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 la comprensión de 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 fracaso, especialmente 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 antes de que sus observaciones pudieran comenzar. Algunas misiones han tenido un éxito inesperado, como los rovers 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 fue acompañado por el helicóptero Ingenuity , que exploró sitios para que Perseverance los estudiara antes de que su misión terminara 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 las tormentas de arena que se acercaban y al invierno marciano; se esperaba que el rover despertara de la hibernación en diciembre de 2022, pero a abril de 2023 no se ha movido y se presume que está permanentemente inactivo. [7]
Hay siete orbitadores que están explorando 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, hay nueve vehículos en total que están explorando Marte actualmente: 2 exploradores y 7 orbitadores.
Se están planificando varias misiones de retorno de muestras de Marte, como la Mars Sample Return de la NASA-ESA , que recogerá las muestras que actualmente está recogiendo el rover Perseverance . [8]
En abril de 2024, la NASA seleccionó varias empresas para iniciar estudios sobre la prestación de servicios comerciales para facilitar aún más la ciencia robótica en Marte. [9]
Marte ha sido objeto de interés humano durante mucho tiempo. Las primeras observaciones telescópicas revelaron cambios de color en la superficie que se atribuyeron a la vegetación estacional y las características lineales aparentes se atribuyeron a un diseño inteligente. Otras observaciones telescópicas encontraron dos lunas, Fobos y Deimos , casquetes polares y la formación ahora conocida como Monte Olimpo , la montaña más alta del Sistema Solar . Los descubrimientos despertaron aún más interés en el estudio y la exploración del planeta rojo. Marte es un planeta rocoso, como la Tierra , que se formó aproximadamente en la misma época, pero con solo la mitad del diámetro de la Tierra y una atmósfera delgada ; tiene una superficie fría y desértica. [10]
Una forma en que se ha categorizado la superficie de Marte es mediante treinta " cuadrángulos ", cada uno de los cuales recibe el nombre de una característica fisiográfica prominente dentro de ese cuadrángulo. [11] [12]
Las ventanas de lanzamiento de energía mínima para una expedición a Marte ocurren en intervalos de aproximadamente dos años y dos meses (específicamente 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, aumentando hasta un pico a fines de la década de 1970 y alcanzando otro mínimo en 1986 y 1988. [15]
A partir de 1960, el programa espacial soviético lanzó 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, por el Mariner 4 de la NASA . [22] El 14 de noviembre de 1971, el 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 sustancialmente a medida que mejoró la tecnología. [21]
Las primeras sondas soviéticas en tocar la superficie fueron dos sondas: la sonda Mars 2 el 27 de noviembre y la sonda Mars 3 el 2 de diciembre de 1971. La Mars 2 falló durante el descenso y la Mars 3 falló unos veinte segundos después del primer aterrizaje suave marciano . [24] La Mars 6 falló durante el descenso, pero devolvió algunos datos atmosféricos corruptos en 1974. [25] Los lanzamientos de la NASA de 1975 del programa Viking consistieron en dos orbitadores, cada uno con un módulo de aterrizaje que aterrizó suavemente con éxito en 1976. La Viking 1 permaneció operativa durante seis años, la Viking 2 durante tres años. 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, con especial atención a Fobos. Fobos 1 perdió contacto en el camino a Marte. Fobos 2, si bien fotografió con éxito Marte y Fobos, falló antes de que estuviera previsto que lanzara dos módulos de aterrizaje a la superficie de Fobos. [27]
Marte tiene reputación de ser un objetivo difícil de exploración espacial: solo 25 de las 55 misiones realizadas hasta 2019, o el 45,5%, han tenido un éxito total, y otras tres fueron parcialmente exitosas y parcialmente fallidas. [ cita requerida ] Sin embargo, de las dieciséis misiones realizadas desde 2001, doce han tenido éxito y ocho de ellas siguen operativas.
Las misiones que finalizaron prematuramente después de Fobos 1 y 2 (1988) incluyen (ver la sección Dificultades de la sonda para más detalles):
Tras el fracaso de la sonda Mars Observer en 1993 , la sonda Mars Global Surveyor de la NASA alcanzó la órbita de Marte en 1997. Esta misión fue un éxito total, habiendo finalizado su misión de mapeo principal a principios de 2001. El contacto con la sonda se perdió en noviembre de 2006 durante su tercer programa extendido, pasando exactamente 10 años operativos en el espacio. La sonda Mars Pathfinder de la NASA , que transportaba un vehículo de exploración robótico Sojourner , aterrizó en el valle de Ares en Marte en el verano de 1997, devolviendo muchas imágenes. [28]
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La sonda Mars Odyssey de la NASA entró en órbita en 2001. [29] El espectrómetro de rayos gamma de Odyssey detectó cantidades significativas de hidrógeno en el metro superior de 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 consigo 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 del Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) de la NASA tras aterrizar de forma segura pero no haber logrado desplegar por completo sus paneles solares y antena. [31] [32] A principios de 2004, el equipo del Espectrómetro Planetario de 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 parte de Mars Express . [33]
En enero de 2004, los exploradores gemelos de la NASA , 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 significativos se encuentran las pruebas concluyentes de que en algún momento del pasado existió agua líquida en ambos lugares de aterrizaje. Los remolinos de polvo y las tormentas de viento marcianos han limpiado ocasionalmente los paneles solares de ambos exploradores, aumentando así su vida útil. [34] El explorador Spirit (MER-A) estuvo activo hasta 2010, cuando dejó de enviar datos porque se quedó atascado en una duna de arena y no pudo reorientarse para recargar sus baterías. [8]
Rosetta llegó a 250 km de Marte durante su sobrevuelo de 2007. [35] Dawn sobrevoló Marte en febrero de 2009 para recibir asistencia gravitatoria en su camino a investigar Vesta y Ceres . [36]
El Phoenix aterrizó en la región polar norte de Marte el 25 de mayo de 2008. [37] Su brazo robótico cavó en el suelo marciano y la presencia de hielo de agua se confirmó el 20 de junio de 2008. [38] [39] La misión concluyó el 10 de noviembre de 2008, después de que se perdiera el contacto. [40] En 2008, el precio del transporte de material desde la superficie de la Tierra a la superficie de Marte fue de aproximadamente309.000 dólares estadounidenses por kilogramo . [41]
La Organización de Investigación Espacial de la India (ISRO) lanzó su Misión Orbital de Marte (MOM) el 5 de noviembre de 2013, y se insertó 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 del programa espacial soviético, la NASA y la ESA. [42] 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. [43]
A continuación se presenta una breve descripción general de las misiones anteriores a Marte, orientadas a orbitadores y sobrevuelos; véase también Aterrizaje en Marte y Rover en Marte .
Entre 1960 y 1969, la Unión Soviética lanzó nueve sondas destinadas a llegar a Marte. Todas fracasaron: tres en el lanzamiento; tres no lograron alcanzar la órbita cercana a la Tierra; una durante el encendido para poner la nave espacial en trayectoria transmarciana; y dos durante la órbita interplanetaria.
El programa Mars 1M (a veces llamado Marsnik en los medios occidentales) fue el primer programa soviético de exploración interplanetaria con naves espaciales no tripuladas, 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 iniciar la ignición, por lo que no se logró la órbita de estacionamiento terrestre. La nave espacial alcanzó una altitud de 120 km antes de reingresar.
La Mars 1962A fue una misión de sobrevuelo de Marte, lanzada el 24 de octubre de 1962, y la Mars 1962B, una primera misión de aterrizaje en Marte, lanzada a fines de diciembre del mismo año (1962). Ambas fracasaron, ya sea porque se rompieron cuando se dirigían a la órbita terrestre o porque la etapa superior explotó en órbita durante el encendido para poner la nave espacial en 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 a Marte en alcanzar una órbita interplanetaria. La Mars 1 tenía como objetivo 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 micrometeoroides y el campo magnético de Marte , el entorno de radiación, la estructura atmosférica y los posibles compuestos orgánicos. [44] [45] Se realizaron sesenta y una transmisiones de radio, inicialmente a intervalos de dos días y más tarde a intervalos de cinco 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 km de la Tierra, en su camino hacia Marte, las comunicaciones cesaron debido a un fallo en su sistema de orientación de antena. [44] [45]
En 1964, los dos lanzamientos de sondas soviéticas, Zond 1964A el 4 de junio y Zond 2 el 30 de noviembre (parte del programa Zond ), resultaron fallidos. 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 recién desarrollado cohete Proton. [46]
La URSS pretendía tener el primer satélite artificial de Marte superando a los 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 pudiera alcanzar la órbita, Cosmos 419 (Mars 1971C) , una sonda pesada del programa soviético M-71 para Marte, también fracasó en su lanzamiento. Esta nave espacial fue diseñada solo como orbitador, mientras que las dos sondas siguientes del proyecto M-71, Mars 2 y Mars 3 , eran combinaciones multipropósito de un orbitador y un módulo de aterrizaje con pequeños exploradores con esquís , PrOP-M , que serían los primeros exploradores planetarios 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 de 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 llegar a 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. [47]
Los orbitadores Mars 2 y 3 enviaron un volumen relativamente grande de datos que abarcaban el período de diciembre de 1971 a 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 del relieve de la superficie y proporcionaron información sobre la gravedad y los campos magnéticos marcianos . [48]
En 1973, la Unión Soviética envió cuatro sondas más a Marte: los orbitadores Mars 4 y Mars 5 y las combinaciones de sobrevuelo y aterrizaje Mars 6 y Mars 7. Todas las misiones, excepto Mars 7, enviaron datos, siendo Mars 5 la más exitosa. Mars 5 transmitió solo 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 envió una franja de imágenes y datos de ocultación de radio , lo que constituyó la primera detección de la ionosfera del lado nocturno de Marte. [49] La sonda Mars 7 se separó prematuramente del vehículo portador debido a un problema en el funcionamiento de uno de los sistemas de a bordo ( control de actitud o retrocohetes) y se perdió el planeta por 1300 kilómetros (8,7 × 10 −6 au). [ cita requerida ]
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En 1964, el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA realizó dos intentos de llegar a Marte. La Mariner 3 y la Mariner 4 eran naves espaciales idénticas diseñadas para realizar los primeros sobrevuelos de Marte. La Mariner 3 fue lanzada el 5 de noviembre de 1964, pero la cubierta que envolvía la nave espacial sobre su cohete no se abrió correctamente, lo que arruinó la misión. Tres semanas después, el 28 de noviembre de 1964, la Mariner 4 fue lanzada con éxito en un viaje de 7 meses y medio a Marte. [ cita requerida ]
El Mariner 4 pasó por Marte el 14 de julio de 1965 y proporcionó las primeras fotografías de cerca de otro planeta. Las imágenes, reproducidas gradualmente en la Tierra desde una pequeña grabadora de la sonda, mostraban cráteres de impacto. Proporcionaron 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 [50] [51] ni cinturones de radiación marcianos [52] . Los nuevos datos supusieron rediseños para los módulos de aterrizaje marcianos que se planeaban entonces y mostraron que la vida tendría más dificultades para sobrevivir allí de lo que se había previsto anteriormente. [53] [54] [55] [56]
La NASA continuó el programa Mariner con otro par de sondas que sobrevolaron Marte, la Mariner 6 y la Mariner 7. Fueron enviadas en la siguiente ventana de lanzamiento y llegaron al planeta en 1969. Durante la siguiente ventana de lanzamiento, el programa Mariner sufrió nuevamente la pérdida de una de las dos sondas. La 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, la Mariner 8. Cuando la Mariner 9 llegó a Marte en 1971, esta y dos orbitadores soviéticos (Mars 2 y Mars 3) descubrieron que se estaba desarrollando una tormenta de polvo en todo el planeta. Los controladores de la misión utilizaron el tiempo que pasaron esperando a que la tormenta se despejara para que la sonda se encontrara con Fobos y fotografiara la zona. Cuando la tormenta se despejó lo suficiente para que la Mariner 9 pudiera fotografiar la superficie de Marte, las imágenes obtenidas representaron un avance sustancial con respecto a las misiones anteriores. Estas imágenes fueron las primeras en ofrecer evidencia más detallada de que en algún momento el agua líquida podría haber fluido sobre la superficie planetaria. Finalmente, también pudieron discernir la verdadera naturaleza de muchas características del albedo marciano. Por ejemplo, Nix Olympica fue una de las pocas características que pudieron verse durante la tormenta de polvo planetaria, lo que reveló que era la montaña más alta ( volcán , para ser exactos) de cualquier planeta en todo el Sistema Solar , y condujo a su reclasificación como Monte Olimpo . [ cita requerida ]
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: estas fueron la segunda y tercera naves espaciales en aterrizar con éxito en Marte.
Los principales objetivos científicos de la misión de aterrizaje eran buscar biofirmas y observar las propiedades meteorológicas , sísmicas y magnéticas de Marte. Los resultados de los experimentos biológicos a bordo de los aterrizadores Viking siguen sin ser concluyentes, y un nuevo análisis de los datos de Viking publicado en 2012 sugiere signos de vida microbiana en Marte. [57] [58]
Las sondas Viking revelaron que grandes inundaciones de agua excavaron valles profundos, erosionaron surcos en el lecho rocoso y recorrieron miles de kilómetros. Las áreas de arroyos ramificados en el hemisferio sur sugieren que alguna vez cayó lluvia. [59] [60] [61]
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 operar en la superficie de Marte. [62] [63] Además de los objetivos científicos, la misión Mars Pathfinder también fue una "prueba de concepto" para varias tecnologías, como un sistema de aterrizaje con bolsas de aire y evitación automática de obstáculos, ambos explotados más tarde por los Mars Exploration Rovers . [62]
Tras el fracaso de la sonda Mars Observer de la NASA en 1992 , la NASA reorganizó sus equipos y lanzó la Mars Global Surveyor (MGS). La 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 de ajustar su órbita de una elipse en bucle a una trayectoria circular alrededor del planeta, la nave espacial comenzó su misión cartográfica principal en marzo de 1999. Observó el planeta desde una órbita de baja altitud, casi polar, a lo largo de un año marciano completo, el equivalente a casi dos años terrestres. La 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. [64]
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 se han archivado y siguen estando disponibles para el público. [65]
Entre los hallazgos científicos más importantes, 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 la superficie del planeta o cerca de ella. Canales similares en la Tierra se forman por el agua que fluye, pero en Marte la temperatura normalmente es demasiado fría y la atmósfera demasiado delgada para sostener el 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. [66]
Las lecturas del magnetómetro mostraron que el campo magnético del planeta no se genera globalmente en el núcleo del planeta, sino que se localiza 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 un metro (3 pies) de espesor, causado por millones de años de impactos de meteoritos. Los datos del altímetro láser de la nave espacial proporcionaron a los científicos sus primeras vistas en 3-D de la capa de hielo del polo norte de Marte en enero de 1999. [67]
Un software defectuoso cargado en el vehículo en junio de 2006 provocó que la nave espacial orientara sus paneles solares de forma incorrecta varios meses después, lo que provocó un sobrecalentamiento de la batería y una falla posterior. [68] El 5 de noviembre de 2006, MGS perdió contacto con la Tierra. [69] La NASA finalizó los esfuerzos para restablecer la comunicación el 28 de enero de 2007. [70]
En 2001, la sonda Mars Odyssey de la NASA llegó a Marte. Su misión es utilizar espectrómetros y generadores de 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 indica que existen 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 requerida ]
El 2 de junio de 2003, la sonda Mars Express de la Agencia Espacial Europea partió del cosmódromo de Baikonur rumbo a Marte. La sonda Mars Express está formada por el orbitador Mars Express 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 serie de otros dispositivos, en un brazo robótico para analizar con precisión el suelo debajo de la superficie polvorienta en busca de biofirmas y biomoléculas . [ cita requerida ]
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 orbitador Mars Express 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 requerida ]
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 . [71] [72] 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 en lograr un aterrizaje suave en Marte. [ cita requerida ]
La misión Mars Exploration Rover Mission (MER) de la NASA, que comenzó en 2003, fue una misión espacial robótica en la que participaron dos exploradores, 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 hídrica pasada en Marte. La misión formaba parte del Programa de Exploración de Marte de la NASA, que incluye tres módulos de aterrizaje anteriores que tuvieron éxito: los dos módulos de aterrizaje del programa Viking en 1976; y la sonda Mars Pathfinder en 1997. [ cita requerida ]
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. [73]
La nave espacial Dawn de la NASA utilizó la gravedad de Marte en 2009 para cambiar la dirección y la velocidad en su camino a Vesta , y probó las cámaras de Dawn y otros instrumentos en Marte. [74]
El 8 de noviembre de 2011, la agencia rusa Roscosmos lanzó una ambiciosa misión llamada Fobos-Grunt . Consistía en un módulo de aterrizaje destinado a recuperar una muestra de la luna marciana Fobos y volver a la Tierra , y colocar la sonda china Yinghuo-1 en la órbita de Marte. La misión Fobos-Grunt sufrió una falla total de control y comunicaciones poco después del lanzamiento y quedó varada en la órbita baja de la Tierra , para luego caer de nuevo a la Tierra. [75] El satélite Yinghuo-1 y Fobos-Grunt sufrieron un reingreso destructivo el 15 de enero de 2012, desintegrándose finalmente sobre el océano Pacífico. [76] [77] [78]
La misión Mars Orbiter , también llamada Mangalyaan , fue lanzada el 5 de noviembre de 2013 por la Organización de Investigación Espacial de la India (ISRO). [79] Se insertó 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, la 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, [80] [81] lo que la convierte en la misión a Marte menos costosa hasta la fecha. [82] La misión concluyó el 27 de septiembre de 2022, después de que se perdiera el contacto.
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. [83] [84] [85] InSight aterrizó con éxito en Marte el 26 de noviembre de 2018. [86] Insight recopiló datos valiosos sobre la atmósfera, [87] la superficie [88] y el interior del planeta [89] . 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 [90] para proporcionar telemetría en tiempo real durante la entrada y el aterrizaje de InSight . Los CubeSats se separaron del cohete Atlas V 1,5 horas después del lanzamiento y recorrieron sus propias trayectorias hacia Marte. [91] [92] [93]
El 10 de marzo de 2006, la sonda Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) de la NASA llegó a la órbita para realizar un estudio científico de dos años. La sonda comenzó a cartografiar el terreno y el clima marcianos para encontrar sitios de aterrizaje adecuados para las próximas misiones de aterrizaje. La MRO capturó la primera imagen de una serie de avalanchas activas cerca del polo norte del planeta en 2008. [94]
La misión Mars Science Laboratory se lanzó el 26 de noviembre de 2011 y llevó al rover Curiosity a la superficie de Marte el 6 de agosto de 2012 UTC . Es más grande y más avanzado que los rovers de exploración de Marte, con una velocidad de hasta 90 metros por hora (295 pies por hora). [95] Los experimentos incluyen un muestreador químico láser que puede deducir la composición de las rocas a una distancia de 7 metros. [96]
El orbitador MAVEN fue lanzado el 18 de noviembre de 2013 y el 22 de septiembre de 2014 fue inyectado en una órbita elíptica areocéntrica a 6200 km (3900 mi) por 150 km (93 mi) 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 se presume que alguna vez fueron sustanciales, se perdieron con el tiempo. [97]
El orbitador de gases traza ExoMars 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 se declaró un éxito parcial. [98]
El Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) es una nave espacial multipropósito diseñada para realizar reconocimiento y exploración de Marte desde la órbita. La nave espacial, cuyo costo fue de 720 millones de dólares, fue construida por Lockheed Martin bajo la supervisión del Laboratorio de Propulsión a Chorro , fue lanzada el 12 de agosto de 2005 y entró en la órbita de Marte el 10 de marzo de 2006. [100]
El MRO contiene una serie de instrumentos científicos como la cámara HiRISE , la cámara CTX, CRISM y SHARAD . La cámara HiRISE se utiliza para analizar las formas del relieve marciano, mientras que CRISM y SHARAD pueden detectar agua , hielo y minerales sobre y debajo de la superficie. Además, el 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 tasa de bits sin precedentes , en comparación con las naves espaciales marcianas anteriores. La transferencia de datos hacia y desde la nave espacial ocurre más rápido que todas las misiones interplanetarias anteriores juntas y le permite servir como un importante satélite de retransmisión para otras misiones. [ cita requerida ]
La misión del Laboratorio Científico de Marte de la NASA con su rover llamado Curiosity , fue lanzada el 26 de noviembre de 2011, [101] [102] 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. [103] [104] [105] [106]
MAVEN de la NASA es una misión orbital para estudiar la atmósfera superior de Marte. [107] También sirve como satélite de retransmisión de comunicaciones para módulos de aterrizaje y exploradores 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 requerida ]
El ExoMars Trace Gas Orbiter es un orbitador de investigación atmosférica construido en colaboración entre la ESA y Roscosmos. Fue lanzado a 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 fue destruido al intentar aterrizar en la superficie de Marte. [108]
Los Emiratos Árabes Unidos lanzaron la misión Hope Mars en julio de 2020 a bordo del cohete japonés H-IIA . [109] Se colocó 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 lb) junto con un paquete de cámaras desplegables y remotas. [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 fue lanzada el 30 de julio de 2020 en un cohete Atlas V de United Launch Alliance desde Cabo Cañaveral . Está basada en el diseño del Laboratorio Científico de Marte . La carga útil científica se centra en la astrobiología . [112] Incluye el rover Perseverance y el helicóptero retirado Ingenuity . A diferencia de los rover más antiguos que dependían de la energía solar, Perseverance está propulsado por energía nuclear, para sobrevivir más tiempo que sus predecesores en este duro y polvoriento entorno. El rover del tamaño de un automóvil pesa alrededor de 1 tonelada, con un brazo robótico que alcanza unos 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 prevista para al menos un año marciano, o 687 días terrestres. Buscará señales 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 marcianas, ruedas del rover crujiendo sobre la grava y motores zumbando mientras la nave espacial mueve su brazo. Los sonidos brindan a los investigadores pistas sobre la atmósfera, como la distancia que recorre el sonido en el planeta. [ cita requerida ]
La misión Europa Clipper de la NASA a Júpiter y Europa , la sonda espacial Psyche de la NASA al asteroide rico en metales 16 Psyche y la misión Hera de la ESA a Didymos realizarán un sobrevuelo de Marte en febrero de 2025, mayo de 2026 y marzo de 2025 respectivamente, 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. [126] Las áreas de estudio a largo plazo pueden incluir tubos de lava marcianos, utilización de recursos y portadores de carga electrónica en rocas. [130] [131]
La exploración humana de Marte ha sido una aspiración desde los primeros días de la cohetería moderna; 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. [132] A lo largo de la historia de la exploración espacial se han hecho propuestas para la exploración humana de Marte . Actualmente hay múltiples planes y programas activos para poner humanos en 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 los 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 . [133] 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 tiene como objetivo poner una persona en Marte en 2037. [134]
El 2 de diciembre de 2014, el director de la misión de operaciones y sistemas avanzados de exploración humana de la NASA, Jason Crusan, y el administrador asociado adjunto de programas, James Reuthner, anunciaron un apoyo tentativo al "Diseño asequible de la misión a Marte" de Boeing , que incluye protección contra la radiación, gravedad artificial centrífuga, reabastecimiento de consumibles en tránsito y un módulo de aterrizaje que puede regresar. [135] [136] Reuthner sugirió que, si se conseguía financiación adecuada, se esperaría que la misión propuesta se llevara a cabo a principios de la década de 2030. [137]
El 8 de octubre de 2015, la NASA publicó su plan oficial para la exploración y colonización humana de Marte, al que llamaron "Viaje a Marte". El plan se desarrolla en tres fases distintas que conducen a una colonización totalmente sostenida. [138]
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 Hawái con una conexión limitada con el mundo exterior y solo se les permitía salir si llevaban trajes espaciales. [140] [141]
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 enfoque de la NASA se centró en regresar a la Luna en 2024 con el programa Artemisa ; después de este proyecto podría seguir un vuelo a Marte.
El objetivo a largo plazo de la corporación privada SpaceX es el establecimiento de vuelos rutinarios a Marte para permitir la colonización. [142] [143] [144] Con este fin, la compañía está desarrollando Starship , una nave espacial capaz de transportar tripulación a Marte y otros cuerpos celestes, junto con su cohete Super Heavy . En 2017, SpaceX anunció planes para enviar dos Starships no tripuladas a Marte para 2022, seguidos de dos vuelos más sin tripulación y dos vuelos tripulados en 2024. [143] Ninguno de estos ha sucedido todavía hasta agosto de 2024.
Se prevé que Starship tenga una carga útil de al menos 100 toneladas [145] y está diseñado para utilizar una combinación de aerofrenado y descenso propulsivo, utilizando combustible producido en una instalación de Marte ( utilización de recursos in situ ). [143] A partir de 2024, el programa de desarrollo de Starship ha visto múltiples vuelos de prueba integrados y está progresando hacia la reutilización total. Los planes de SpaceX implican la fabricación en masa de Starship y, inicialmente, se sustentará con el reabastecimiento desde la Tierra y la utilización de recursos in situ en Marte, hasta que la colonia marciana alcance la autosostenibilidad total. 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. [146] [147]
Mars Direct , una misión humana de bajo costo propuesta por Robert Zubrin , fundador de la Mars Society , utilizaría cohetes de carga pesada de la clase Saturno V , como el Ares V , para evitar la construcción orbital, el encuentro con la órbita terrestre baja y los depósitos de combustible lunar. Una propuesta modificada, llamada " Marte para quedarse ", implica no regresar a los primeros exploradores inmigrantes de inmediato, si es que lo hacen alguna vez (véase Colonización de Marte ). [133] [134] [148] [149]
El desafío, la complejidad y la duración de las misiones a Marte han provocado el fracaso de muchas misiones. [150] La alta tasa de fracaso de las misiones que intentan explorar Marte se denomina informalmente la "Maldición de Marte" o "Maldición marciana". [151] La frase "Necrófago galáctico" [152] o "Gran Necrófago galáctico" se refiere a un monstruo espacial ficticio que subsiste a base de sondas marcianas , y a veces se utiliza jocosamente para "explicar" las dificultades recurrentes. [153] [154] [155] [156]
En 1988 se enviaron dos sondas soviéticas a Marte como parte del programa Fobos . La sonda Phobos 1 funcionó con normalidad hasta que no se produjo una sesión de comunicaciones prevista para el 2 de septiembre de 1988. El problema se debió a un error de software, que desactivó los propulsores de actitud de la sonda, lo que provocó que los paneles solares de la nave espacial ya no apuntaran al Sol, agotando las baterías de la sonda. La sonda Phobos 2 funcionó con normalidad durante sus fases de crucero y de inserción orbital en 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 sonda espacial debía acercarse a 50 m de la superficie de Fobos y liberar dos módulos de aterrizaje, uno de ellos una "tolva" móvil y el otro una plataforma estacionaria), se perdió el contacto con Phobos 2 . La misión finalizó cuando no se logró recuperar con éxito la señal de la nave espacial el 27 de marzo de 1989. Se determinó que la causa del fallo fue un mal funcionamiento de la computadora de a bordo. [ cita requerida ]
Apenas unos años después, en 1992, el Mars Observer , lanzado por la NASA, falló al aproximarse a Marte. El Mars 96 , un orbitador lanzado el 16 de noviembre de 1996 por Rusia, falló cuando la segunda combustión planificada de la cuarta etapa del Bloque D-2 no se produjo. [157]
Tras el éxito de Global Surveyor y Pathfinder, se produjo otra serie de fallos en 1998 y 1999, cuando el orbitador japonés Nozomi y los penetradores Mars Climate Orbiter , Mars Polar Lander y Deep Space 2 de la NASA sufrieron varios errores fatales. El Mars Climate Orbiter se destacó por mezclar las unidades habituales de Estados Unidos con unidades métricas , lo que provocó que el orbitador se quemara al entrar en la atmósfera de Marte. [158]
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 sus paneles solares correctamente 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. [159] Más tarde se confirmó que el módulo de aterrizaje golpeó la superficie a alta velocidad, posiblemente explotando. [160]
{{cite web}}: CS1 maint: URL no apta ( enlace )Si el satélite orbita el Planeta Rojo, la agencia espacial de la India será la cuarta del mundo, después de las de Estados Unidos, Rusia y Europa, en llevar a cabo una misión exitosa a Marte.
