La sonda espacial MRO puede ahora buscar agua en Marte a mayor profundidad

A pesar de llevar ya 20 años en el espacio, y 19 de ellos en órbita a Marte, la sonda espacial MRO (Mars Reconnaissance Orbiter) de la NASA todavía es capaz de hacer cosas nuevas. Dicho de modo simple, los ingenieros de la misión han enseñado a la sonda a darse la vuelta para que quede casi boca abajo con respecto a la superficie marciana sobre la que vuela. Con esta peculiar orientación, la MRO puede observar mucho más eficientemente el subsuelo en busca de agua líquida o congelada, entre otras cosas.

La MRO fue diseñada originalmente para girar hasta 30 grados en cualquier dirección, de modo que pudiera apuntar sus instrumentos hacia objetivos de la superficie, incluidos posibles lugares de aterrizaje para misiones futuras, cráteres de impacto y otros.

El proceso de giro no es sencillo. La nave lleva cinco instrumentos científicos operativos que tienen diferentes requisitos de orientación con respecto a la superficie. Para apuntar a un punto preciso de la superficie con un instrumento, la MRO tiene que girar de una manera determinada, lo que significa que los otros instrumentos pueden tener una visión menos favorable de Marte durante la maniobra o a raíz de ella.

Por eso, cada uno de esos giros de hasta 30 grados se planifica con semanas de antelación, y se sopesan las prioridades científicas de lo que cada instrumento está observando en ese periodo.

A continuación, un algoritmo comprueba la posición de la MRO sobre Marte y ordena automáticamente a la nave que gire para que el instrumento adecuado apunte al punto correcto de la superficie. Al mismo tiempo, el algoritmo ordena a los paneles solares de la nave que giren y sigan al Sol para mantener la recolección de energía, y a su antena de alta ganancia que siga a la Tierra para mantener las comunicaciones con ella.

Los nuevos giros que ahora la MRO también puede dar son muy grandes, de 120 grados, y por ello requieren aún más planificación para mantener la seguridad de la nave. La recompensa es que la nueva maniobra permite a un instrumento concreto, el radar SHARAD, obtener lecturas del subsuelo de Marte hasta una profundidad mucho mayor que la máxima conseguible con el modo normal de operación.

Recreación artística de la MRO en órbita a Marte. (Ilustración: NASA JPL / Caltech)

Diseñado para escudriñar el subsuelo marciano a una profundidad de entre 1 y 2 kilómetros aproximadamente, SHARAD ofrece lecturas con las que es posible distinguir entre materiales como roca, arena y hielo. Este radar resultó especialmente útil para determinar dónde puede haber hielo de agua lo bastante cerca de la superficie como para que los futuros astronautas puedan acceder a él algún día. El hielo será crucial para la obtención de sustancias con las que impulsar los cohetes que despeguen de Marte y lleven a los astronautas de vuelta a la Tierra. El hielo de agua también es importante para profundizar en el conocimiento del clima, la geología y el potencial de vida en Marte.

Pero por muy bueno que sea SHARAD, el equipo de la misión sabía que podía ser aún mejor... Para que cámaras como la HiRISE (High-Resolution Imaging Science Experiment) tengan una visión privilegiada en la parte delantera de la MRO, los dos segmentos de antena del SHARAD se montaron en la parte trasera de la nave. Aunque esta configuración ayuda a las cámaras, también significa que las señales de radio que SHARAD envía hacia la superficie deben atravesar partes de la nave, lo que interfiere con las señales y da lugar a imágenes menos claras.

Un giro de 120 grados proporciona a estas ondas de radio un camino sin obstáculos hacia la superficie. Y el resultado, tal como se ha comprobado, es que la maniobra puede reforzar la señal de radar 10 veces o más, ofreciendo una imagen mucho más clara del subsuelo marciano.

Pero el giro es tan grande que la antena de comunicaciones de la nave no apunta a la Tierra, y sus paneles solares no son capaces de seguir al Sol.

“Los giros muy grandes requieren un análisis especial para asegurarnos de que habrá suficiente energía en las baterías para completar la maniobra con seguridad”, explica Reid Thomas, del equipo de la MRO en el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA.

Debido al tiempo de preparación que esa maniobra requiere, solo se ejecuta una o dos veces al año. Pero los ingenieros esperan que pueda llevarse a cabo más a menudo si el proceso de preparación se agiliza lo suficiente. (Fuente: NCYT de Amazings)