El papel español en la
exploración de Marte.
Blues para un planeta rojo.
España cuenta con una historia de exploración
espacial muy destacable, a la vez que desconocida. Con origen en el INTA, todo
comienza a finales de los años cincuenta –con la NASA recién creada- mediante
el acuerdo de colaboración hispano-estadounidense “para una instalación para el seguimiento y comunicación con vehículos
espaciales en la isla de Gran Canaria”; la antigua estación de Maspalomas
para el programa Mercury de viajes
tripulados que posteriormente se ampliará con la de Fresnedillas para los Apolo
[1].
Centrándonos
en la exploración mediante sondas no tripuladas, el Laboratorio de Propulsión a
Chorro (JPL) asumió por encargo de NASA la responsabilidad de la investigación
del Sistema Solar. Para ello, en 1963, se aprovecharon las relaciones con el
INTA para estudiar emplazamientos de nuevas estaciones espaciales en la España
peninsular [2], con el objetivo de crear una red global para misiones de
espacio profundo (DSIF entonces, DSN ahora). Por idoneidad técnica y logística
se escogió el lugar del actual Complejo de Comunicaciones con el Espacio
Profundo de Madrid (MDSCC). Y fue
aquí, en Robledo de Chavela, donde el 15 de Julio de 1965 a las 00:18 UTC, se
comenzaron a recibirlos datos de la primera
foto de proximidad1 [3] de otro planeta del sistema solar
transmitidas por una sonda interplanetaria, la Mariner 4, lanzada por los estadounidenses un año antes, mientras
se comenzaba a construir la primera antena (DSS-61).
La primera imagen
pintada a mano del Planeta Rojo fue recibida por la antena DSS-61 de 26m de
diámetro en una época en la que aún no se usaban los electrodomésticos en una
España rural en blanco y negro -estaba llegando el alumbrado público- como
muestra la portada del Diario Arriba del 28/03/1965.
Posteriormente,
la estación de Robledo se fue actualizando duplicándose con la DSS-62 de
Cebreros en 1966 [4]. Esta estación fue la primera de todas las mencionadas
transferida al INTA en 1969, justo antes de los encuentros de los Mariner 6 y 7 con Marte y la 9, que fue la primera en orbitarlo.
Éxito histórico que meses después lo resumiría el visionario Sagan [5] editando
los resultados del 15º COSPAR Meeting
de Madrid en 1972 [6]. Tras el exitoso servicio a NASA, la estación abulense
estuvo operativa hasta 1983, se abandonó durante más de veinte años hasta que
se rescató su ubicación para sumarse como segunda antena de la red de espacio
profundo de la Agencia Espacial Europea (ESA) en 2005 para estrenarse como
apoyo de comunicaciones para la Mars
Express Orbiter.
Las
dos estaciones de espacio profundo siguen operando hoy en día por lo que, desde
el segmento terreno de comunicaciones, España ha participado en todas las misiones que NASA y ESA han llevado a Marte
desde aquella década de los sesenta, de grandes éxitos tecnológicos gracias a
la carrera espacial y en la que la escala blues
también se convertía en un éxito popular por ser una de las influencias más
importantes para el desarrollo de la música pop.
Tras
el hito de los pases y puesta en órbita de las Mariner, la siguiente misión debería aterrizar; y así lo hizo la Viking 1 también
en Julio, pero del 76. Este aterrizador incorporó un mini laboratorio biológico
con el objetivo de búsqueda de vida extraterrestre in situ con un equipo basado en el trabajo realizado en los EEUU
por el español Juan Oró, pionero del estudio sobre el origen de la vida. Oró
contribuyó a diseñar un experimento con el cromatógrafo
de gas y espectrómetro de masas embarcado en ese laboratorio, el cual
proporcionó supuestos indicios de actividad metabólica por producción de
dióxido de carbono [7], sugiriendo que existían microorganismos en la
superficie. Finalmente fue un falso positivo debido a una contaminación aunque
ha sido motivo de controversia hasta hace escasos años [8].
Tras
el gran éxito de las vikingas, la exploración del planeta rojo se interrumpió
prácticamente durante más de dos décadas hasta que se retoma la exploración con
la Mars Pathfinder dotada del robot Sojourner2 y su aterrizador
renombrado como Carl Sagan Memorial
Station; con el que honraban a sus visionarias palabras que menciona en
este mismo capítulo de la serie original Cosmos: [se deberá explorar Marte
con,…] “vehículos autónomos que se
trasladen por los lugares interesantes con un laboratorio interno y que pensara
por sí mismo”.
España
se incorporó al selecto club de enviar equipamiento de vuelo ya en 2003 para la
Mars Express de la ESA. En el rover Beagle-2, se caracterizó un sensor
ultravioleta por un equipo del Centro de Astrobiología (CAB) y la UCM, aunque
desafortunadamente este vehículo “amartizado” no envió ningún dato. Respecto al
orbitador, empresas españolas se encargaron de la antena de alta ganancia,
varios componentes electrónicos de los instrumentos de navegación y
participaron en el control de la misión. También desde el IAA-CSIC de Granada
desarrollaron parte del espectrómetro de Fourier (PFS) embarcado, heredado
de un modelo de reserva de la maltrecha Mars-96
rusa. Actualmente cuenta aún con un equipo de investigadores españoles tratando
datos en el archivo del European Space
Astronomy Centre (ESAC), en Villafranca del Castillo.
En
cuanto a las misiones NASA, en el Curiosity
del Mars Science Laboratory (MSL)
la Estación de Monitorización Ambiental del Rover (REMS) fue desarrollada
por un grupo de científicos y tecnólogos del CAB (INTA-CSIC), la empresa CRISA
y la UCM, entre otros. Esta estación meteorológica incluía una serie de
sensores para medir viento, presión, humedad y la temperatura de la atmósfera y
del suelo marciano, así como los niveles de radiación ultravioleta. Como
ampliación de la colaboración de España en el instrumento REMS, la entonces
EADS-CASA Espacio de Astrium lideró la Antena de Alta Ganancia (HGAS)
que permitía comunicación directa con la Tierra sin satélite relé. SENER fue el
responsable del mecanismo de apunte (HGAG) y el INTA colaboró en la
realización de los ensayos ambientales simulando las condiciones de la
atmósfera marciana.
REMS
fue el germen de una serie de estaciones meteorológicas del CAB que nos
reportan directamente el tiempo marciano3. Continuó con TWINS
en Insight 2018 y seguirá con el Mars Environmental Dynamics Analyzer (MEDA) como principal contribución
española en el Perseverance de Mars 2020 (JPL-NASA) que cuenta también
con el sensor de radiación y polvo (RDS) y el sistema de calibración del
instrumento SuperCam de la Universidad de Valladolid (UVA); ensamblados todos
en el INTA.
Pero
antes, el INTA amplió su actividad en este campo con su participación en los MEIGA/Met Net Lander, pequeñas sondas espaciales
con el objetivo de industrializarlas en serie para establecer una completa red
meteorológica global del Planeta Rojo. Actualmente está pausado, pero gracias
al diseño de diversos sensores miniaturizados junto con los programas de
calificación de MetSIS, se
complementó la idea de “minisensorización”
del programa InMars dentro del Departamento de Cargas útiles y Ciencias del
Espacio, orientado al desarrollo de instrumentación compacta para la
investigación ambiental en la superficie de Marte. Con este trabajo se han
desarrollado múltiples sensores como el sensor de irradiancia solar SIS [9] de DREAMS
(Dustcharacterisation, Riskassessment, and Environment Analyseron the
Martian Surface) integrado en el demostrador de aterrizaje de la misión
ExoMars 2016, tristemente destruido.
El
que sí cumplió su objetivo en esa misión europea del 2016 fue el Trace Gas Orbiter (TGO) con
participación de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) en el control
térmico y del IAA-CSIC de Andalucía mediante la electrónica y el software de la
Spacecraf INterface BoArD (SINBAD) del espectrómetro NOMAD usado para identificar los componentes
de la atmósfera. También esta
institución de Granada junto la Complutense de Madrid (UCM) tuvieron presencia
co-investigadora en el instrumento ruso Atmospheric
Chemistry Suite (ACS).
Llegamos
a ExoMars 2020 (ahora 2022 por el
retraso recién anunciado), y en su rover Rosallind Franklin se constituye la participación española más
ambiciosa hasta la fecha, tanto por el liderazgo científico de la UVA como
técnico desde el Dpto de Programas Espaciales y el de Óptica Espacial del INTA,
de uno de los tres instrumentos principales del laboratorio analítico: el espectrómetro Laser Raman [10] que
determinará la composición química de los minerales del subsuelo marciano con
objeto de caracterizar el ambiente geoquímico y buscar indicios de actividad
biológica pasada y/o presente.
En
la plataforma de superficie se
sitúa la estación meteorológica METEO y el INTA incorpora dos sensores: El SIS’20,
un Sensor de Irradiancia Solar y el DS’20, un sensor de polvo. También
en esta plataforma estará un sensor magnético (AMR) y otro conjunto de instrumentos dedicado exclusivamente al
estudio detallado del polvo atmosférico “DUST SUITE” con el nefelómetro MicroMED español. Todo ello
gracias a colaboraciones de la UC3M, UPC, UPM, Universidad del País Vasco, la
Universidad de Sevilla, Centro Nacional de Microelectrónica, … y una lista de
organismos públicos a los que pido disculpas por olvidar [11].
En
la parte industrial, existe un número relevante de empresas, coordinadas desde
el CDTI, Centro de Desarrollo Tecnológico e Industrial [12], entre las que destacan
Airbus Defence and Space (CRISA y la anterior CASA), RYMSA, TAS-E,
Iberespacio, LIDAX, SENER, GMV o Elecnor Deimos con distinto grado y
áreas de participación en la exploración de Marte [13]. Estas dos últimas
lideran avanzadas propuestas en la parte de guiado para la captura de una
muestra marciana (Mars Sample Return,
MSR) en su parte de recuperación en órbita baja por misiones futuras – Earth Return Orbiter (MSR-ERO).
Como
vemos, la especialización actual dentro de la exploración marciana ha dado
lugar a proyectos colaborativos entre decenas de universidades españolas, sus spinoff, empresas grandes y pequeñas del
sector o pequeños talleres y/o proveedores que se han adaptado a proyectos con
las exigencias del sector espacio. La mayor parte orquestados a través del
personal del OPI INTA, y gracias a los trabajadores de sus “empresas hijas”
INSA-ISDEFE, han permitido despegar el tejido aeroespacial industrial español
en el campo de ciencias planetarias y del espacio.
Notas:
1 El Mariner 4 enviaba datos a 8,33 bps y las fotos de
escasa calidad (250kbits) tardaban 8h en bajar. Se transmitían a 10W desde unos
17000 km de Marte y se recibían con una señal menor que el propio ruido pero se
amplificaban a 5W para enviarlos al JPL donde se convertirían a película
fotográfica de 35mm. Por ello se aventuraron a pintar a mano la primera imagen
[4]
2 Primer rover en operar
en el espacio profundo (fuera del sistema Tierra-Luna).
3 Se pueden ver estos
datos en Twitter @MarsWxReport.
Referencias y bibliografía:
[1]
Teruel, E. (2019). MrGorsky.es. Obtenido de https://mrgorsky.es/2019/03/18/59-anos-del-acuerdo-entre-espana-y-ee-uu-para-establecer-una-estacion-de-seguimiento-del-proyecto-mercury-en-canarias/
[2]
Dorado, J. M., Bautista, M., & Sanz-Aránguez, P. (2002). Spain in Space. A short history of Spanish activity in the space sector.
(E. P.
Division, Ed.)
[3]
Marín, D. (2015). EUREKA. Obtenido de El día que perdimos Marte (50
aniversario de la Mariner 4): https://danielmarin.naukas.com/2015/07/29/el-dia-que-perdimos-marte-50-aniversario-de-la-mariner-4/
[4]
Urech, J. M. (2011). Estaciones de NASA cerca de Madrid: 45 años de historia
(1963-2008). Madrid: INTA. Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial
«Esteban Terradas».
[5]
Sagan, Carl;. (1972). Icarus , 17 (2), 289-569.
[6] S. Böhme, W. F.-L.
(1972). Astronomy and Astrophysics Abstracts. (pág. 58, 94). Madrid: Springer Science
& Business Media.
[7]
Oró, J. (Intérprete). (1977). (I) "Proyecto Vikingo: resultados
físico-químicos". De CICLOS DE CONFERENCIASLa odisea del planeta Marte
- Evolución biológica y evolución urbana (I). Madrid: Fundación Juan March.
[8]
Guzman, M., McKay, C. P., Quinn, R. C., Szopa, C., Davila, A. F., Navarro‐González,
R., y otros. (2018). Identification of Chlorobenzene in the Viking
Gas Chromatograph-Mass Spectrometer Data Sets: Reanalysis of Viking Mission
Data Consistent With Aromatic Organic Compounds on Mars. Journal of
Geophysical Research: Planets. 123 (7): 1674–1683 .
[9] ESA. (2016). SCHIAPARELLI
SCIENCE PACKAGE AND SCIENCE INVESTIGATIONS. Obtenido de https://exploration.esa.int/web/mars/-/48898-edm-science-payload#amelia
[10]
RLS Team. (2020). Instrumento ExoMars Raman Laser Spectrometer. Obtenido
de https://www.inta.es/ExoMarsRaman/es/instrumento-rls/
[11]
Barrado, D. (2016). La exploración de Marte: el papel de España.
Obtenido de Cuaderno de bitácora estelar: Astrofísica, astronomía, cosmología,
ciencias del espacio.: https://www.madrimasd.org/blogs/astrofisica/2016/12/23/134241
[12]
Robles-Fraga, E. (2012). Tecnología española en Marte. (CDTI, Editor)
Obtenido de http://www.cdti.es/recursos/doc/Informacion_corporativa/Noticias/Comunicados/6402_15101510201215345.pdf
[13]
SINC. (2016). Así participa España en la llegada de Europa a Marte.
Obtenido de
https://www.agenciasinc.es/Noticias/Asi-participa-Espana-en-la-llegada-de-Europa-a-Marte
Juan F. Cabrero Gómez.
Licenciado
en Física.
Asistencia Técnica
ISDEFE en el Departamento de Óptica Espacial del Instituto Nacional de Técnica
Aeroespacial (INTA), Torrejón de Ardoz - Madrid.
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