Cumpleaños marciano de la estación medioambiental española

El rover Perseverance de la misión Mars 2020 de la NASA aterrizó con éxito cerca del borde occidental del cráter Jezero el 18 de febrero de 2021. Desde entonces, la misión se ha centrado en la búsqueda de indicios de posible vida pasada en Marte, así como en la realización de estudios ambientales actuales.

Durante este tiempo, el robot explorador también ha tomado, por primera vez en la historia, un conjunto de muestras para su posible traslado a la Tierra en la próxima década.

Además, Perseverance también afronta el reto de entender mejor la dinámica atmosférica marciana en apoyo de la futura exploración de ese planeta, tanto tripulada como no tripulada. Para ello, cuenta con el instrumento español MEDA (Mars Environmental Dynamics Analyzer), uno de los siete que lleva a bordo, y con él realiza una continua caracterización de los procesos físicos más relevantes en la capa más baja de la atmósfera marciana.

Los datos recibidos ponen de manifiesto una meteorología muy variable en Jezero, tanto espacial como temporalmente, que controla los cambios que se producen en la superficie marciana actual en el cráter.

Los resultados obtenidos durante los primeros meses de operación se publican ahora en 'Nature Geoscience'. Otros estudios de distintos fenómenos atmosféricos se están presentando en diversas revistas científicas.

Entorno atmosférico marciano en el cráter Jezero

A punto de cumplir su primer aniversario marciano (unos 687 días terrestres), los sensores de MEDA han proporcionado casi 8000 horas de medidas y más de 1700 imágenes del cielo marciano, una valiosa información que sirve para estudiar los ciclos de temperatura, los flujos de calor, los ciclos de polvo, y cómo las partículas de polvo interactúan con la radiación, lo que afectará tanto a la temperatura como al clima del planeta rojo.

También son importantes los datos que MEDA ha tomado de la intensidad de la radiación solar, así como el estudio de las formaciones de nubes y los vientos locales, que podrían influir en el aterrizaje de la futura misión Mars Sample Return (que traerá muestras de Marte a la Tierra).

"Estos datos, sin duda, ayudarán a los ingenieros a diseñar las futuras misiones, preparar a los astronautas, y concebir los hábitats que permitirán hacer frente a las duras condiciones de Marte", indica José Antonio Rodríguez-Manfredi, investigador principal del instrumento MEDA, del Centro de Astrobiología (CAB, INTA-CSIC).

El rover Perseverance de la NASA se hizo este 'selfie' sobre una roca bautizada Rochette el 10 de septiembre de 2021. A mitad del mástil se pueden observar varios sensores de MEDA: viento, temperatura del aire, humedad y radiación infrarroja. / NASA/JPL-Caltech/MSSS

Y es que "MEDA está midiendo por primera vez los parámetros ambientales en un sitio en el presumiblemente se aterrice en el futuro", como apunta Manuel de la Torre, coinvestigador principal del instrumento en el Jet Propulsion Laboratory de NASA, "de ahí la importancia de estas medidas para el futuro", apostilla.

Halos en Marte

"Uno de los descubrimientos más sorprendentes durante este año de medidas ha sido el observar ¡la formación de halos en Marte!", subraya Daniel Toledo, investigador del equipo del instrumento MEDA en el INTA. Los halos, un fenómeno óptico en forma de anillo blanco o coloreado alrededor del Sol y típicamente producido por ciertas nubes, únicamente habían sido observados en la atmósfera terrestre, "y este descubrimiento nos proporciona información clave acerca de las propiedades de las nubes en Marte".

Otro estudio, liderado por Daniel Viúdez-Moreiras, investigador del CAB, y que ha sido publicado en la revista 'Journal of Geophysical Research: Planets' describe los patrones de viento medidos en el cráter, analizando los mecanismos que definen la circulación atmosférica en la zona, y mostrando patrones mayoritariamente repetitivos.

"En Marte, el polvo en suspensión en la atmósfera es un factor que influye significativamente en la meteorología y en el clima. El conocimiento detallado de los patrones de viento en superficie es necesario para comprender la meteorología y el clima del planeta, así como el proceso por el que se originan y desarrollan las tormentas de polvo", afirma el investigador.

MEDA también está permitiendo validar observaciones realizadas desde satélite. Puesto que el campo de visión de MEDA es 2000 veces más pequeño que las observaciones desde satélite, los valores instantáneos medidos por el instrumento son diferentes a los tomados desde órbita. Sin embargo, a lo largo del trayecto del rover, cuando la superficie recorrida se aproxima al campo de visión de los satélites, las medidas son sorprendentemente similares.

"Nuestro instrumento está cumpliendo su objetivo de validar observaciones realizadas desde satélite!", sostiene Germán Martínez, investigador del Lunar and Planetary Institute, y miembro del equipo del instrumento.

Así pues, como Agustín Sánchez-Lavega, investigador de la Universidad del País Vasco asevera: "MEDA está proporcionando medidas meteorológicas de alta precisión que permiten por primera vez caracterizar la atmósfera de Marte desde las escalas locales hasta la escala global, recogiendo información de lo que sucede a miles de kilómetros. Todo ello redundará en un mayor conocimiento y en la mejora de los modelos predictivos del clima marciano".

Éxito de la ciencia y tecnología española

"MEDA es, sin duda, un éxito de la ciencia y la tecnología aeroespacial española, tanto de las instituciones públicas como de nuestra industria, y afianza nuestra gran capacidad en el contexto aeroespacial internacional", afirma Victor Parro, director de Centro de Astrobiología.

El instrumento MEDA MEDA fue construido por un equipo internacional liderado por el CAB y el INTA, y del que también forman parte las siguientes instituciones españolas: la Universidad de Sevilla/Instituto de Microelectrónica de Sevilla, la Universidad Politécnica de Cataluña (Grupo de Micro y Nanotecnología), la Universidad del País Vasco, la Universidad de Alcalá de Henares y el Instituto de Química-Física Rocasolano, así como la imprescindible contribución de la industria con Airbus CRISA, AVS-Added Value Solutions y ALTER Technology.

También forman parte del consorcio las siguientes instituciones internacionales: Jet Propulsion Laboratory de NASA (JPL), Lunar and Planetary Institute (LPI), Space Science Institute (SSI), Aeolis Research, NASA Ames Research Center, NASA Goddard Space Flight Center, el Instituto Meteorológico Finés y la Universidad de Padua.

MEDA es una contribución de España a la misión Mars 2020 de NASA, y ha sido financiada a través del Centro para el Desarrollo Tecnológico Industrial (CDTI) y la Agencia Estatal de Investigación (AEI) del Ministerio de Ciencia e Innovación (MICIN). Las contribuciones estadounidenses han sido financiadas por el programa Game Changing Development dentro de la Dirección de Tecnología Espacial para Misiones de la NASA.

Referencia:

J. A. Rodríguez-Manfredi et al. 'The diverse meteorology of Jezero crater over the first 250 sols of Perseverance'. 'Nature Geoscience', 2023.