Los sitios análogos terrestres (también llamados " análogos espaciales ") son lugares de la Tierra con condiciones geológicas, ambientales o biológicas pasadas o presentes de un cuerpo celeste como la Luna o Marte . Los sitios análogos 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 análogos son necesarios porque ayudan a comprender los procesos geológicos (en la Tierra) que se pueden extrapolar a otros cuerpos del Sistema Solar para interpretar y validar los datos recibidos de los orbitadores o vehículos exploradores planetarios . Los sitios análogos 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 en 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 el desempeño de los astronautas en gravedad reducida.
Algunos sitios son, por tanto, apropiados para probar instrumentos destinados a la investigación exobiológica o para entrenar procedimientos de muestreo para exploraciones de campo. Otros sitios ofrecen un entorno extremo que puede ser utilizado por los astronautas 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 función de diversos criterios como la geomorfología , la geoquímica , la exobiología o las condiciones de exploración.
La geomorfología es el estudio científico de las formas del terreno y los procesos que las moldean. En términos de sitios análogos, los científicos buscan lugares en la Tierra que exhiban formas del terreno similares a las 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 asemejen en su apariencia geológica a esas superficies extraterrestres. Algunos ejemplos son los sitios volcánicos que se asemejan al terreno lunar ( regolito ), los lugares polares y los glaciares que se pueden comparar con los polos de Marte o de la luna Europa de Júpiter , o los 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 que subyacen a los principales sistemas geológicos. El aspecto de la geoquímica es importante para los sitios análogos 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 la prueba de equipos utilizados para la utilización de recursos in situ . Algunos ejemplos de estos sitios análogos son los volcanes terrestres que ofrecen rocas similares a las que se encuentran en la Luna o las 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 hace hincapié 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 se pueden identificar (o sus remanentes).
Ejemplos de sitios análogos de exobiología son el Río Tinto en España , que alberga bacterias que pueden sobrevivir a altas temperaturas y duras condiciones químicas, o las fumarolas negras en las profundidades marinas 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 áreas 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 dichos sitios análogos equipos de muestreo diseñados para buscar e identificar formas de vida.
Otro criterio para buscar sitios análogos 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 manejar diversas condiciones, como gravedad reducida , radiación , trabajo en trajes espaciales presurizados y temperaturas extremas. Preparar a los astronautas para estas condiciones requiere entrenamiento en sitios que presenten algunas de esas condiciones. Las operaciones que se pueden simular van desde vivir en aislamiento, hasta 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 EVA submarino como se hace en NEEMO por la NASA , en el análogo submarino de Marsella por COMEX , o mediante vuelos parabólicos para simular una gravedad más baja durante períodos más cortos. [8] Los sitios análogos submarinos permiten el entrenamiento de astronautas en condiciones de flotabilidad neutra (como se hace en piscinas de prueba en 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 a Marte, para probar muestreos, perforaciones y exploraciones de campo en 1/6 o 1/3 de la gravedad de la Tierra, o asteroides, y para probar sistemas de anclaje en microgravedad.
El concepto de análogos espaciales no es nuevo. La NASA lleva mucho tiempo utilizando estos sitios para entrenar a sus astronautas para misiones espaciales. Los siguientes datos se han extraído 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 allí misiones anuales para evaluar y probar EVAs y sistemas y operaciones de puestos de avanzada. Este sitio 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-Marte (HMP) en la isla Devon , en el Ártico. Desde entonces, se han llevado a cabo allí 14 misiones para probar tecnología y operaciones en un entorno remoto y extremo y realizar investigaciones científicas en un terreno similar al de Marte.
En 2001, la NASA llevó a cabo la misión NEEMO cerca de Florida , a 19 metros bajo el agua, que debía ser una simulación para seis acuanáutas que vivían en un espacio confinado. También era la forma de probar el equipo de exploración en un entorno 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 el lago Pavilion, en Canadá . Este sitio análogo permite a los astronautas entrenarse en la búsqueda de evidencias de vida en un entorno extremo con condiciones de gravedad reducida. Se trata de un proyecto internacional y multiorganizacional que se lleva a cabo bajo el agua.
El último emplazamiento análogo utilizado por la NASA se encuentra en Mauna Kea , en la Gran Isla de Hawái, tras lo cual se fundó una base análoga bajo el nombre de HI-SEAS en Mauna Loa . En total, seis misiones de la NASA han comenzado en esta base entre 2013 y 2018, hasta que la sexta misión HI-SEAS se detuvo debido a una emergencia médica. Este proyecto se llevó a cabo para probar tecnologías que permitieran 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 entre la comunidad estudiantil; el proyecto ganador del Gran Premio Ames de la NASA de 2017 , Anastasi [ enlace muerto ] , explora la posibilidad de un asentamiento submarino como paso preliminar a la infraestructura de asentamiento espacial.
La historia del uso de análogos terrestres muestra la importancia que se concede al uso de sitios análogos para validar tecnologías espaciales e instrumentos científicos. Pero los sitios análogos también tienen otros usos:
Los análogos espaciales pueden ayudar a capacitar al personal en el uso de tecnologías e instrumentos y en el manejo de un traje espacial. Por ello, existen dos tipos de emplazamientos análogos: submarinos y en superficie.
Los análogos espaciales pueden tener similitudes potenciales con los entornos para la exobiología. En algunos lugares de la Tierra, las condiciones permiten que sólo ciertos tipos de organismos ( los extremófilos ) puedan vivir.
La siguiente tabla enumera los análogos espaciales utilizados actualmente en la Tierra.