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lunes, 18 de marzo de 2013

ExoMars: Rusia y Europa se casan para ir a Marte

El pasado 14 de marzo se firmó el acuerdo formal entre la agencia espacial europea (ESA) y la rusa (Roscosmos) para desarrollar el programa ExoMars. En principio, ExoMars debía haber sido un proyecto conjunto entre la NASA y la ESA, pero la agencia norteamericana se retiró sin previo aviso en 2011, abandonando a su suerte a los europeos. ExoMars consistirá en dos sondas para el estudio de Marte, el orbitador Trace Gas Orbiter (TGO) y un rover para explorar la superficie marciana.



El TGO será lanzado en 2016 e incluirá la cápsula Landing Demonstrator Module (EDM), cuya función principal es probar varias de las tecnologías asociadas con el descenso y aterrizaje en Marte (un campo donde la amplia experiencia de la NASA resultaba vital). La misión principal del TGO será estudiar la composición de la atmósfera marciana y, en concreto, la presencia de metano. El rover ExoMars será lanzado en 2018 y llegará a la superficie mediante un módulo de descenso ruso (DM, Desantni Modul). Además de este módulo, Rusia aporta los dos lanzadores Protón-M/Briz-M y varios instrumentos científicos desarrollados por el Instituto de Investigaciones Científicas (IKI) de la Academia de Ciencias.


Rusia contribuirá con los dos lanzadores y la etapa de descenso de la misión de 2018, así como con su segmento terrestre para las comunicaciones (Roscosmos).

En otras circunstancias, la historia de ExoMars bien podría haber terminado con la retirada de la NASA en 2011, pero la ESA ya había invertido ingentes sumas de dinero en el programa, especialmente en el rover del mismo nombre que lleva desarrollando desde hace antes de la etapa de colaboración con la agencia norteamericana. Las presiones de varios países miembros -Italia y Reino Unido en particular- y el empeño personal del secretario general de la ESA Jean-Jacques Dordain han sido claves para sacar adelante este polémico acuerdo con los rusos. El programa ExoMars saldrá por unos 1200 millones de euros, de los cuales la ESA ha asegurado hasta el momento 903 millones.

La sonda TGO, construida por Thales Alenia Space, incluirá dos instrumentos principales, NOMAD y CaSSIS. NOMAD es un espectrómetro infrarrojo y ultravioleta liderado por Bélgica capaz de analizar la composición de la atmósfera marciana con una precisión sin precedentes. CaSSIS es una cámara estéreo diseñada en Suiza que promete proporcionar las imágenes más interesantes para el gran público. TGO tendrá además dos instrumentos rusos, FREND (un detector de neutrones para estudiar la distribución de hielo) y ACS (tres espectrómetros infrarrojos). El orbitador también incluirá el pequeño equipo Electra de la NASA para garantizar las comunicaciones con sondas en la superficie.


Instrumentos de TGO (rian.ru).

TGO despegará desde Baikonur en enero de 2016 y tardará nueve meses en llegar a Marte. Tres días antes de la inserción orbital se separará la cápsula EDM (de 600 kg y 2,4 metros de diámetro), que entrará en la atmósfera marciana a 5,8 km/s para recogerá datos mediante el conjunto de instrumentos AMELIA (Atmospheric Mars Entry and Landing Investigations and Analysis). Tras posarse en Meridiani Planum, muy cerca del lugar de aterrizaje de Opportunity, estudiará las condiciones meteorológicas del entorno usando el conjunto de instrumentos DREAMS durante 2-8 días. Con la inclusión de Rusia en el proyecto, se pensó dotar a la cápsula de RTGs para prolongar su vida útil, así como añadir un conjunto de instrumentos más sofisticados, pero finalmente no ha podido ser.


Cápsula EDM con instrumentos AMELIA (ESA).



Instrumentos de TGO (arriba) y el rover (ESA/Roscosmos).

La misión ExoMars 2018 estará formada por la etapa de crucero, construida por la ESA, y la etapa de descenso rusa DM. Dentro de la etapa de descenso estará el rover propiamente dicho, apodado Pasteur y construido por Astrium UK como contratista principal. La herramienta estrella del rover será su taladro, capaz de alcanzar los dos metros de profundidad, allí donde ningún otro instrumento ha llegado jamás. Los instrumentos principales serán MOMA (un detector de moléculas orgánicas construido entre Francia, Alemania y la NASA), RLS (un espectrómetro Raman español para estudiar la composición geoquímica), MicrOmega (un espectrómetro visible e infrarrojo francés para la caracterización mineralógica de las muestras en polvo), PanCam (una cámara panorámica estéreo a color construida por el Reino Unido), CLUPI (una cámara para obtener imágenes cercanas, el equivalente del MAHLI de Curiosity), Ma_MISS (un espectrómetro infrarrojo italiano integrado en el taladro) y WISDOM (un radar francés que puede penetrar hasta 3-5 metros en el subsuelo). Los instrumentos rusos serán ISEM (un espectrómetro infrarrojo situado en el mástil del rover) y FREND/ADRON (otro detector de neutrones). El rover ExoMars será la primera nave que estudiará la presencia de moléculas orgánicas y la composición del subsuelo en zonas a gran profundidad, relativamente a salvo de la radiación. Actualmente se está discutiendo la inclusión de instrumentos adicionales en el módulo de descenso ruso DM.


Sonda ExoMars 2018 (Roscosmos).


Rover ExoMars (ESA).


Prototipo del rover construido por el CNES (ESA).


Módulo de descenso ruso (ESA/Roscosmos).

Este acuerdo con Rusia ha suscitado muchas críticas. El estado del programa planetario ruso no es precisamente óptimo y son muchos los que se preguntan si Rusia estará a la altura. En realidad, y dejando a un lado los instrumentos científicos, la contribución rusa se limita a poner los lanzadores y al módulo de descenso de la misión de 2018. Las sondas europeas Mars Express y Venus Express fueron lanzadas en su momento por cohetes rusos, pero se trataba de lanzadores Soyuz/Fregat, no de cohetes Protón. Los recientes fallos de la etapa superior Briz-M del cohete Protón-M sólo han servido para crear más desconfianza (por cierto, gracias al pedido oficial de Roscosmos para la compra de un Protón-M de la misión podemos saber que el coste de este lanzador para el gobierno ruso es de unos 50 millones de dólares). En cuanto a la etapa de descenso, se trata de una decisión arriesgada, en tanto en cuanto Rusia no ha aterrizado nunca en Marte de forma totalmente exitosa. La cápsula EDM de la misión de 2016 será de construcción europea, no rusa, así que la transferencia tecnológica entre la ESA y Roscosmos deberá ser lo suficientemente fluida para que la etapa de descenso de 2018 se beneficie de lo aprendido con la EDM.

Para Rusia, ExoMars es una excusa magnífica para revitalizar su programa de sondas espaciales. Además de ExoMars, Roscosmos discute estos días la posibilidad de colaborar en el programa JUICE con la nave Laplace-P a Ganímedes. Esperemos al menos que la colaboración internacional sirva para que el gobierno ruso se comprometa firmemente con el programa espacial no tripulado.


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