Los sitios análogos terrestres (también llamados " análogos espaciales ") son lugares en la Tierra con condiciones geológicas, ambientales o biológicas pasadas o presentes supuestas de un cuerpo celeste como la Luna o Marte . Los sitios analógicos se utilizan en el marco de la exploración espacial para estudiar procesos geológicos o biológicos observados en otros planetas o para preparar a los astronautas para la actividad extravehicular en la superficie .
Los sitios análogos son lugares en la Tierra con condiciones geológicas, ambientales o biológicas supuestas, pasadas o presentes, de un cuerpo celeste. Los estudios de sitios analógicos son necesarios porque ayudan a comprender procesos geológicos (en la Tierra) que pueden extrapolarse a otros cuerpos del Sistema Solar para interpretar y validar los datos recibidos de los orbitadores o rovers planetarios . Los sitios analógicos también son importantes para optimizar las necesidades científicas y tecnológicas y las estrategias de exploración en misiones robóticas o tripuladas a la Luna o Marte. [2] Por lo tanto, la definición de análogos espaciales es bastante amplia y abarca desde lugares de la Tierra que exhiben características geológicas o atmosféricas cercanas a las observadas en otros cuerpos celestes, hasta sitios que se utilizan para simulaciones de misiones espaciales para probar equipos de muestreo o perforación. , trajes espaciales o la actuación de los astronautas en gravedad reducida.
Por lo tanto, algunos sitios son adecuados para probar instrumentos para investigaciones exobiológicas o para entrenar procedimientos de muestreo para exploraciones de campo. Otros sitios ofrecen un entorno extremo que los astronautas pueden utilizar para prepararse para las dificultades de futuras misiones espaciales.
Un concepto importante en la evaluación de sitios análogos es el de "fidelidad", que describe la semejanza del análogo con su correspondiente extraterrestre. La fidelidad se utiliza en la ciencia planetaria comparada para expresar la analogía de un sitio terrestre con una superficie extraterrestre objetivo. Esta clasificación es posible en base a diversos criterios como la geomorfología , la geoquímica , la exobiología o las condiciones de exploración.
La geomorfología es el estudio científico de los accidentes geográficos y los procesos que les dan forma. En cuanto a sitios análogos, los científicos buscan lugares en la Tierra que presenten accidentes geográficos similares, como los que se pueden encontrar en objetivos de exploración como la Luna , Marte o incluso asteroides y cometas . La idea es confrontar a los astronautas, robots o equipos científicos con sitios que se parezcan en su apariencia geológica a aquellas superficies extraterrestres. Por ejemplo, sitios volcánicos que se asemejan al terreno lunar ( regolito ), ubicaciones polares y glaciares que pueden compararse con los polos de Marte o de Europa , la luna de Júpiter , o tubos de lava terrestres que también se pueden encontrar en la Luna o Marte.
La geoquímica es la ciencia que utiliza los principios de la química para explicar los mecanismos detrás de los principales sistemas geológicos. El aspecto de la geoquímica es importante para los sitios analógicos cuando los lugares ofrecen la posibilidad de probar instrumentos de análisis para futuras misiones espaciales (tripuladas o robóticas). La fidelidad geoquímica también es importante para el desarrollo y prueba de equipos utilizados para la utilización de recursos in situ . Ejemplos de este tipo de sitios análogos son los volcanes terrestres que ofrecen rocas similares a las que se encuentran en la Luna o concreciones de hematita que se pueden encontrar en los desiertos de la Tierra y también en Marte (los llamados "arándanos").
La exobiología o astrobiología es el estudio del origen y evolución de la vida extraterrestre . En los análogos terrestres se trabaja en la identificación de los llamados organismos extremófilos , que son formas de vida que viven y sobreviven en condiciones extremas, como las que se pueden encontrar en otros planetas o lunas. El objetivo de esta investigación es comprender cómo sobreviven dichos organismos y cómo pueden identificarse (o sus restos).
Ejemplos de sitios análogos a la exobiología son el Río Tinto en España , que alberga bacterias que pueden sobrevivir a altas temperaturas y condiciones químicas duras, o los fumadores negros en las profundidades del mar que albergan colonias de formas de vida en condiciones de alta presión y alta temperatura. El núcleo hiperárido, frío y seco del desierto de Atacama es uno de los análogos más cercanos a las condiciones de la superficie marciana y a menudo se utiliza para probar vehículos exploradores y equipos de detección de vida que algún día podrían enviarse a Marte. [3] [4] [5] [6] [7] Otros entornos extremos, como las regiones polares, las zonas montañosas de gran altitud o las islas remotas, también se utilizan en estudios para comprender mejor la vida en tales condiciones. Los científicos pueden probar en estos sitios análogos equipos de muestreo diseñados para buscar e identificar formas de vida.
Otro criterio para buscar sitios analógicos son los lugares donde se puedan simular las condiciones de exploración de los futuros astronautas. Los futuros exploradores de la Luna o Marte tendrán que afrontar diversas condiciones, como gravedad reducida , radiación , trabajo en trajes espaciales presurizados y temperaturas extremas. La preparación de los astronautas para estas condiciones requiere entrenamiento en sitios que exhiban algunas de esas condiciones. Las operaciones que se pueden simular van desde la vida en aislamiento, pasando por la actividad extravehicular (EVA) en gravedad reducida hasta la construcción de hábitats. Ejemplos de sitios análogos que ofrecen tales condiciones de exploración son las estaciones de investigación en los polos o el entrenamiento submarino de EVA como lo hace la NASA en NEEMO , en el análogo submarino de Marsella el COMEX , o mediante el uso de vuelos parabólicos para simular una gravedad más baja durante períodos más cortos. [8] Los sitios submarinos analógicos permiten el entrenamiento de astronautas en condiciones de flotabilidad neutra (como se hace en los estanques de prueba de la NASA, la ESA o Star City en Rusia) mientras operan en un terreno natural. Los objetivos potenciales para dicho entrenamiento son misiones a la Luna y Marte, para probar muestreos, perforaciones y exploraciones de campo en 1/6 o 1/3 de la gravedad de la Tierra, o asteroides, y probar sistemas de anclaje en microgravedad.
La noción de análogos espaciales no es nueva. La NASA utiliza estos lugares desde hace mucho tiempo para entrenar a sus astronautas para misiones espaciales. Los siguientes datos están tomados del sitio web oficial de la NASA. [9]
La primera misión analógica se llevó a cabo en 1997 en Arizona . Desde entonces, la NASA dirige misiones anuales allí para evaluar y probar los EVA y los sistemas y operaciones de los puestos avanzados. Este lugar fue elegido para probar los materiales en un entorno desolado, con terreno accidentado, tormentas de polvo, temperaturas extremas...
Ese mismo año se inició el Proyecto Haughton-Mars (HMP) en la isla Devon , en el Ártico. Desde entonces, se han realizado allí 14 misiones para probar tecnología y operaciones en un entorno remoto y extremo y realizar investigaciones científicas en un terreno similar a Marte.
En 2001, la NASA llevó a cabo la misión denominada NEEMO cerca de Florida , a 19 m (62 pies) bajo el agua, que se suponía era una simulación de seis acuanautas que vivían en un espacio confinado. También fue la forma de probar los equipos de exploración en un ambiente extremo y aislado. Desde 2001 se han llevado a cabo allí 14 misiones en un entorno multiorganizacional.
Desde 2004, cada verano se llevan a cabo misiones de dos semanas en Pavilion Lake en Canadá . Este sitio analógico permite a los astronautas entrenarse en la búsqueda de evidencia de vida en un entorno extremo con condiciones de gravedad reducida. Se trata de un proyecto internacional y multiorganizacional llevado a cabo bajo el agua.
El último sitio analógico utilizado por la NASA es Mauna Kea en la Isla Grande de Hawaii, después de lo cual se fundó una base analógica con el nombre de HI-SEAS en Mauna Loa . En total, en esta base han comenzado seis misiones de la NASA entre 2013 y 2018, hasta que la sexta misión HI-SEAS fue detenida por una emergencia médica. Este proyecto tuvo como objetivo probar tecnologías para sostener la exploración humana en superficies planetarias desoladas como la Luna o Marte y explorar el bienestar social y la dinámica de la tripulación en misiones de larga duración. HI-SEAS está actualmente bajo la gestión de la International Moonbase Alliance, fundada por Henk Rogers .
Ha surgido un gran interés por los análogos espaciales a través de la comunidad estudiantil, Anastasi [ enlace muerto ] , ganador del Gran Premio Ames de la NASA en 2017 , explora la posibilidad de un asentamiento submarino como preliminar a la infraestructura de asentamiento espacial.
La historia del uso de análogos terrestres muestra la importancia que se atribuye al uso de sitios analógicos para validar tecnologías espaciales e instrumentos científicos. Pero los sitios analógicos también tienen otros usos:
Los análogos espaciales pueden ayudar a capacitar al personal en el uso de tecnologías e instrumentos y en saber cómo comportarse con un traje espacial. Así, existen dos tipos de sitios analógicos: sitios submarinos y sitios de superficie.
Los análogos espaciales pueden tener posibles similitudes con entornos exobiológicos. En algunos lugares de la Tierra las condiciones sólo permiten que vivan ciertos tipos de organismos: los organismos extremófilos .
La siguiente tabla enumera los análogos espaciales utilizados actualmente en la Tierra.