El planeta Marte ha sido explorado de forma remota por naves espaciales. Las sondas enviadas desde la Tierra, a partir de finales del siglo XX, han producido un gran aumento en el conocimiento sobre el sistema marciano, centrado principalmente en comprender su geología y potencial de habitabilidad . [1] [2] La ingeniería de viajes interplanetarios es complicada y la exploración de Marte ha experimentado una alta tasa de fracasos, especialmente en los primeros intentos. Aproximadamente el sesenta por ciento de todas las naves espaciales destinadas a Marte fallaron antes de completar sus misiones, y algunas fallaron incluso antes de que pudieran comenzar sus observaciones. Algunas misiones han tenido un éxito inesperado, como los vehículos gemelos de exploración de Marte , Spirit y Opportunity , que operaron durante años más allá de sus especificaciones. [3]
Hay dos rovers funcionales en la superficie de Marte, los rovers Curiosity y Perseverance , ambos operados por la agencia espacial estadounidense NASA . Perseverance estuvo acompañado por el helicóptero Ingenuity , que exploró sitios para que Perseverance estudiara antes de que finalizara su misión en 2024. [4] El rover Zhurong , parte de la misión Tianwen-1 de la Administración Nacional del Espacio de China (CNSA) [5] [6 ] estuvo activo hasta el 20 de mayo de 2022, cuando entró en hibernación debido a la proximidad de las tormentas de arena y el invierno marciano; Se esperaba que el rover despertara de su hibernación en diciembre de 2022, pero en abril de 2023 no se había movido y se presume que estaba permanentemente inactivo. [7]
Hay siete orbitadores que examinan el planeta: Mars Odyssey , Mars Express , Mars Reconnaissance Orbiter , MAVEN , Trace Gas Orbiter , Hope Mars Mission y el orbitador Tianwen-1 , que han aportado enormes cantidades de información sobre Marte. Por lo tanto, actualmente hay 10 vehículos en total explorando Marte: 2 rovers, 1 helicóptero y 7 orbitadores.
Se están planificando varias misiones de retorno de muestras de Marte, como la NASA-ESA Mars Sample Return , que recogerá las muestras que actualmente está recolectando el rover Perseverance . [8]
Las próximas misiones que se espera lleguen a Marte son:
En abril de 2024, la NASA seleccionó varias empresas para comenzar estudios sobre la prestación de servicios comerciales para permitir aún más la ciencia robótica en Marte. [9]
Marte ha sido durante mucho tiempo objeto de interés humano. Las primeras observaciones telescópicas revelaron cambios de color en la superficie que se atribuyeron a la vegetación estacional y las aparentes características lineales se atribuyeron al diseño inteligente. Otras observaciones telescópicas encontraron dos lunas, Fobos y Deimos , casquetes polares y la característica ahora conocida como Olympus Mons , la montaña más alta del Sistema Solar . Los descubrimientos despertaron un mayor interés en el estudio y exploración del planeta rojo. Marte es un planeta rocoso, como la Tierra , que se formó aproximadamente al mismo tiempo, pero con sólo la mitad del diámetro de la Tierra y una atmósfera mucho más delgada ; tiene una superficie fría y desértica. [10]
Una forma en que se ha categorizado la superficie de Marte es mediante treinta " cuadriláteros ", y cada cuadrilátero recibe el nombre de una característica fisiográfica prominente dentro de ese cuadrilátero. [11] [12]
Las ventanas de lanzamiento de energía mínima para una expedición marciana se producen en intervalos de aproximadamente dos años y dos meses (concretamente 780 días, el período sinódico del planeta con respecto a la Tierra). [15] Además, la energía de transferencia más baja disponible varía en un ciclo de aproximadamente 16 años. [15] Por ejemplo, se produjo un mínimo en las ventanas de lanzamiento de 1969 y 1971, alcanzando un máximo a finales de la década de 1970 y alcanzando otro mínimo en 1986 y 1988. [15]
A partir de 1960, los soviéticos lanzaron una serie de sondas a Marte, incluidos los primeros sobrevuelos previstos y aterrizajes duros ( de impacto ) ( Mars 1962B ). [21] El primer sobrevuelo exitoso de Marte fue el 14 y 15 de julio de 1965, realizado por el Mariner 4 de la NASA . [22] El 14 de noviembre de 1971, Mariner 9 se convirtió en la primera sonda espacial en orbitar otro planeta cuando entró en órbita alrededor de Marte. [23] La cantidad de datos devueltos por las sondas aumentó drásticamente a medida que mejoró la tecnología. [21]
Las primeras en contactar con la superficie fueron dos sondas soviéticas: el módulo de aterrizaje Mars 2 el 27 de noviembre y el módulo de aterrizaje Mars 3 el 2 de diciembre de 1971; Mars 2 falló durante el descenso y Mars 3 unos veinte segundos después del primer aterrizaje suave marciano . [24] Mars 6 falló durante el descenso, pero arrojó algunos datos atmosféricos corruptos en 1974. [25] Los lanzamientos del programa Viking de la NASA en 1975 consistieron en dos orbitadores, cada uno con un módulo de aterrizaje que aterrizó suavemente con éxito en 1976. Viking 1 permaneció operativo durante seis años, Viking 2 durante tres. Los módulos de aterrizaje Viking transmitieron las primeras panorámicas en color de Marte. [26]
Las sondas soviéticas Fobos 1 y 2 fueron enviadas a Marte en 1988 para estudiar Marte y sus dos lunas, centrándose en Fobos. Fobos 1 perdió contacto camino a Marte. Fobos 2, aunque fotografió con éxito Marte y Fobos, falló antes de que estuviera listo para lanzar dos módulos de aterrizaje a la superficie de Fobos. [27]
Marte tiene fama de ser un objetivo difícil para la exploración espacial; solo 25 de 55 misiones hasta 2019, o el 45,5%, han tenido un éxito total, y otras tres han sido parcialmente exitosas y parcialmente fracasadas. [ cita necesaria ] Sin embargo, de las dieciséis misiones desde 2001, doce han tenido éxito y ocho de ellas todavía están operativas.
Las misiones que terminaron prematuramente después de Fobos 1 y 2 (1988) incluyen (consulte la sección Dificultades de la sonda para obtener más detalles):
Tras el fracaso del orbitador Mars Observer en 1993 , el Mars Global Surveyor de la NASA alcanzó la órbita de Marte en 1997. Esta misión fue un éxito total, ya que terminó su misión de mapeo principal a principios de 2001. Se perdió contacto con la sonda en noviembre de 2006 durante su tercera programa ampliado, pasando exactamente 10 años operativos en el espacio. El Mars Pathfinder de la NASA , que llevaba un vehículo de exploración robótico Sojourner , aterrizó en el Ares Vallis de Marte en el verano de 1997, devolviendo numerosas imágenes. [28]
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El orbitador Mars Odyssey de la NASA entró en la órbita de Marte en 2001. [29] El espectrómetro de rayos gamma de Odyssey detectó cantidades significativas de hidrógeno en el metro superior aproximadamente del regolito de Marte. Se cree que este hidrógeno está contenido en grandes depósitos de hielo de agua . [30]
La misión Mars Express de la Agencia Espacial Europea (ESA) llegó a Marte en 2003. Llevaba el módulo de aterrizaje Beagle 2 , del que no se supo nada después de ser liberado y fue declarado perdido en febrero de 2004. Beagle 2 fue localizado en enero de 2015 por la cámara HiRise. sobre el Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) de la NASA que aterrizó de manera segura pero no logró desplegar completamente sus paneles solares y su antena. [31] [32] A principios de 2004, el equipo del espectrómetro planetario Fourier de Mars Express anunció que el orbitador había detectado metano en la atmósfera marciana, una posible biofirma . La ESA anunció en junio de 2006 el descubrimiento de auroras en Marte por el Mars Express . [33]
En enero de 2004, los vehículos gemelos de exploración de Marte de la NASA , llamados Spirit (MER-A) y Opportunity (MER-B), aterrizaron en la superficie de Marte. Ambos han cumplido y superado todos sus objetivos científicos. Entre los resultados científicos más importantes se encuentra la evidencia concluyente de que existió agua líquida en algún momento del pasado en ambos lugares de aterrizaje. Los remolinos de polvo y las tormentas de viento marcianos han limpiado ocasionalmente los paneles solares de ambos rovers y, por lo tanto, han aumentado su vida útil. [34] El rover Spirit (MER-A) estuvo activo hasta 2010, cuando dejó de enviar datos porque se quedó atrapado en una duna de arena y no pudo reorientarse para recargar sus baterías. [8]
El 10 de marzo de 2006, la sonda Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) de la NASA llegó a órbita para realizar un estudio científico de dos años. El orbitador comenzó a mapear el terreno y el clima marciano para encontrar sitios de aterrizaje adecuados para las próximas misiones de aterrizaje. El MRO capturó la primera imagen de una serie de avalanchas activas cerca del polo norte del planeta en 2008. [35]
Rosetta llegó a 250 kilómetros de Marte durante su sobrevuelo en 2007. [36] Dawn voló sobre Marte en febrero de 2009 para recibir asistencia gravitatoria en su camino para investigar Vesta y Ceres . [37]
Phoenix aterrizó en la región polar norte de Marte el 25 de mayo de 2008. [38] Su brazo robótico excavó en el suelo marciano y la presencia de hielo de agua se confirmó el 20 de junio de 2008. [39] [40] La misión concluyó el 10 de noviembre de 2008, después de que se perdió el contacto. [41] En 2008, el precio del transporte de material desde la superficie de la Tierra a la superficie de Marte era de aproximadamente309.000 dólares EE.UU. por kilogramo . [42]
La misión Mars Science Laboratory se lanzó el 26 de noviembre de 2011 y entregó el rover Curiosity a la superficie de Marte el 6 de agosto de 2012 UTC . Es más grande y más avanzado que los Mars Exploration Rovers, con una velocidad de hasta 90 metros por hora (295 pies por hora). [43] Los experimentos incluyen un muestreador químico láser que puede deducir la composición de las rocas a una distancia de 7 metros. [44]
El orbitador MAVEN se lanzó el 18 de noviembre de 2013 y el 22 de septiembre de 2014 se inyectó en una órbita elíptica areocéntrica a 6.200 km (3.900 millas) por 150 km (93 millas) sobre la superficie del planeta para estudiar su atmósfera. Los objetivos de la misión incluyen determinar cómo la atmósfera y el agua del planeta, que alguna vez fueron sustanciales, se perdieron con el tiempo. [45]
La Organización de Investigación Espacial de la India (ISRO) lanzó su misión Mars Orbiter (MOM) el 5 de noviembre de 2013 y fue insertada en la órbita de Marte el 24 de septiembre de 2014. La ISRO de la India es la cuarta agencia espacial en llegar a Marte, después de la agencia espacial soviética. programa, NASA y ESA. [46] India colocó con éxito una nave espacial en la órbita de Marte y se convirtió en el primer país en hacerlo en su primer intento. [47]
El ExoMars Trace Gas Orbiter llegó a Marte en 2016 y desplegó el módulo de aterrizaje Schiaparelli EDM , un módulo de aterrizaje de prueba. Schiaparelli se estrelló en la superficie, pero transmitió datos clave durante su descenso en paracaídas, por lo que la prueba fue declarada un éxito parcial. [48]
Lo siguiente implica una breve descripción de la exploración de Marte, orientada hacia orbitadores y sobrevuelos; véase también Aterrizaje en Marte y Mars Rover .
Entre 1960 y 1969, la Unión Soviética lanzó nueve sondas destinadas a llegar a Marte. Todos fallaron: tres en el lanzamiento; tres no lograron alcanzar la órbita cercana a la Tierra; uno durante el encendido para poner la nave espacial en trayectoria transmarciana; y dos durante la órbita interplanetaria.
El programa Mars 1M (a veces denominado Marsnik en los medios occidentales) fue el primer programa de exploración interplanetaria de una nave espacial no tripulada soviética, que consistió en dos sondas de sobrevuelo lanzadas hacia Marte en octubre de 1960, Mars 1960A y Mars 1960B (también conocidas como Korabl 4 y Korabl 5 respectivamente) . ). Después del lanzamiento, las bombas de la tercera etapa de ambos lanzadores no pudieron desarrollar suficiente presión para comenzar la ignición, por lo que no se alcanzó la órbita de estacionamiento de la Tierra. La nave espacial alcanzó una altitud de 120 km antes de su reingreso.
Mars 1962A fue una misión de sobrevuelo a Marte, lanzada el 24 de octubre de 1962, y Mars 1962B, una primera misión de aterrizaje en Marte, lanzada a finales de diciembre del mismo año (1962). Ambos fracasaron al romperse cuando entraban en la órbita de la Tierra o al explotar la etapa superior en órbita durante el encendido para poner la nave espacial en una trayectoria transmarciana. [8]
Mars 1 (1962 Beta Nu 1), una nave espacial interplanetaria automática lanzada a Marte el 1 de noviembre de 1962, fue la primera sonda del programa soviético de sondas de Marte en alcanzar una órbita interplanetaria. Mars 1 estaba destinado a sobrevolar el planeta a una distancia de unos 11.000 km y tomar imágenes de la superficie, así como enviar datos sobre la radiación cósmica , los impactos de micrometeoritos y el campo magnético de Marte , el entorno de radiación, la estructura atmosférica y posibles compuestos orgánicos. . [49] [50] Se llevaron a cabo sesenta y una transmisiones de radio, inicialmente a intervalos de 2 días y luego a intervalos de 5 días, de las cuales se recopiló una gran cantidad de datos interplanetarios. El 21 de marzo de 1963, cuando la nave espacial se encontraba a una distancia de 106.760.000 kilómetros de la Tierra, en su camino hacia Marte, las comunicaciones cesaron debido a un fallo en el sistema de orientación de su antena. [49] [50]
En 1964, los dos lanzamientos de sondas soviéticas, la Zond 1964A el 4 de junio y la Zond 2 el 30 de noviembre (parte del programa Zond ), resultaron en fracasos. Zond 1964A tuvo una falla en el lanzamiento, mientras que se perdió la comunicación con Zond 2 en ruta a Marte después de una maniobra a mitad de camino, a principios de mayo de 1965. [8]
En 1969, y como parte del programa de sondas a Marte , la Unión Soviética preparó dos orbitadores idénticos de 5 toneladas llamados M-69, bautizados por la NASA como Mars 1969A y Mars 1969B . Ambas sondas se perdieron en complicaciones relacionadas con el lanzamiento del cohete Proton recientemente desarrollado. [51]
La URSS tenía la intención de tener el primer satélite artificial de Marte superando a los planeados orbitadores estadounidenses Mariner 8 y Mariner 9 . En mayo de 1971, un día después de que el Mariner 8 fallara en el lanzamiento y no lograra alcanzar la órbita, Cosmos 419 (Mars 1971C) , una sonda pesada del programa soviético de Marte M-71, tampoco logró lanzarse. Esta nave espacial fue diseñada únicamente como un orbitador, mientras que las siguientes dos sondas del proyecto M-71, Mars 2 y Mars 3 , eran combinaciones multipropósito de un orbitador y un módulo de aterrizaje con pequeños vehículos exploradores que caminaban con esquís , PrOP-M , que serían el primeros exploradores de planetas fuera de la Luna. Fueron lanzados con éxito a mediados de mayo de 1971 y llegaron a Marte unos siete meses después. El 27 de noviembre de 1971, el módulo de aterrizaje Mars 2 se estrelló debido a un mal funcionamiento de la computadora de a bordo y se convirtió en el primer objeto creado por el hombre en alcanzar la superficie de Marte. El 2 de diciembre de 1971, el módulo de aterrizaje Mars 3 se convirtió en la primera nave espacial en lograr un aterrizaje suave , pero su transmisión se interrumpió después de 14,5 segundos. [52]
Los orbitadores Mars 2 y 3 enviaron un volumen relativamente grande de datos que cubrían el período comprendido entre diciembre de 1971 y marzo de 1972, aunque las transmisiones continuaron hasta agosto. El 22 de agosto de 1972, después de enviar datos y un total de 60 fotografías, Mars 2 y 3 concluyeron sus misiones. Las imágenes y los datos permitieron la creación de mapas de relieve de la superficie y proporcionaron información sobre la gravedad y los campos magnéticos marcianos . [53]
En 1973, la Unión Soviética envió cuatro sondas más a Marte: los orbitadores Mars 4 y Mars 5 y las combinaciones de sobrevuelo y módulo de aterrizaje Mars 6 y Mars 7 . Todas las misiones, excepto Mars 7, enviaron datos, siendo Mars 5 la más exitosa. Mars 5 transmitió sólo 60 imágenes antes de que una pérdida de presurización en la carcasa del transmisor pusiera fin a la misión. El módulo de aterrizaje Mars 6 transmitió datos durante el descenso, pero falló al impactar. Mars 4 sobrevoló el planeta a una distancia de 2200 km y entregó una serie de imágenes y datos de ocultación de radio , lo que constituyó la primera detección de la ionosfera nocturna en Marte. [54] La sonda Mars 7 se separó prematuramente del vehículo que la transportaba debido a un problema en el funcionamiento de uno de los sistemas a bordo ( control de actitud o retro-cohetes) y perdió el planeta por 1.300 kilómetros (8,7 × 10 −6 au). [ cita necesaria ]
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En 1964, el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA hizo dos intentos de llegar a Marte. Mariner 3 y Mariner 4 eran naves espaciales idénticas diseñadas para realizar los primeros sobrevuelos de Marte. Mariner 3 fue lanzado el 5 de noviembre de 1964, pero la cubierta que cubría la nave espacial encima de su cohete no se abrió correctamente, condenando la misión al fracaso. Tres semanas después, el 28 de noviembre de 1964, el Mariner 4 fue lanzado con éxito en un viaje de siete meses y medio a Marte. [ cita necesaria ]
El Mariner 4 sobrevoló Marte el 14 de julio de 1965, proporcionando las primeras fotografías en primer plano de otro planeta. Las imágenes, reproducidas gradualmente en la Tierra desde una pequeña grabadora instalada en la sonda, mostraban cráteres de impacto. Proporcionó datos radicalmente más precisos sobre el planeta; Se estimó una presión atmosférica en la superficie de aproximadamente el 1% de la de la Tierra y temperaturas diurnas de -100 °C (-148 °F). No se detectó ningún campo magnético [55] [56] ni cinturones de radiación marcianos [57] . Los nuevos datos significaron rediseños para los módulos de aterrizaje marcianos planeados en ese momento, y mostraron que la vida tendría más dificultades para sobrevivir allí de lo previsto anteriormente. [58] [59] [60] [61]
La NASA continuó el programa Mariner con otro par de sondas de sobrevuelo a Marte, Mariner 6 y 7 . Fueron enviadas en la siguiente ventana de lanzamiento y llegaron al planeta en 1969. Durante la siguiente ventana de lanzamiento, el programa Mariner volvió a sufrir la pérdida de una de un par de sondas. Mariner 9 entró con éxito en órbita alrededor de Marte, la primera nave espacial en hacerlo, después del fallo en el tiempo de lanzamiento de su nave gemela, Mariner 8 . Cuando el Mariner 9 llegó a Marte en 1971, él y dos orbitadores soviéticos (Mars 2 y Mars 3) descubrieron que se estaba produciendo una tormenta de polvo en todo el planeta. Los controladores de la misión aprovecharon el tiempo que pasaron esperando a que la tormenta se despejara para que la sonda se encontrara con Fobos y la fotografiara . Cuando la tormenta se aclaró lo suficiente como para que Mariner 9 pudiera fotografiar la superficie de Marte, las imágenes devueltas representaron un avance sustancial con respecto a misiones anteriores. Estas imágenes fueron las primeras en ofrecer evidencia más detallada de que en algún momento pudo haber fluido agua líquida sobre la superficie planetaria. También finalmente discernieron la verdadera naturaleza de muchas características del albedo marciano. Por ejemplo, Nix Olympica fue una de las pocas características que se pudieron ver durante la tormenta de polvo planetaria, lo que reveló que era la montaña ( volcán , para ser exactos) más alta de cualquier planeta en todo el Sistema Solar , y llevó a su reclasificación como Monte Olimpo . [ cita necesaria ]
El programa Viking lanzó las naves espaciales Viking 1 y Viking 2 a Marte en 1975; El programa constaba de dos orbitadores y dos módulos de aterrizaje: fueron la segunda y tercera nave espacial que aterrizó con éxito en Marte.
Los principales objetivos científicos de la misión del módulo de aterrizaje eran buscar firmas biológicas y observar las propiedades meteorológicas , sísmicas y magnéticas de Marte. Los resultados de los experimentos biológicos a bordo de los módulos de aterrizaje Viking siguen sin ser concluyentes, y un nuevo análisis de los datos del Viking publicado en 2012 sugiere signos de vida microbiana en Marte. [62] [63]
Los orbitadores Viking revelaron que grandes inundaciones de agua excavaron valles profundos, erosionaron surcos en el lecho de roca y viajaron miles de kilómetros. Las áreas de arroyos ramificados, en el hemisferio sur, sugieren que alguna vez llovió. [64] [65] [66]
Mars Pathfinder fue una nave espacial estadounidense que aterrizó una estación base con una sonda itinerante en Marte el 4 de julio de 1997. Consistía en un módulo de aterrizaje y un pequeño rover robótico con ruedas de 10,6 kilogramos (23 lb) llamado Sojourner , que fue el primer rover en operan en la superficie de Marte. [67] [68] Además de los objetivos científicos, la misión Mars Pathfinder también fue una "prueba de concepto" para varias tecnologías, como un sistema de aterrizaje con bolsa de aire y evitación automática de obstáculos, ambos explotados más tarde por los Mars Exploration Rovers . [67]
Después del fracaso del orbitador Mars Observer de la NASA en 1992 , la NASA reorganizó y lanzó el Mars Global Surveyor (MGS). Mars Global Surveyor se lanzó el 7 de noviembre de 1996 y entró en órbita el 12 de septiembre de 1997. Después de un año y medio recortando su órbita de una elipse circular a una trayectoria circular alrededor del planeta, la nave espacial comenzó su misión principal de mapeo en marzo de 1999. Observó el planeta desde una órbita casi polar a baja altitud durante un año marciano completo, el equivalente a casi dos años terrestres. Mars Global Surveyor completó su misión principal el 31 de enero de 2001 y completó varias fases de misión extendidas hasta que se perdió la comunicación en 2007. [69]
La misión estudió toda la superficie, la atmósfera y el interior de Marte y arrojó más datos sobre el planeta rojo que todas las misiones anteriores a Marte juntas. Los datos han sido archivados y permanecen disponibles públicamente. [70]
Entre los hallazgos científicos clave, Global Surveyor tomó fotografías de barrancos y características de flujo de escombros que sugieren que puede haber fuentes actuales de agua líquida, similares a un acuífero , en o cerca de la superficie del planeta. Canales similares en la Tierra se forman por agua que fluye, pero en Marte la temperatura normalmente es demasiado fría y la atmósfera demasiado delgada para sostener agua líquida. Sin embargo, muchos científicos plantean la hipótesis de que el agua subterránea líquida a veces puede salir a la superficie en Marte, erosionar barrancos y canales y acumularse en el fondo antes de congelarse y evaporarse. [71]
Las lecturas del magnetómetro mostraron que el campo magnético del planeta no se genera globalmente en el núcleo del planeta, sino que está localizado en áreas particulares de la corteza. Nuevos datos de temperatura e imágenes de cerca de la luna marciana Fobos mostraron que su superficie está compuesta de material en polvo de al menos 1 metro (3 pies) de espesor, causado por millones de años de impactos de meteoritos. Los datos del altímetro láser de la nave espacial dieron a los científicos sus primeras vistas tridimensionales de la capa de hielo del polo norte de Marte en enero de 1999. [72]
Un software defectuoso cargado en el vehículo en junio de 2006 provocó que la nave espacial orientara incorrectamente sus paneles solares varios meses después, lo que provocó el sobrecalentamiento de la batería y el posterior fallo. [73] El 5 de noviembre de 2006, MGS perdió contacto con la Tierra. [74] La NASA puso fin a los esfuerzos para restablecer la comunicación el 28 de enero de 2007. [75]
En 2001, el orbitador Mars Odyssey de la NASA llegó a Marte. Su misión es utilizar espectrómetros e imágenes para buscar evidencia de agua y actividad volcánica pasada o presente en Marte. En 2002, se anunció que el espectrómetro de rayos gamma y el espectrómetro de neutrones de la sonda habían detectado grandes cantidades de hidrógeno , lo que indicaba que hay vastos depósitos de hielo de agua en los tres metros superiores del suelo de Marte dentro de los 60° de latitud del polo sur. [ cita necesaria ]
El 2 de junio de 2003, el Mars Express de la Agencia Espacial Europea despegó del cosmódromo de Baikonur hacia Marte. La nave Mars Express está formada por el Mars Express Orbiter y el módulo de aterrizaje estacionario Beagle 2 . El módulo de aterrizaje llevaba un dispositivo de excavación y el espectrómetro de masas más pequeño creado hasta la fecha, así como una variedad de otros dispositivos, en un brazo robótico para analizar con precisión el suelo debajo de la superficie polvorienta para buscar biofirmas y biomoléculas . [ cita necesaria ]
El orbitador entró en la órbita de Marte el 25 de diciembre de 2003 y el Beagle 2 entró en la atmósfera de Marte el mismo día. Sin embargo, los intentos de contactar con el módulo de aterrizaje fracasaron. Los intentos de comunicación continuaron durante todo enero, pero el Beagle 2 fue declarado perdido a mediados de febrero y el Reino Unido y la ESA iniciaron una investigación conjunta. El Mars Express Orbiter confirmó la presencia de hielo de agua y hielo de dióxido de carbono en el polo sur del planeta, mientras que la NASA había confirmado previamente su presencia en el polo norte de Marte. [ cita necesaria ]
El destino del módulo de aterrizaje siguió siendo un misterio hasta que fue localizado intacto en la superficie de Marte en una serie de imágenes del Mars Reconnaissance Orbiter . [76] [77] Las imágenes sugieren que dos de los cuatro paneles solares de la nave espacial no se desplegaron, bloqueando la antena de comunicaciones de la nave espacial. Beagle 2 es la primera sonda británica y la primera europea que logra un aterrizaje suave en Marte. [ cita necesaria ]
La misión Mars Exploration Rover (MER) de la NASA, iniciada en 2003, fue una misión espacial robótica en la que participaron dos rovers, Spirit (MER-A) y Opportunity (MER-B), que exploraron la geología de la superficie marciana. El objetivo científico de la misión era buscar y caracterizar una amplia gama de rocas y suelos que contienen pistas sobre la actividad del agua en el pasado en Marte. La misión fue parte del Programa de Exploración de Marte de la NASA, que incluye tres módulos de aterrizaje exitosos anteriores: los dos módulos del programa Viking en 1976; y la sonda Mars Pathfinder en 1997. [ cita necesaria ]
El Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) es una nave espacial multipropósito diseñada para realizar reconocimiento y exploración de Marte desde órbita. La nave espacial, valorada en 720 millones de dólares, fue construida por Lockheed Martin bajo la supervisión del Jet Propulsion Laboratory , se lanzó el 12 de agosto de 2005 y entró en la órbita de Marte el 10 de marzo de 2006. [79]
El MRO contiene una gran cantidad de instrumentos científicos como la cámara HiRISE , la cámara CTX, CRISM y SHARAD . La cámara HiRISE se utiliza para analizar accidentes geográficos marcianos, mientras que CRISM y SHARAD pueden detectar agua , hielo y minerales sobre y debajo de la superficie. Además, MRO está allanando el camino para las próximas generaciones de naves espaciales mediante el monitoreo diario del clima y las condiciones de la superficie marcianas, la búsqueda de futuros sitios de aterrizaje y la prueba de un nuevo sistema de telecomunicaciones que le permite enviar y recibir información a una velocidad de bits sin precedentes , en comparación con las anteriores. Nave espacial de Marte. La transferencia de datos hacia y desde la nave espacial se produce más rápido que todas las misiones interplanetarias anteriores combinadas y le permite servir como un importante satélite de retransmisión para otras misiones. [ cita necesaria ]
La misión de la sonda espacial Rosetta de la ESA al cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko voló a 250 km de Marte el 25 de febrero de 2007, en una honda gravitacional diseñada para frenar y redirigir la nave espacial. [80]
La nave espacial Dawn de la NASA utilizó la gravedad de Marte en 2009 para cambiar de dirección y velocidad en su camino hacia Vesta , y probó las cámaras y otros instrumentos de Dawn en Marte. [81]
El 8 de noviembre de 2011, la rusa Roscosmos lanzó una ambiciosa misión llamada Fobos-Grunt . Consistía en un módulo de aterrizaje destinado a recuperar una muestra de la luna de Marte, Fobos, de regreso a la Tierra , y colocar la sonda china Yinghuo-1 en la órbita de Marte. La misión Fobos-Grunt sufrió un fallo total de control y comunicaciones poco después del lanzamiento y quedó varada en la órbita terrestre baja , cayendo posteriormente de nuevo a la Tierra. [82] El satélite Yinghuo-1 y Fobos-Grunt sufrieron un reingreso destructivo el 15 de enero de 2012, y finalmente se desintegraron sobre el Océano Pacífico. [83] [84] [85]
La misión Mars Science Laboratory de la NASA con su rover llamado Curiosity , fue lanzada el 26 de noviembre de 2011, [86] [87] y aterrizó en Marte el 6 de agosto de 2012, en Aeolis Palus en el cráter Gale . El rover lleva instrumentos diseñados para buscar condiciones pasadas o presentes relevantes para la habitabilidad pasada o presente de Marte. [88] [89] [90] [91]
MAVEN de la NASA es una misión orbital para estudiar la atmósfera superior de Marte. [92] También servirá como satélite de retransmisión de comunicaciones para módulos de aterrizaje y vehículos robóticos en la superficie de Marte. MAVEN se lanzó el 18 de noviembre de 2013 y llegó a Marte el 22 de septiembre de 2014. [ cita necesaria ]
La misión Mars Orbiter , también llamada Mangalyaan , fue lanzada el 5 de noviembre de 2013 por la Organización India de Investigación Espacial (ISRO). [93] Fue insertada con éxito en la órbita marciana el 24 de septiembre de 2014. La misión es un demostrador de tecnología y, como objetivo secundario, también estudiará la atmósfera marciana. Esta es la primera misión de la India a Marte y, con ella, ISRO se convirtió en la cuarta agencia espacial en llegar con éxito a Marte después de la Unión Soviética, la NASA (EE.UU.) y la ESA (Europa). Se completó con un presupuesto récord de 71 millones de dólares, [94] [95] lo que la convierte en la misión a Marte menos costosa hasta la fecha. [96] La misión concluyó el 27 de septiembre de 2022, después de que se perdiera el contacto.
El ExoMars Trace Gas Orbiter es un orbitador de investigación atmosférica construido en colaboración entre la ESA y Roscosmos. Fue inyectado en la órbita de Marte el 19 de octubre de 2016 para comprender mejor el metano ( CH
4) y otros gases traza presentes en la atmósfera marciana que podrían ser evidencia de una posible actividad biológica o geológica. El módulo de aterrizaje Schiaparelli EDM quedó destruido cuando intentaba aterrizar en la superficie de Marte. [97]
En agosto de 2012, la NASA seleccionó InSight , una misión de aterrizaje de 425 millones de dólares con una sonda de flujo de calor y un sismómetro, para determinar la estructura interior profunda de Marte. [98] [99] [100] InSight aterrizó con éxito en Marte el 26 de noviembre de 2018. [101] Insight recopiló datos valiosos sobre la atmósfera, [102] la superficie [103] y el interior del planeta [104] . La misión de Insight se declaró finalizada el 21 de diciembre de 2022.
El 5 de mayo de 2018 se lanzaron dos CubeSats de sobrevuelo llamados MarCO con InSight [105] para proporcionar telemetría en tiempo real durante la entrada y el aterrizaje de InSight . Los CubeSats se separaron del propulsor Atlas V 1,5 horas después del lanzamiento y recorrieron sus propias trayectorias hacia Marte. [106] [107] [108]
Los Emiratos Árabes Unidos lanzaron la misión Hope Mars en julio de 2020 con el propulsor japonés H-IIA . [109] Fue puesto en órbita con éxito el 9 de febrero de 2021. Está estudiando la atmósfera y el clima marcianos.
Tianwen-1 fue una misión china lanzada el 23 de julio de 2020 que incluía un orbitador, un módulo de aterrizaje y un rover de 240 kilogramos (530 libras) junto con un paquete de cámaras remotas y desplegables. [110] Tianwen-1 entró en órbita el 10 de febrero de 2021 y el rover Zhurong aterrizó con éxito el 14 de mayo de 2021 y se desplegó el 22 de mayo de 2021. [6] Zhurong había estado en funcionamiento durante 347 días marcianos y había viajado 1.921 metros a través de Marte. [111]
La misión Mars 2020 de la NASA se lanzó el 30 de julio de 2020 en un cohete Atlas V de United Launch Alliance desde Cabo Cañaveral . Se basa en el diseño del Mars Science Laboratory . La carga útil científica se centra en la astrobiología . [112] Incluye el rover Perseverance y el helicóptero Ingenuity retirado . A diferencia de los rovers más antiguos que dependían de la energía solar, Perseverance funciona con energía nuclear para sobrevivir más tiempo que sus predecesores en este entorno hostil y polvoriento. El rover del tamaño de un automóvil pesa alrededor de 1 tonelada, con un brazo robótico que alcanza aproximadamente 7 pies (2,1 m), cámaras con zoom, un analizador químico y un taladro de roca. [113] [114]
Después de viajar 471 millones de kilómetros (293 millones de millas) para llegar a Marte en el transcurso de más de seis meses, Perseverance aterrizó con éxito el 18 de febrero de 2021. Su misión inicial está programada para al menos un año marciano, o 687 días terrestres. Buscará signos de vida antigua y explorará la superficie del planeta rojo. [115] [116]
El 19 de octubre de 2021, Perseverance había captado los primeros sonidos de Marte. Las grabaciones consistieron en cinco horas de ráfagas de viento marciano, ruedas del rover crujiendo sobre grava y motores zumbando cuando la nave espacial mueve su brazo. Los sonidos dan a los investigadores pistas sobre la atmósfera, como la distancia que recorre el sonido en el planeta. [ cita necesaria ]
La misión de la sonda espacial Psyche de la NASA al asteroide 16 Psyche, rico en metales , realizará un sobrevuelo a Marte en mayo de 2026, en una honda gravitacional diseñada para frenar y redirigir la nave espacial. [117]
Otros conceptos de misiones futuras incluyen sondas polares, aviones marcianos y una red de pequeñas estaciones meteorológicas. [129] Las áreas de estudio a largo plazo pueden incluir tubos de lava marcianos, utilización de recursos y portadores de carga electrónica en las rocas. [135] [136] Las micromisiones son otra posibilidad, como llevar a cuestas una pequeña nave espacial en un cohete Ariane 5 y utilizar una asistencia de gravedad lunar para llegar a Marte. [137]
La exploración humana de Marte ha sido una aspiración desde los primeros días de los cohetes modernos; Robert H. Goddard atribuye la idea de llegar a Marte como su propia inspiración para estudiar la física y la ingeniería de los vuelos espaciales. [138] A lo largo de la historia de la exploración espacial se han hecho propuestas para la exploración humana de Marte ; Actualmente existen múltiples planes y programas activos para llevar humanos a Marte dentro de los próximos diez a treinta años, tanto gubernamentales como privados, algunos de los cuales se enumeran a continuación.
La exploración humana por parte de Estados Unidos fue identificada como un objetivo a largo plazo en la Visión para la Exploración Espacial anunciada en 2004 por el entonces presidente estadounidense George W. Bush . [139] La nave espacial Orion planeada se utilizaría para enviar una expedición humana a la luna de la Tierra en 2020 como un trampolín hacia una expedición a Marte. El 28 de septiembre de 2007, el administrador de la NASA, Michael D. Griffin, declaró que la NASA pretende llevar una persona a Marte para 2037. [140]
El 2 de diciembre de 2014, el director de la misión de operaciones y sistemas de exploración humana avanzada de la NASA, Jason Crusan, y el administrador asociado adjunto de programas, James Reuthner, anunciaron un apoyo provisional para el "Diseño de misión asequible a Marte" de Boeing , que incluye protección contra la radiación, gravedad artificial centrífuga y reabastecimiento de consumibles en tránsito. y un módulo de aterrizaje que puede regresar. [141] [142] Reuthner sugirió que si se disponía de la financiación adecuada, la misión propuesta se esperaría para principios de la década de 2030. [143]
El 8 de octubre de 2015, la NASA publicó su plan oficial para la exploración y colonización humana de Marte. Lo llamaron "Viaje a Marte". El plan opera a través de tres fases distintas que conducen a una colonización plenamente sostenida. [144]
El 28 de agosto de 2015, la NASA financió una simulación de un año de duración para estudiar los efectos de una misión de un año a Marte en seis científicos. Los científicos vivían en un biodomo en una montaña de Mauna Loa en Hawaii con una conexión limitada con el mundo exterior y solo se les permitía salir si llevaban trajes espaciales. [146] [147]
Los planes de exploración humana de Marte de la NASA han evolucionado a través de las Misiones de Referencia de Diseño de Marte de la NASA , una serie de estudios de diseño para la exploración humana de Marte.
En 2017, el foco de la NASA se centró en un regreso a la Luna para 2024 con el programa Artemis , tras este proyecto podría seguir un vuelo a Marte.
El objetivo a largo plazo de la empresa privada SpaceX es establecer vuelos regulares a Marte para permitir la colonización. [148] [149] [150] Con este fin, la compañía está desarrollando Starship , una nave espacial capaz de transportar tripulaciones a Marte y otros cuerpos celestes, junto con su propulsor Super Heavy . En 2017, SpaceX anunció planes para enviar dos Starships sin tripulación a Marte para 2022, seguidos de dos vuelos más sin tripulación y dos vuelos con tripulación en 2024. [149] Está previsto que Starship tenga una carga útil de al menos 100 toneladas. [151] Starship está diseñado para utilizar una combinación de aerofrenado y descenso propulsor, utilizando combustible producido en una instalación de Marte ( utilización de recursos in situ ). [149] A partir de 2024, el programa de desarrollo Starship ha realizado múltiples vuelos de prueba integrados y está avanzando hacia la reutilización total. Los planes de SpaceX implican la fabricación en masa de Starship y se sustentarán inicialmente mediante el reabastecimiento desde la Tierra y la utilización de recursos in situ en Marte, hasta que la colonia de Marte alcance su plena autosostenibilidad. Cualquier futura misión humana a Marte probablemente se llevará a cabo dentro de la ventana óptima de lanzamiento a Marte, que ocurre cada 26 meses. [152] [153]
Mars Direct , una misión humana de bajo costo propuesta por Robert Zubrin , fundador de la Mars Society , usaría cohetes pesados de clase Saturno V , como el Ares V , para saltarse la construcción orbital, el encuentro LEO y los depósitos de combustible lunar. Una propuesta modificada, llamada " Mars to Stay ", implica no devolver inmediatamente a los primeros exploradores inmigrantes, si es que alguna vez lo hacen (ver Colonización de Marte ). [139] [140] [154] [155]
El desafío, la complejidad y la duración de las misiones a Marte han provocado el fracaso de muchas misiones. [156] La alta tasa de fracaso de las misiones que intentan explorar Marte se denomina informalmente "Maldición de Marte" o "Maldición marciana". [157] La frase "Ghoul Galáctico" [158] o "Gran Ghoul Galáctico" se refiere a un monstruo espacial ficticio que subsiste a base de sondas de Marte , y a veces se utiliza en broma para "explicar" las dificultades recurrentes. [159] [160] [161] [162]
En 1988 se enviaron dos sondas soviéticas a Marte como parte del programa Fobos . Phobos 1 funcionó normalmente hasta que no se produjo la esperada sesión de comunicaciones el 2 de septiembre de 1988. El problema se debió a un error de software que desactivó los propulsores de actitud de Phobos 1, lo que provocó que los paneles solares de la nave espacial ya no apuntaran al Sol, agotando las baterías de Phobos 1. Fobos 2 operó normalmente durante sus fases de crucero e inserción orbital de Marte el 29 de enero de 1989, recopilando datos sobre el Sol, el medio interplanetario, Marte y Fobos. Poco antes de la fase final de la misión, durante la cual la nave espacial debía acercarse a 50 m de la superficie de Phobos y liberar dos módulos de aterrizaje, uno como una "tolva" móvil y el otro como una plataforma estacionaria, se perdió el contacto con Phobos 2 . La misión terminó cuando la señal de la nave espacial no pudo recuperarse con éxito el 27 de marzo de 1989. Se determinó que la causa del fallo fue un mal funcionamiento de la computadora de a bordo. [ cita necesaria ]
Pocos años después, en 1992, el Mars Observer , lanzado por la NASA, falló cuando se acercaba a Marte. Mars 96 , un orbitador lanzado el 16 de noviembre de 1996 por Rusia, fracasó al no realizarse el segundo encendido previsto de la cuarta etapa del Bloque D-2. [163]
Tras el éxito de Global Surveyor y Pathfinder, se produjo otra serie de fracasos en 1998 y 1999, con el orbitador japonés Nozomi y los penetradores Mars Climate Orbiter , Mars Polar Lander y Deep Space 2 de la NASA sufriendo varios errores fatales. El Mars Climate Orbiter se destacó por mezclar unidades habituales de EE. UU. con unidades métricas , lo que provocó que el orbitador se quemara al entrar en la atmósfera de Marte. [164]
La Agencia Espacial Europea también ha intentado aterrizar dos sondas en la superficie marciana; Beagle 2 , un módulo de aterrizaje construido en Gran Bretaña que no logró desplegar adecuadamente sus paneles solares después del aterrizaje en diciembre de 2003, y Schiaparelli , que voló a lo largo del ExoMars Trace Gas Orbiter . El contacto con el módulo de aterrizaje Schiaparelli EDM se perdió 50 segundos antes del aterrizaje. [165] Más tarde se confirmó que el módulo de aterrizaje golpeó la superficie a gran velocidad, posiblemente explotando. [166]
{{cite web}}: Mantenimiento CS1: nombres numéricos: lista de autores ( enlace )Si el satélite orbita el Planeta Rojo, la agencia espacial india será la cuarta del mundo, después de las de EE.UU., Rusia y Europa, en emprender con éxito una misión a Marte.
