Así es como los helicópteros están revolucionando la búsqueda de vida en Marte

La búsqueda de signos de vida marciana antigua está recibiendo una ayuda aérea.

El objetivo final, además de descubrir si Marte fue alguna vez un mundo habitado, es traer un cargamento de rocas vírgenes de la superficie del planeta rojo. Para ello, la NASA y la Agencia Espacial Europea están colaborando en la misión Mars Sample Return (MSR), que pretende traer rocas de Marte a la Tierra a principios de la década de 2030.

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Pero no será barato, ni fácil: el esfuerzo, que originalmente se estimó que costaría, como mínimo, unos 7000 millones de euros, dependerá de una serie de naves espaciales para lograr su objetivo, una flota que ahora incluirá un par de helicópteros. Estos artilugios voladores marcianos se modelarán a partir de un prototipo de helicóptero llamado Ingenuity, que llegó a Marte en febrero de 2021 con el rover Perseverance de la NASA y ha demostrado ser un éxito gigantesco.

"Ingenuity ha superado con creces las imaginaciones más descabelladas de cualquiera en cuanto a la robustez de la aeronave, lo que ha sido capaz de soportar en términos de tormentas de polvo, el extenso plazo de vuelo y lo mucho que seguimos ampliando los límites", dice el jefe del equipo de Ingenuity, Teddy Tzanetos, del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA.

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El Perseverance ya está trabajando intensamente en la recogida de muestras de rocas del cráter Jezero de Marte, que en su día albergó un lago profundo y antiguo. Los científicos sospechan que este antiguo hábitat acuático es uno de los mejores lugares para buscar cualquier rastro de vida extraterrestre primordial que pudiera estar encerrado en las rocas esparcidas por el paisaje del planeta.

"En la actualidad, en el Marte actual, la probabilidad de cualquier tipo de vida es muy, muy, muy minúscula", afirma la científica principal del MSR, Meenakshi Wadhwa, de la Universidad Estatal de Arizona (Estados Unidos). Añade que es posible que haya vida en las profundidades del subsuelo, pero para las búsquedas en la superficie "buscamos pruebas de antiguas bioseñales".

Hace poco, el Perseverance comenzó a escalar la empinada pila de sedimentos en forma de abanico depositada por un antiguo río que en su día alimentó el lago. Y durante la semana pasada, el rover recogió dos tentadoras muestras (ambos núcleos de roca) que los científicos sospechan que podrían ser la mejor oportunidad de la misión para identificar rastros de biología. Esos núcleos están ahora sellados en tubos estériles y guardados en la panza del rover.

El siguiente paso crítico será sacar las muestras de Marte. El rover no puede hacer mucho para analizar las muestras con sus instrumentos de a bordo, por lo que determinar si hubo antiguos organismos que desempeñaron un papel en la creación de cualquier material orgánico escondido en esas rocas debe hacerse aquí, en sofisticados laboratorios en la Tierra.

A finales de julio, los responsables de la NASA y de la ESA anunciaron un cambio significativo en sus planes, que esperan que ahorre algo de dinero y ofrezca al Perseverance más flexibilidad, y la mejor oportunidad de éxito, en la superficie marciana. En la misión revisada, dos helicópteros se lanzarán en picado y actuarán como respaldo mientras el Perseverance vacía su vientre lleno de tubos en otra nave espacial que lanzará las muestras a la órbita de Marte y, finalmente, de vuelta a la Tierra. Al igual que el Ingenuity, los dos nuevos helicópteros serán máquinas de cuatro palas alimentadas por energía solar. Pero los dos serán más robustos, con ruedas y serán capaces de sacar tubos del suelo si es necesario.

"Cuando empezamos a planificar, los helicópteros en Marte eran un sueño y una aspiración de demostración tecnológica", dijo el administrador asociado de la NASA, Thomas Zurbuchen, a los periodistas durante una reciente rueda de prensa. Ahora, dice, los helicópteros están "en el reino de lo posible".

El núcleo de la misión

Mientras Perseverance recorría el suelo del cráter durante su primer año en Marte, recogió nueve preciados tubos de material marciano. Pero el equipo estaba ansioso por llevar el rover al delta de Jezero, de 3500 millones de años de antigüedad, donde los dramáticos afloramientos de arenisca esculpidos por el viento surgen de las arenas bermellón del planeta. La altura y la inclinación de esas rocas estratificadas revelan que el lago potencialmente habitable de Jezero puede tener un pasado más complejo de lo que sugieren los datos orbitales: Al menos una vez en la historia de Jezero, el lago del cráter fue demasiado poco profundo para derramarse en un canal de salida oriental.

"Cuando se produjeron estas rocas, era un lago de sistema cerrado", dice Ken Farley, de Caltech (Estados Unidos), científico del proyecto de la misión. "Lo que plantea una pregunta fascinante: ¿Existen diferentes generaciones de lagos? ¿Se llenó de agua, se secó y 20 millones de años después volvió a llenarse? No lo sabemos".

La recogida de rocas del delta podría ayudar a resolver estos misterios, que a su vez hablan de la posible habitabilidad del lago. El Perseverance llegó al delta a principios de este año y hasta ahora ha recogido otros cuatro núcleos de roca, uno de ellos esta misma semana, cada uno de los cuales tiene el potencial de reescribir la comprensión de los científicos de la historia marciana.

Las dos primeras muestras se recogieron de arenisca gruesa y conglomerada en un lugar llamado Skinner Ridge, y tienen la capacidad de contar múltiples historias sobre épocas marcianas pasadas. Contienen una gran variedad de materiales, incluyendo granos redondeados que han sido transportados a través de largas distancias, así como fragmentos de roca y minerales. Bautizados como Swift Run y Skyland, los núcleos también contienen amplias pruebas de interacción con el agua.

"Cada grano nos cuenta potencialmente una historia diferente. Vino de un lugar diferente, con una historia diferente, y como el canal del río que alimentaba el lago Jezero es muy largo, los granos que estamos viendo podrían venir de muy arriba, de lugares a los que nunca podríamos llevar el rover", dice Farley.

Además, "cada pequeño fragmento de roca que está ahora en nuestros tubos, puede estudiarse como si fuera su propio núcleo".

El entusiasmo del equipo se ha visto alimentado por dos adquisiciones aún más recientes. La primera, llamada Hazeltop, se extrajo de una roca del delta el 27 de julio, y es el tipo exacto de muestra que los científicos creen que podría contener rastros de vida antigua, o biofirmas. La roca sedimentaria de grano fino (compuesta por limo, o lodo, o incluso granos de arena muy pequeños) es de un tipo conocido por ser muy bueno para atrapar moléculas orgánicas que podrían ser señales de vida.

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"Estoy entusiasmado porque, desde el punto de vista del potencial de conservación de las biofirmas, ésta parece ser una de las que sería particularmente buena entre las que ya se han recogido hasta ahora", dice Wadhwa.

El Perseverance puede dar al equipo una idea de la química de la roca desde su posición en Marte, y sus instrumentos pueden medir si los elementos orgánicos están encerrados en sus granos. Pero el rover no puede realizar el tipo de trabajo necesario para determinar de dónde proceden esos elementos orgánicos, si son biológicos o se forjaron sin el fuego de metabolismos alienígenas.

"El tipo de resolución con el que podremos estudiar estas muestras cuando estén de vuelta, literalmente a escala atómica, abrirá perspectivas de información a las que realmente no tenemos acceso con el limitado conjunto de instrumentos que tenemos a bordo del rover", dice Wadhwa.

El 2 de agosto, Perseverance perforó una segunda muestra de la misma roca. Como parte de una estrategia diseñada para maximizar las posibilidades de devolver material valioso a la Tierra, el rover ha estado recogiendo núcleos por parejas. A finales de este año, se colocará un depósito con la mitad de esas muestras, por si acaso el rover se estropea más adelante. Pronto los científicos decidirán qué muestras se colocarán en la superficie del planeta como seguro y cuáles se quedarán guardadas en el rover.

"Eso es algo que debe discutirse más ampliamente con el equipo y con la comunidad científica", dice Wadhwa. "Pediremos opiniones".

El poder del vuelo

Aun así, traer intencionadamente trozos de Marte a la Tierra no es una tarea trivial. Aunque las muestras que recoge el Perseverance tienen cada una el tamaño aproximado de una tiza, sacarlas de Marte tendrá que hacerse con una secuencia coordinada de naves espaciales, empezando por el rover y terminando con una pieza del tamaño de una pelota de baloncesto que desciende por la atmósfera terrestre.

Inicialmente, las dos agencias espaciales habían planeado enviar un rover de la ESA para recoger las aproximadamente 30 muestras que transportará el Perseverance. Este rover debía entregarlas a un módulo de aterrizaje para la recogida de muestras, donde se depositarían en el Vehículo de Ascenso de Marte, un cohete que se lanzará a la órbita de Marte y se reunirá con el Orbitador de Retorno a la Tierra de la ESA. Esa nave espacial regresaría a la Tierra y dejaría una cápsula con las muestras en 2033.

Pero el rover de búsqueda era arriesgado y costoso, como todos los rovers, así que el equipo se centró en helicópteros más ágiles y ligeros que pudieran unirse al módulo de aterrizaje de recuperación de muestras.

Ahora se estima que la esperanza de vida del Perseverance es lo suficientemente larga como para que el rover entregue su carga al módulo de aterrizaje de recuperación de muestras por sí mismo. En caso de que parezca que el Perseverance pudiera pararse antes de lo previsto, todavía podría arrojar su cargamento a la superficie del planeta. Sería entonces cuando los helicópteros se pondrían a trabajar, volando de un lado a otro para recoger los tubos llenos de rocas y depositarlos en su vehículo de retorno a casa.

Todavía no está claro cuánto dinero se ahorrará con el rediseño de la misión, aunque es innegable que enviar un módulo de aterrizaje es menos costoso que enviar dos. Sin embargo, la supresión del rover de búsqueda en favor de los marscopters no se habría considerado posible sin las fructíferas y continuas aventuras de Ingenuity.

El helicóptero de 1,8 kilogramos se diseñó inicialmente como una demostración tecnológica, una prueba de si podría tener sentido operar con aviones en Marte en el futuro. Para lograr su objetivo, Ingenuity sólo necesitaba realizar tres vuelos de prueba, una serie de saltos cada vez más largos que culminaban en una excursión de 80 segundos de duración.

Pero desde su primer vuelo en abril de 2021, Ingenuity ha pasado más de 55 minutos en el aire. Ha completado 29 vuelos, ha cubierto más de seis kilómetros, ha tomado algunas fotos geniales y ha ayudado al equipo del JPL a dirigir al Perseverance a través de algunos terrenos traicioneros. Ingenuity lleva parado desde mediados de junio debido al duro invierno marciano (fue diseñado para funcionar en primavera, con las baterías y el aislamiento necesarios configurados para esa estación), pero el equipo espera que la nave se recupere y reanude los vuelos en los próximos dos meses.

"Construimos esta cosa para que sobreviviera un mes. Y lleva sobreviviendo año y medio, eso es extraordinario", dice Tzanetos, jefe del equipo de Ingenuity. "Cuando llegó la pregunta: ¿Podemos apoyar el retorno de la muestra con helicópteros? Pudimos decir que sí. Sí podemos".

"Tenemos una misión entre manos: tenemos que ponernos en marcha".