orbital Trace Gas Orbiter (TGO) para el estudio del metano y otros gases indicadores de posible actividad biológica o geológica y del módulo EDM de descenso. Prepararán el terreno para el envío en 2018 de un rover y una plataforma de superficie con las que perforar la corteza marciana a más de dos metros de profundidad y analizar in situ las muestras. Hasta ahora Europa y Rusia han fracasado en anteriores intentos de colocar artefactos de exploración en Marte. ExoMars, con un presupuesto en torno a 1.200 millones de euros, será una prueba de fuego para la tecnología y la ingeniería espacial de ambas potencias. También India y China proyectan el envío de naves y aterrizadores antes de 2020. Los Emiratos Árabes han anunciado una misión para 2021.
“Estamos viviendo una época dorada en la exploración de Marte, que se ha convertido en un objetivo de interés estratégico”, conviene Javier Martín-Torres, coinvestigador asimismo de dos instrumentos dentro del programa ExoMars y vinculado también al análisis de datos de las futuras misiones de la NASA a Marte. Lo destacable del momento, añade, es que “la ciencia y la tecnología caminan en paralelo y de la mano”.
Se prepara una misión para el estudio del metano y otros indicadores de posible actividad biológica
¿Y misiones tripuladas? El horizonte se acerca inexorablemente, pero para Miguel Ángel López Valverde, del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) y coordinador del consorcio científico UPWARDS (Understanding Planet Mars With Advanced Remote-sensing Datasets and Synergistic Studies) de la UE, la presencia humana en Marte no corre prisa. Existe el riesgo, dice, de contaminar el ambiente marciano con muestras biológicas terrestres, inducir falsos positivos sobre la eventual existencia de vida autóctona y arruinar su valor como testigo de la formación del sistema solar y de sus únicos tres planetas rocosos: Venus, nuestro planeta y el propio Marte.
“El horizonte hacia donde debe ncontinuar el impulso y la cooperación internacional son las misiones robotizadas de toma de muestras y regreso con ellas (sample return). Se hizo con rocas de la Luna y gracias a eso sabemos que es una ‘hijita’ de la Tierra, con la misma composición que el manto terrestre”, explica. Este tipo de iniciativas, “muy ambiciosas y muy caras”, podrían ser determinantes para despejar por fin las dudas sobre si nuestro vecino en la galaxia albergó una vez, o aún hoy, alguna forma biológica, por precaria, primitiva o residual que fuera. Un ejemplo de evolución en otro planeta ayudaría a comprender ese proceso primordial y revelar qué rasgos son comunes al surgimiento de la vida en cualquier parte y cuáles específicos de la Tierra.
Bruce C. Murray, investigador y director, entre 1976 y 1982, del Jet Propulsion Laboratory de la NASA, dijo una vez que los humanos “queremos que Marte sea como la Tierra. Existe un deseo profundamente enraizado de encontrar otro lugar en el que podamos empezar de nuevo”.
El metano es la estrella
Arantza Prádanos
Hoy sabemos que los casquetes polares de Marte son de hielo seco (CO2) en superficie, que existe agua helada perenne y en forma de hidrato repartida en regiones del subsuelo, que hay vapor de agua atmosférico y presencia de carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno en sedimentos rocosos, además de innumerables rastros topográficos de cursos de agua hoy desecados. Pero nada despierta tanta expectación como el metano.
Como si de un Nessie espacial se tratara, cada avistamiento reaviva la controversia. En 2003 la Mars Express y
telescopios terrestres vieron huellas de metano en la atmósfera marciana. La confirmación llegó en 2014. Desde el cráter Gale, el rover Curiosity midió emisiones esporádicas pero intensas. En la Tierra este gas lo generan los organismos vivos, sobre todo las bacterias digestivas de vacas y demás rumiantes. Y también resulta de determinada actividad microbiana, esa que, aunque improbable, podría no ser del todo imposible en Marte. “Cuando ves metano el primer impulso es ‘exportar’ el mismo planteamiento que en la Tierra, pero no. La mayoría pensamos que no hay actividad biológica en Marte hoy. Pudo haberla en el pasado, en unas condiciones muy distintas a las actuales”, explica López Valverde.
Otra hipótesis es el origen geológico por desestabilización (calentamiento y difusión por evaporación) de rocas en el subsuelo marciano. El problema es que el metano de Marte debiera estar repartido de forma homogénea y perdurar en la atmósfera unos 300 años, calculan los expertos. Sin embargo, su destrucción es rapidísima.
“Toda la física y la química que sabemos, ninguno de los modelos que tenemos explica el metano en Marte, ni sus fuentes ni su evolución ni la pérdida”, argumenta López Valverde. Y augura sorpresas en la inminente misión ExoMars de la ESA y Rusia, cuyo principal objetivo es medir el metano y otros gases traza minoritarios —vapor de agua, ozono, dióxido de azufre… — calibrando sus variaciones cuando la luz solar atraviesa la atmósfera.
El consorcio UPWARDS que lidera López Valverde es un proyecto financiado por el programa científico Horizonte 2020 de la Unión Europea, en el que 25 especialistas internacionales —geólogos, físicos, teóricos de modelos, etc.— trabajarán durante tres años para analizar con visión integral y coordinada los resultados de las misiones europeas al planeta rojo.
Hoy sabemos que los casquetes polares de Marte son de hielo seco (CO2) en superficie, que existe agua helada perenne y en forma de hidrato repartida en regiones del subsuelo, que hay vapor de agua atmosférico y presencia de carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno en sedimentos rocosos, además de innumerables rastros topográficos de cursos de agua hoy desecados. Pero nada despierta tanta expectación como el metano.
Como si de un Nessie espacial se tratara, cada avistamiento reaviva la controversia. En 2003 la Mars Express y
telescopios terrestres vieron huellas de metano en la atmósfera marciana. La confirmación llegó en 2014. Desde el cráter Gale, el rover Curiosity midió emisiones esporádicas pero intensas. En la Tierra este gas lo generan los organismos vivos, sobre todo las bacterias digestivas de vacas y demás rumiantes. Y también resulta de determinada actividad microbiana, esa que, aunque improbable, podría no ser del todo imposible en Marte. “Cuando ves metano el primer impulso es ‘exportar’ el mismo planteamiento que en la Tierra, pero no. La mayoría pensamos que no hay actividad biológica en Marte hoy. Pudo haberla en el pasado, en unas condiciones muy distintas a las actuales”, explica López Valverde.
Otra hipótesis es el origen geológico por desestabilización (calentamiento y difusión por evaporación) de rocas en el subsuelo marciano. El problema es que el metano de Marte debiera estar repartido de forma homogénea y perdurar en la atmósfera unos 300 años, calculan los expertos. Sin embargo, su destrucción es rapidísima.
“Toda la física y la química que sabemos, ninguno de los modelos que tenemos explica el metano en Marte, ni sus fuentes ni su evolución ni la pérdida”, argumenta López Valverde. Y augura sorpresas en la inminente misión ExoMars de la ESA y Rusia, cuyo principal objetivo es medir el metano y otros gases traza minoritarios —vapor de agua, ozono, dióxido de azufre… — calibrando sus variaciones cuando la luz solar atraviesa la atmósfera.
El consorcio UPWARDS que lidera López Valverde es un proyecto financiado por el programa científico Horizonte 2020 de la Unión Europea, en el que 25 especialistas internacionales —geólogos, físicos, teóricos de modelos, etc.— trabajarán durante tres años para analizar con visión integral y coordinada los resultados de las misiones europeas al planeta rojo.