El Beagle 2 es un módulo de aterrizaje británico en Marte inoperativo que fue transportado por la misión Mars Express de 2003 de la Agencia Espacial Europea . Estaba destinado a realizar una misión de astrobiología que habría buscado evidencia de vida pasada en Marte.
La nave espacial fue desplegada con éxito desde el Mars Express el 19 de diciembre de 2003 y estaba previsto que aterrizara en la superficie de Marte el 25 de diciembre. Sin embargo, la ESA no recibió ninguna comunicación del módulo de aterrizaje en el momento previsto de aterrizaje en Marte y declaró la misión perdida en febrero de 2004 después de que se hicieran numerosos intentos de contactar con la nave espacial. [5]
El destino del Beagle 2 siguió siendo un misterio hasta enero de 2015, cuando fue localizado en la superficie de Marte en una serie de imágenes tomadas por la cámara HiRISE del Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA . [6] [7] Las imágenes mostraron que aterrizó de manera segura, pero dos de sus cuatro paneles solares no se desplegaron, bloqueando la antena de comunicaciones de la nave espacial.
El Beagle 2 lleva el nombre del HMS Beagle , el barco que llevó al naturalista Charles Darwin en su viaje alrededor del mundo.
Beagle 2 fue concebido por un grupo de académicos británicos encabezados por el profesor Colin Pillinger de la Open University en colaboración con la Universidad de Leicester . El proyecto fue diseñado y desarrollado por varios académicos y empresas del Reino Unido. [8] El nombre de la nave espacial refleja su objetivo de buscar signos de vida pasada o presente en Marte . [9] Según Pillinger:
"El HMS Beagle fue el barco que llevó a [Charles] Darwin en su viaje alrededor del mundo en la década de 1830 y llevó a que nuestro conocimiento sobre la vida en la Tierra diera un verdadero salto cuántico. Esperamos que el Beagle 2 haga lo mismo con la vida en Marte. " [ cita necesaria ]
Una elipse de 50 por 8 kilómetros (31,1 por 5,0 millas) centrada en 11 ° 32'N 90 ° 30'E / 11,53 ° N 90,50 ° E / 11,53; 90.50 en Isidis Planitia , se eligió como lugar de aterrizaje una enorme cuenca sedimentaria plana que se superpone al límite entre las antiguas tierras altas y las llanuras del norte de Marte. [9] Se esperaba que el módulo de aterrizaje funcionara durante unos 180 días y se creía posible una misión extendida de hasta un año marciano (687 días terrestres ). Los objetivos del módulo de aterrizaje Beagle 2 eran caracterizar la geología , mineralogía , geoquímica y estado de oxidación del lugar de aterrizaje de las propiedades físicas de la atmósfera y las capas superficiales; recopilar datos sobre la meteorología y el clima marcianos ; y búsqueda de biofirmas .
El investigador principal, Colin Pillinger, creó un consorcio para diseñar y construir el Beagle 2 . Los principales miembros y sus responsabilidades iniciales fueron: [10]
Astrium asumió la responsabilidad de la gestión del programa y Leicester asumió la responsabilidad de la gestión de la misión, que incluía los preparativos para las operaciones posteriores al lanzamiento y el centro de control de operaciones. [ cita necesaria ]
En un esfuerzo por dar a conocer el proyecto y conseguir apoyo económico, sus diseñadores buscaron y recibieron el respaldo y la participación de artistas británicos. El distintivo de llamada de la misión estaba compuesto por la banda Blur , [12] y la 'tarjeta de prueba' (Calibration Target Plate) destinada a calibrar las cámaras y espectrómetros del Beagle 2 después del aterrizaje fue pintada por Damien Hirst . [ cita necesaria ]
El Centro de Control de Operaciones del Lander (LOCC), desde el cual se controlaría la nave espacial, estaba ubicado en el Centro Espacial Nacional en Leicester y era visible para el público que visitaba el centro. El centro de control incluía sistemas operativos para controlar Beagle 2 , herramientas de análisis para procesamiento de ingeniería y telemetría científica, herramientas de realidad virtual para preparar secuencias de actividades, sistemas de comunicaciones y el Ground Test Model (GTM). El GTM estaba compuesto por construcciones de los sistemas Beagle 2 , reunidos para proporcionar un conjunto completo de componentes electrónicos del módulo de aterrizaje. El GTM se utilizó casi continuamente para validar los comandos científicos y de ingeniería, ensayar la secuencia de aterrizaje y validar el software a bordo. [13]
El módulo de aterrizaje Beagle 2 fue financiado a través de un acuerdo de asociación entre la Open University, EADS-Astrium, el DTI, el PPARC, la Oficina de Ciencia y Tecnología y la ESA. La financiación también provino del Centro Nacional de Ciencias Espaciales y la Fundación Wellcome. Los investigadores principales del Reino Unido para Beagle 2 procedieron de la Open University (paquete de análisis de gases), la Universidad de Leicester (sensores ambientales y espectrómetro de rayos X) y el Laboratorio de Ciencias Espaciales Mullard (sistemas de imágenes).
— ESA [14]
El presupuesto es secreto, pero se estimó entre 30 y 50 millones de libras esterlinas en 2004, lo que al tipo de cambio de entonces sería de entre 43 y 71 millones de euros o entre 54 y 89 millones de dólares estadounidenses . [15] La revista New Scientist informó un presupuesto de £40 millones para Beagle 2 , [16] y otro medio dijo £50 millones . [5] Se sabe que parte del trabajo fue donado o realizado al costo. [5]
Beagle 2 tiene un brazo robótico conocido como Payload Ajustable Workbench (PAW) que fue diseñado para extenderse después del aterrizaje. El brazo mide 109 cm (43 pulgadas) de largo cuando está completamente extendido y puede alcanzar unos 70 cm (28 pulgadas) hasta las rocas más cercanas. El PAW contiene un par de cámaras estereoscópicas , un microscopio con una resolución de 6 micrómetros , un espectrómetro Mössbauer , un espectrómetro de rayos X , un taladro para recoger muestras de rocas y una lámpara puntual.
El PAW debía pasar muestras de rocas a un espectrómetro de masas y un cromatógrafo de gases en el cuerpo del módulo de aterrizaje. El paquete de análisis de gases (GAP) debía medir las proporciones relativas de isótopos de carbono y metano . Dado que se cree que el carbono es la base de toda la vida, estas lecturas podrían haber revelado si las muestras contenían restos de organismos vivos. El metano atmosférico es otra señal de la vida existente, aunque los procesos geológicos también pueden ser una fuente.
Beagle 2 está equipado con una pequeña herramienta de recuperación de muestras llamada Planetary Undersurface Tool o PLUTO (apodado el topo), que habría sido desplegada por el brazo robótico. PLUTO tiene un mecanismo de resorte comprimido que fue diseñado para permitirle moverse a través de la superficie a una velocidad de 20 mm por segundo y excavar en el suelo, recolectando una muestra del subsuelo en una cavidad en su punta. PLUTO está conectado al módulo de aterrizaje mediante un cable de alimentación de 3 metros (9,8 pies) que podría usarse como cabrestante para llevar la muestra de regreso al módulo de aterrizaje. Tenía la capacidad de excavar a profundidades de 1,5 metros (4,9 pies). [3]
El módulo de aterrizaje tiene forma de cuenco poco profundo con un diámetro de 1 m (39,4 pulgadas) y una profundidad de 0,25 m (9,8 pulgadas). La cubierta del módulo de aterrizaje tiene bisagras y se abre para revelar el interior de la nave, que contiene una antena UHF , el brazo robótico de 0,75 m (2,5 pies) de largo y el equipo científico. El cuerpo principal también contiene la batería, las telecomunicaciones, la electrónica, el procesador central, los calentadores, elementos de carga útil adicionales y sensores de radiación y oxidación. La propia tapa debería haberse desplegado para exponer cuatro paneles solares en forma de disco . El paquete del módulo de aterrizaje, que incluía escudo térmico, paracaídas y bolsas de aire, tenía una masa de 69 kg (152 lb) en el lanzamiento, pero el módulo de aterrizaje pesaba solo 33,2 kg (73 lb) en el momento del aterrizaje.
El segmento terrestre [ se necesita aclaración ] se derivó del núcleo de software de la Agencia Espacial Europea conocido como SCOS2000. De acuerdo con el bajo costo de la misión, el software de control fue el primero de su tipo diseñado en una computadora portátil. [ cita necesaria ]
Mars Express fue lanzado desde Baikonur el 2 de junio de 2003 [12] a las 17:45 UTC . Beagle 2 se montó inicialmente en la cubierta superior del orbitador Mars Express de la Agencia Espacial Europea . [12] Fue lanzado desde el orbitador en una trayectoria balística hacia Marte el 19 de diciembre de 2003. Beagle 2 navegó en inercia durante seis días después del lanzamiento y entró en la atmósfera marciana a unos 20.000 km/h (12.000 mph). Su aterrizaje previsto fue a las 2:54 UT del 25 de diciembre. El módulo de aterrizaje estaba protegido del calor de entrada mediante un escudo térmico recubierto con NORCOAT, un material de ablación fabricado por EADS . Se estima que la compresión de la atmósfera marciana y la radiación del gas caliente provocaron una tasa de calentamiento máxima de alrededor de 100 W /cm 2 .
Después de la desaceleración en la atmósfera marciana, se desplegaron paracaídas y, a unos 200 metros (660 pies) sobre la superficie, se inflaron grandes bolsas de aire alrededor del módulo de aterrizaje para protegerlo cuando golpeara la superficie. El aterrizaje se produjo aproximadamente a las 02:45 UTC del 25 de diciembre de 2003.
Tras el análisis de las imágenes obtenidas en 2015, se ha conjeturado que después del aterrizaje, las bolsas se desinflaron y se abrió la parte superior del módulo de aterrizaje. Estas imágenes sugieren que como máximo sólo se desplegaron dos de los cuatro paneles solares. Se suponía que se enviaría una señal a Mars Express después del aterrizaje y otra a la mañana siguiente (local) para confirmar que Beagle 2 sobrevivió al aterrizaje y a la primera noche en Marte. A continuación se debía tomar una imagen panorámica de la zona de aterrizaje mediante la cámara estéreo y un espejo emergente, tras lo cual se soltaría el brazo del módulo de aterrizaje. El brazo del módulo de aterrizaje debía desenterrar muestras que se depositarían en los instrumentos para su estudio, y el "topo" se habría desplegado, arrastrándose por la superficie hasta una distancia de aproximadamente 3 metros (9,8 pies) del módulo de aterrizaje y excavando bajo las rocas para recoger muestras de suelo para su análisis.
El gobierno británico gastó más de 22 millones de libras esterlinas ( 40 millones de dólares estadounidenses ) en el Beagle 2 , y el resto del total de 44 millones de libras esterlinas ( 80 millones de dólares estadounidenses ) provino del sector privado. [18]
Aunque la nave Beagle 2 se desplegó con éxito desde el Mars Express , no hubo confirmación de un aterrizaje exitoso. Debería haber ocurrido el 25 de diciembre de 2003, cuando Beagle 2 debía contactar con la nave espacial Mars Odyssey 2001 de la NASA . En los días siguientes, el Telescopio Lovell en Jodrell Bank no pudo captar ninguna señal de Beagle 2 . El equipo dijo que "todavía tienen esperanzas" de encontrar una señal de retorno exitosa.
A lo largo de enero y febrero de 2004 se hicieron intentos para contactar con Beagle 2 utilizando Mars Express . La primera de ellas ocurrió el 7 de enero de 2004. Aunque se hicieron llamadas regulares, se puso la esperanza de que la comunicación se produjera el 12 de enero, cuando el Beagle 2 estaba preprogramado para esperar que la sonda Mars Express sobrevolara, y el 2 de febrero, cuando el Se suponía que la sonda recurriría al último modo de respaldo de comunicación, transmisión automática. Nunca se estableció comunicación con el Beagle 2 , que fue declarado perdido el 6 de febrero de 2004 por la junta directiva del Beagle 2 . El 11 de febrero, la ESA anunció que se llevaría a cabo una investigación sobre el fallo del Beagle 2 . [14] La junta de investigación no pudo encontrar razones concretas para el fracaso de la investigación y enumeró razones plausibles en el informe que publicaron el 24 de agosto de 2004. [12]
El 20 de diciembre de 2005, Pillinger publicó imágenes especialmente procesadas del Mars Global Surveyor que sugerían que Beagle 2 había aterrizado en un cráter en el lugar de aterrizaje de Isidis Planitia. [19] Se afirmó que las imágenes borrosas mostraban el lugar del impacto principal como una mancha oscura y, a poca distancia, el Beagle 2 rodeado por las bolsas de aire desinfladas y con sus paneles solares extendidos. [20] La cámara HiRISE del Mars Reconnaissance Orbiter tomó imágenes del área en febrero de 2007 y reveló que el cráter estaba vacío. [21]
Pillinger especuló [22] niveles de polvo más altos de lo esperado en la atmósfera marciana, que captura el calor, causaron que se expandiera y redujera su densidad, por lo que los paracaídas no pudieron frenar lo suficiente el descenso de la sonda. Esto provocaría que el aterrizaje fuera demasiado duro, dañando o destruyendo la sonda. En ese momento se formularon otras hipótesis sobre el fracaso. [23] Si la atmósfera marciana fuera más delgada de lo esperado, la efectividad del paracaídas se reduciría y, por lo tanto, provocaría que el módulo de aterrizaje golpeara la superficie con suficiente velocidad para destruirlo. [23] También se examinaron las turbulencias en la atmósfera, que afectarían al paracaídas. [23]
Los fracasos en las misiones a Marte son habituales. En 2010, de 38 intentos de lanzamiento para llegar al planeta, sólo 19 habían tenido éxito. [ cita necesaria ] Los fracasos a veces se denominan informalmente la maldición de Marte . [24]
En mayo de 2004, el informe de la Comisión de Investigación sobre Beagle 2 fue presentado a la ESA y al Ministro de Ciencia del Reino Unido, Lord Sainsbury . [25] Inicialmente, el informe completo no se publicó por motivos de confidencialidad, pero se anunció al público una lista de 19 recomendaciones.
David Southwood , director científico de la ESA, proporcionó cuatro escenarios de posibles fallos: [26]
Además, otros escenarios parecían plausibles y coherentes con el conjunto de datos disponibles:
En febrero de 2005, tras los comentarios del comité selecto de ciencia y tecnología de la Cámara de los Comunes , el informe se hizo público y la Universidad de Leicester publicó de forma independiente un informe detallado de la misión, que incluía posibles modos de falla y "lecciones aprendidas". [27]
Todas las hipótesis anteriores fueron refutadas en 2015 después de que el Mars Reconnaissance Orbiter fotografiara los restos del módulo de aterrizaje: las imágenes muestran que la sonda aterrizó de manera segura y comenzó sus operaciones, desplegando algunos de los paneles solares antes de que una falla en tierra impidiera el despliegue completo de todos los paneles; esto impidió que la antena a bordo, oculta bajo el último panel solar, ganara visibilidad para cualquier orbitador, imposibilitando cualquier forma de comunicación con el módulo de aterrizaje y provocando la pérdida de la misión. Este estado se detalla a continuación.
La ubicación de Beagle 2 en Marte fue desconocida desde finales de 2003 hasta principios de 2015. El 16 de enero de 2015, más de once años después de su pérdida y ocho meses después de la muerte de Colin Pillinger, [28] fuentes de noticias confirmaron que el Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA había localizado el módulo de aterrizaje, [6] [7] [29] que se encuentra en la superficie de Isidis Planitia en 11°31′44″N 90°25′53″E / 11.52879°N 90.43139°E / 11.52879; 90.43139 , [4] [30] [31] a unos 5 km (3,1 millas) del centro planificado de su zona de aterrizaje. [8]
El 26 de abril de 2016, nuevos métodos de visión por computadora apilaron varias imágenes nuevas para crear una vista del módulo de aterrizaje. [32] La técnica llamada Restauración de Súper Resolución (SRR) permite mejorar la resolución al tomar múltiples vistas y luego procesarlas intensivamente. [33] En ese momento, se necesitaban hasta cuatro días en las computadoras más rápidas disponibles para calcular una imagen mejorada a partir de cinco imágenes de 1000 por 2000 píxeles. [33]
El análisis de imágenes parece mostrar la sonda en la superficie y parcialmente desplegada, en el área de aterrizaje esperada, con objetos que se han interpretado como su paracaídas y su cubierta trasera cerca. Aunque son posibles varias interpretaciones de la imagen, todas implican un despliegue incompleto de los paneles solares de la sonda. Las imágenes sugieren que uno de los "pétalos" en los que están montados los paneles solares del módulo de aterrizaje no se abrió completamente, impidiendo el despliegue de su antena de radio y bloqueando la comunicación. [6] [7] [29] [34] Como la antena de la sonda está debajo del último panel, no habría podido transmitir ni recibir en tal configuración, por lo que el módulo de aterrizaje no habría podido recuperarse incluso si sus sistemas aún estuvieran operativos. . Los posibles escenarios de falla incluyen daños mecánicos durante el aterrizaje, obstrucción del mecanismo de despliegue y obstrucción de los paneles por una bolsa de aire.
Once años después del aterrizaje, dijo la ESA; [5] " Beagle 2 llegó a la superficie. Esto reivindica el enfoque del equipo de ingenieros para aterrizar en Marte". [5] En una conferencia de prensa en Londres, la UKSA señaló; " El Beagle 2 ya no está perdido". [35] En las revisiones de misiones perdidas a Marte, se suele mencionar el Beagle 2 y su redescubrimiento. [36]
Después de que se encontró el Beagle 2 , aparentemente intacto y con algunos paneles solares desplegados, se reevaluaron los acontecimientos posteriores a su aterrizaje. [5] Debido a que la fase inicial de la misión funcionó con energía de batería química , es posible que la memoria masiva de estado sólido (SSMM) del módulo de aterrizaje registrara algunos datos, incluso si no pudiera obtener energía total de sus paneles solares. [5] Eventualmente podría ser posible recuperar los datos. [5] [37] Un estudio ha revelado que Beagle 2 pudo haber entrado en su modo de operaciones de superficie preprogramado y recopilado datos después del aterrizaje, pero no los transmitió o la transmisión fue bloqueada por un panel cerrado. [37] [38]
Se ha propuesto un uso adicional de algunas características del diseño de la misión Beagle 2 para otros conceptos de misión: [39]
El topo PLUTÓN de Beagle 2 se destacó en el desarrollo del paquete de propiedades físicas y flujo de calor (HP3) de InSight , un instrumento que también utiliza un brazo autoexcavador. [41]
Imagen en la que se puede hacer clic: al hacer clic en las etiquetas se abrirá un nuevo artículo.Los resultados de MGCM se utilizan para caracterizar los campos atmosféricos a gran escala durante la misión principal (aproximadamente 180 soles; a L
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≈ 51).
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