El Beagle 2 es un módulo de aterrizaje británico inoperativo que fue transportado por la misión Mars Express de la Agencia Espacial Europea en 2003. Su objetivo era llevar a cabo una misión de astrobiología que buscaría evidencias de vida pasada en Marte.
La sonda fue lanzada con éxito desde la 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 de la sonda a la hora prevista de aterrizaje en Marte y declaró la misión perdida en febrero de 2004, tras numerosos intentos de contactar con la sonda. [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 de 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 debe su nombre al 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 señales 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 que permitió 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 requerida ]
Se eligió como lugar de aterrizaje una elipse de 50 por 8 kilómetros (31,1 por 5,0 mi) centrada en 11°32′N 90°30′E / 11.53, -90.50 en Isidis Planitia , una enorme cuenca sedimentaria plana que recubre el límite entre las antiguas tierras altas y las llanuras del norte de Marte. [9] Se esperaba que el módulo de aterrizaje operara durante unos 180 días y se pensó que era 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 el estado de oxidación de las propiedades físicas de la atmósfera y las capas superficiales del lugar de aterrizaje; recopilar datos sobre la meteorología y el clima marcianos ; y buscar biofirmas .
El investigador principal, Colin Pillinger, creó un consorcio para diseñar y construir el Beagle 2. Los miembros principales 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 requerida ]
En un esfuerzo por dar a conocer el proyecto y obtener apoyo financiero, sus diseñadores buscaron y recibieron el apoyo y la participación de artistas británicos. El indicativo de la misión fue 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 requerida ]
El Centro de Control de Operaciones del Aterrizaje (LOCC), desde el que se iba a controlar 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 procesar ingeniería y telemetría científica, herramientas de realidad virtual para preparar secuencias de actividad, sistemas de comunicaciones y el Modelo de Prueba Terrestre (GTM). El GTM estaba compuesto por versiones de los sistemas de Beagle 2 , recopiladas para proporcionar un conjunto completo de electrónica del módulo de aterrizaje. El GTM se utilizó casi continuamente para validar los comandos de ingeniería y ciencia, ensayar la secuencia de aterrizaje y validar el software de a bordo. [13]
El módulo de aterrizaje Beagle 2 se financió mediante un acuerdo de colaboración en el que participaron la Open University, EADS-Astrium, el DTI, el Particle Physics and Astronomy Research Council (PPARC), la Office of Science and Technology y la ESA. También se contó con financiación del National Space Science Centre y de la Wellcome Foundation. Los investigadores principales del Reino Unido para el módulo de aterrizaje Beagle 2 procedían de la Open University (paquete de análisis de gases), la Leicester University (sensores ambientales y espectrómetro de rayos X) y el Mullard Space Science Laboratory (sistemas de obtención de imágenes).
— ESA [14]
El presupuesto es secreto, pero se estimó que estaba entre 30 y 50 millones de libras en 2004, lo que al tipo de cambio de entonces sería de unos 43-71 millones de euros o 54-89 millones de dólares estadounidenses . [15] La revista New Scientist informó de un presupuesto de 40 millones de libras para Beagle 2 , [16] y otro medio dijo que 50 millones de libras . [5] Se sabe que parte del trabajo fue donado o realizado a precio de coste. [5]
Beagle 2 tiene un brazo robótico conocido como Payload Adjustable 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 recolectar muestras de rocas y una lámpara de foco.
Las muestras de rocas debían ser pasadas por la PAW 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 piensa 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 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, recogiendo una muestra del subsuelo en una cavidad en su punta. PLUTO está unido 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 está articulada 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, los elementos de carga útil adicionales y los 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, incluido el escudo térmico, los paracaídas y las bolsas de aire, tenía una masa de 69 kg (152 libras) en el lanzamiento, pero el módulo de aterrizaje pesaba solo 33,2 kg (73 libras) en el momento del aterrizaje.
El segmento terrestre [ aclaración necesaria ] se derivó del núcleo de software de la Agencia Espacial Europea conocido como SCOS2000. En consonancia con el bajo coste de la misión, el software de control fue el primero de su tipo diseñado en un ordenador portátil. [ cita requerida ]
Mars Express fue lanzado desde Baikonur el 2 de junio de 2003 [12] a las 17:45 UTC . Beagle 2 fue inicialmente montado en la cubierta superior delorbitador Mars Express de la Agencia Espacial Europea . [12] Fue liberado desde el orbitador en una trayectoria balística hacia Marte el 19 de diciembre de 2003. Beagle 2 se desplazó por inercia durante seis días después de su lanzamiento y entró en la atmósfera marciana a unos 20.000 km/h (12.000 mph). Su aterrizaje estaba previsto para las 2:54 UT del 25 de diciembre. El módulo de aterrizaje estaba protegido del calor de entrada por un escudo térmico recubierto con NORCOAT, un material ablativo fabricado por EADS . Se estima que la compresión de la atmósfera marciana y la radiación del gas caliente llevaron a una tasa de calentamiento máxima de alrededor de 100 W /cm 2 .
Tras la desaceleración en la atmósfera marciana, se desplegaron los 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 impactó contra 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, tras el aterrizaje, se desinflaron las bolsas y se abrió la parte superior del módulo de aterrizaje. Estas imágenes sugieren que, como máximo, solo 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 suponía que se tomaría una imagen panorámica del área de aterrizaje utilizando la cámara estereoscópica y un espejo desplegable, tras lo cual se habría soltado el brazo del módulo de aterrizaje. El brazo del módulo de aterrizaje excavaría muestras para depositarlas en los instrumentos para su estudio, y se habría desplegado el "topo", que se arrastraría por la superficie hasta una distancia de unos 3 metros (9,8 pies) del módulo de aterrizaje y excavaría bajo las rocas para recoger muestras de suelo para su análisis.
El gobierno británico gastó más de £22 millones ( US$40 millones ) en el Beagle 2 , y el resto del total de £44 millones ( US$80 millones ) provino del sector privado. [18]
Aunque la sonda Beagle 2 se desplegó con éxito desde la Mars Express , no se recibió confirmación de un aterrizaje exitoso. Debería haber ocurrido el 25 de diciembre de 2003, cuando la Beagle 2 debía haber contactado con la sonda espacial Mars Odyssey 2001 de la NASA . En los días siguientes, el telescopio Lovell en Jodrell Bank no logró captar ninguna señal de la Beagle 2. El equipo dijo que "todavía tenían esperanzas" de encontrar una señal de retorno exitosa.
Durante enero y febrero de 2004 se hicieron intentos de contactar con el Beagle 2 mediante la sonda Mars Express . El primero de ellos se produjo el 7 de enero de 2004. Aunque se hicieron llamadas regulares, se depositó la esperanza de que se produjera una comunicación el 12 de enero, cuando el Beagle 2 estaba preprogramado para esperar a que la sonda Mars Express pasara por encima, y el 2 de febrero, cuando se suponía que la sonda recurriría al último modo de comunicación de respaldo, la transmisión automática. Nunca se estableció comunicación con el Beagle 2 , que fue declarado perdido el 6 de febrero de 2004 por el Consejo de Administración 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 fallo de la sonda 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 el Beagle 2 había aterrizado en un cráter en el lugar de aterrizaje en 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 los airbags desinflados y con sus paneles solares extendidos. [20] La cámara HiRISE del Mars Reconnaissance Orbiter fotografió el área en febrero de 2007 y reveló que el cráter estaba vacío. [21]
Pillinger especuló [22] que niveles más altos de lo esperado de polvo en la atmósfera marciana, que captura el calor, hicieron que esta se expandiera y redujera en densidad, por lo que los paracaídas no pudieron frenar lo suficiente el descenso de la sonda. Esto haría que el aterrizaje fuera demasiado duro, dañando o destruyendo la sonda. En ese momento se produjeron varias otras hipótesis de falla. [23] Si la atmósfera marciana era más delgada de lo esperado, la efectividad del paracaídas se reduciría y, por lo tanto, causaría que el módulo de aterrizaje golpeara la superficie con suficiente velocidad para destruirla. [23] También se examinó la turbulencia en la atmósfera, que afectaría al paracaídas. [23]
Los fracasos en las misiones a Marte son habituales. En 2010, de 38 intentos de lanzamiento para llegar al planeta, solo 19 habían tenido éxito. [ cita requerida ] A los fracasos a veces se los llama informalmente la maldición de Marte . [ 24 ]
En mayo de 2004, el informe de la Comisión de Investigación sobre el 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 razones de confidencialidad, pero se anunció al público una lista de 19 recomendaciones.
David Southwood , Director de Ciencia 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 fallo y "lecciones aprendidas". [27]
Todas las hipótesis anteriores se desmintieron en 2015, después de que la sonda Mars Reconnaissance Orbiter fotografiara los restos del módulo de aterrizaje: las imágenes muestran que la sonda aterrizó sin problemas 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 de a bordo, oculta debajo del último panel solar, obtuviera visibilidad para cualquier orbitador, lo que hizo imposible cualquier forma de comunicación con el módulo de aterrizaje y provocó la pérdida de la misión. Esta situación se detalla a continuación.
La ubicación del 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 a 11°31′44″N 90°25′53″E / 11.52879, -90.43139 , [4] [30] [31] a unos 5 km (3,1 mi) del centro planificado de su zona de aterrizaje. [8]
El 26 de abril de 2016, nuevos métodos de visión artificial combinaron varias imágenes nuevas para crear una vista del módulo de aterrizaje. [32] La técnica denominada Restauración de Súper Resolución (SRR) permite mejorar la resolución tomando múltiples vistas y procesándolas de forma intensiva. [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 la zona de aterrizaje prevista, con objetos que se han interpretado como su paracaídas y 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 por completo, lo que impidió el despliegue de su antena de radio y bloqueó la comunicación. [6] [7] [29] [34] Como la antena de la sonda está debajo del último panel, no habría podido transmitir ni recibir en esa configuración, por lo que el módulo de aterrizaje no habría podido recuperarse incluso si sus sistemas todavía estuvieran operativos. Los posibles escenarios de falla incluyen daño mecánico durante el aterrizaje, ensuciamiento del mecanismo de despliegue y obstrucción de los paneles por un airbag.
Once años después del aterrizaje, la ESA dijo: [5] " Beagle 2 llegó a la superficie. Esto reivindica el enfoque del equipo de ingeniería para aterrizar en Marte". [5] En una conferencia de prensa en Londres, la UKSA señaló: " Beagle 2 ya no está perdido". [35] En las revisiones de misiones perdidas a Marte, Beagle 2 y su redescubrimiento son típicamente mencionados. [36]
Después de que se encontró Beagle 2 , aparentemente intacto y con algunos paneles solares desplegados, se reevaluaron los eventos 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 pudo obtener energía completa de sus paneles solares. [5] Eventualmente podría ser posible recuperar los datos. [5] [37] Un estudio ha revelado que Beagle 2 puede haber entrado en su modo de operaciones de superficie preprogramado y haber recopilado datos después del aterrizaje, pero no los transmitió o la transmisión fue bloqueada por un panel cerrado. [37] [38]
Se han propuesto usos adicionales de algunas características del diseño de la misión Beagle 2 para otros conceptos de misión: [39]
El topo PLUTO de Beagle 2 fue detectado durante el desarrollo del Paquete de Flujo de Calor y Propiedades Físicas (HP3) de InSight , un instrumento que también utiliza un brazo autoexcavador. [41]
Imagen clicable: 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; para L
s
≈ 51).
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