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Archivo mensual: febrero 2019

Fotos de Marte

Primeras Fotos de Marte

Viking 1

Sonda orbital y de aterrizaje

Visión artística de la Sonda.

Datos de la(s) sonda(s)

Nombre: Viking I

Organización: NASAJPL

Cohete lanzador: Titan IIIE

Tipo de misión: Orbitador y aterrizador

Masa: 3.257 kg (el conjunto con combustible)

Lanzamiento: 20 de agosto de 1975

Lugar de lanzamiento: Cabo Cañaveral (Complejo de Lanzamiento 41)

Masa total: 3527 kg

Llegada a Marte: 20 de julio de 1976; (11:53 UTC, MSD 36455 18:40 AMT, 14 Mina 195; Dariano; 22.48, -49.97Coordenadas: 22.48, -49.97

Fin de la misión; 7 de agosto de 1980

Instrumentos científicos

Viking Orbiter 1:

  1. Sistema de imágenes y vídeo
    (Visual Imaging System)
  2. Un radiómetro
    (Infra-Red Thermal Mapper)
  3. Un espectrómetro infrarrojo
    (Mars Atmospheric Water Detector)

Viking Lander 1:

  1. Un analizador de potencial
    (Retarding Potencial Analyzer)
  2. Un espectrómetro de masas
    (Upper Atmosphere Mass Spectrometer)

La sonda espacial Viking I es una de las dos sondas espaciales de exploración de Marte pertenecientes al programa Viking de la NASA, compuesta de una sonda orbital llamada Viking Orbiter I y una sonda de aterrizaje llamada Viking Lander I.

Misión

Las sondas fueron lanzadas por un cohete Titan III-E/Centaur el 20 de agosto de 1975, en dirección hacia Marte, alcanzando su objetivo en unos 10 meses. La Viking Orbiter 1 alcanzó la órbita marciana el 19 de junio de 1976, y cinco días después de la inserción orbital comenzó a retransmitir las primeras imágenes. El aterrizaje de la Viking Lander 1 fue retrasado del 4 al 20 de julio, ya que las primeras fotografías del lugar de aterrizaje mostraron que no era totalmente seguro.

Módulo orbitador

Los instrumentos de la nave se componían de dos cámaras vidicon (VIS) para obtener imágenes, un espectrómetro de infrarrojos para el mapeado de vapor de agua y radiómetros infrarrojos para el mapeo térmico. La misión principal del orbitador terminó con el inicio de la conjunción solar el 5 de noviembre de 1976. La misión extendida comenzó el 14 de diciembre de 1976, después de dicha conjunción solar. Las operaciones realizadas incluyeron aproximaciones a Fobos en febrero de 1977. El 7 de agosto de 1980, el Orbitador Viking 1 se fue quedando sin combustible para el control de altitud y su órbita se elevó de 357 × 33943 kilómetros a 320 × 56000 kilómetros para evitar el impacto con Marte y la posible contaminación hasta el año 2019. Las operaciones se dieron por terminadas el 17 de agosto de 1980, después de 1485 órbitas. Un nuevo estudio en 2009 concluyó que, aunque la posibilidad de que Viking 1 haya impactado en Marte no debe ser descartada, es sumamente probable que continúe en órbita.

Módulo de aterrizaje

El módulo de aterrizaje y su cubierta se separaron del orbitador el 20 de julio a las 8:51 UTC. En el momento de la separación, el módulo de aterrizaje estaba orbitando a unos 5 km/s. Los retrocohetes del escudo se encendieron para iniciar la maniobra de la salida de órbita. Después de unas horas a unos 300 km de altitud, el módulo de aterrizaje se reorientó para la entrada atmosférica. El escudo térmico de la cubierta frenó la nave durante su entrada en la atmósfera. En este trayecto se emplearon sensores de presión, temperatura y densidad, así como un espectrómetro de masas para controlar el descenso. A 6 km de altitud, viajando a aproximadamente 250 m/s, el paracaídas de 16 metros de diámetro fue desplegado. Siete segundos después, el escudo se separó de la sonda, y 8 segundos después, las tres patas del módulo de aterrizaje se extendieron. En 45 segundos el paracaídas había reducido la velocidad del módulo de aterrizaje a 60 m/s. A 1,5 km de altitud, retrocohetes en el propio módulo de aterrizaje se encendieron y, 40 segundos después, aproximadamente a 2,4 m/s, la sonda tocó tierra en Marte con una sacudida relativamente ligera.

Este es el calendario de la misión de la Viking Orbiter I:

Fecha Órbita Operaciones
20/8/1975 Lanzamiento del conjunto VO-VL
19/6/1976 0 Puesta en órbita elíptica sincrónica (1)
Inicio de la Viking Primary Mission
20/7/1976 92 Separación de la VL-1
5/11/1976 132 Fin de la Viking Primary Mission
14/12/1976 162 Inicio de la Viking Extended Mission
12/2/1977 235 Sincronización de la órbita con el período de Fobos (2)
24/3/1977 263 Reducción del periastro a 297 km (3)
?/3/1978 652 Fin de la Viking Extended Mission
Inicio de la Viking Continuation Mission
?/2/1979 987 Fin de la Viking Continuation Mission
Inicio de la Viking Completion Mission
20/7/1979 1120 Aumento del periastro a 357 km (4)
7/8/1980 1485 Fin de la Viking Completion Mission
Fin del funcionamiento controlado desde la Tierra
  1. Puesta en órbita elíptica sincrónica: periodo 24 h; apoastro 33000 km; periastro 1513 km; inclinación 39º.
  2. Sincronización de la órbita con el periodo de Fobos: distancia 100 km.
  3. Reducción del periastro a 297 km (resolución de las imágenes: 20 m).
  4. Aumento del periastro a 357 km.

Aterrizador marciano

Puesta de Sol fotografiada desde la VL-1.

Imagen de la Viking (con color alterado) donde pueden verse las marcas de la pala mecánica de recogida de muestras.

 

 

Calendario de la misión de la Viking Lander I:

Fecha Sol* Operaciones
20/8/1975 Lanzamiento del conjunto VO-VL
20/7/1976 0 Aterrizaje en Marte
Inicio análisis biológicos y moleculares del suelo y atmósfera
Inicio análisis inorgánicos
Inicio de imágenes (modo continuo)
Inicio observaciones meteorológicas (modo continuo)
?/5/1977 307 Fin de análisis biológicos y moleculares del suelo y atmósfera
20/11/1978 841 Fin de análisis inorgánicos
Inicio modo Survey (envío automático de datos semanalmente)
?/2/1979 9?? Envío de imágenes en modo automático semanal
Observaciones meteorológicas en modo automático semanal
13/11/1982 ??? Fin de operaciones del VL-1 por un fallo humano
durante una actualización del software

Vista panorámica desde la Viking Lander 1, del lugar de aterrizaje, Chryse Planitia

Más información en: https://www.astrosafor.net/Huygens/2003/45/Viking.htm

Viking 1: diseño de la misión 

Para evitar cualquier tipo de problemas de contaminación de las muestras que se tomarían de Marte por parte de organismos procedentes de la Tierra, las plataformas que aterrizarían en Marte fueron esterilizadas.

La sonda empleó prácticamente un año en realizar su viaje hacia el Planeta Rojo. De este modo la Viking 1 llegó a la Órbita de Marte el 19 de Junio de 1976, mientras que la Viking 2 lo hizo el 7 de Agosto de 1976. Una vez posicionados en órbita, el equipo de búsqueda de los puntos de aterrizaje para las sondas analizó cuidadosamente las imágenes tomadas por las sondas orbitales y decidió que la primera localización seleccionada al diseñar la misión no reunía todas las condiciones de seguridad necesarias. Así pues, se analizaron puntos de aterrizaje próximos y finalmente la Viking 1 aterrizó el 20 de Julio de 1976 en la ladera oeste de Chryse Planitia (La Planicie de los Dioses) en las coordenadas 22’3 grados norte de latitud, 48’0 grados de longitud.

Así mismo, el quipo certificó como no apropiada la zona de aterrizaje planeada para la Viking 2, después de analizar las fotos de alta resolución obtenidas por la sonda, por lo que determinó una nueva zona de aterrizaje a 47’7 grados de latitud norte y 48’0 grados de longitud, en la Utopia Planitia, lugar donde se produjo el aterrizaje el 3 de Septiembre de 1976.

En un principio se diseñó la misión Viking para garantizar su operatividad durante los 90 días siguientes al aterrizaje. Cada módulo orbital y Plataforma de Aterrizaje, sin embargo, mantuvieron su vida útil durante un largo período de tiempo adicional. De este modo, el módulo orbital Viking Orbiter 1 mantuvo su operatividad durante más de 4 años después de su llegada a Marte.

La Misión Primaria del Proyecto Viking se dio por concluida el 15 de Noviembre de 1976, 11 días antes de la conjunción máxima del planeta (Su paso por detrás del Sol). Tras la conjunción, a mediados de Diciembre de 1976, los controles en la Tierra recuperaron la señal de Telemetría y las operaciones de Telecomando, y comenzaron las operaciones de la Misión Extendida.

 La primera nave que dejó de funcionar fue el Módulo Orbital Viking Orbiter 2, el 25 de Julio de 1978. La sonda había empleado todo su combustible gaseoso en sus Sistemas de Control de Altitud, el cual permitía apuntar sus paneles solares al Sol para mantener el suministro de energía al resto de subsistemas. Cuando la nave perdió su orientación hacia el Sol, desde el JPL se enviaron los comandos para cerrar el suministro energético al transpondedor del Viking Orbiter 2.

 En 1978 se empezó a detectar la falta de combustible en el Sistema de Control de Altitud del Módulo Orbital Viking Orbiter 1, pero tras un estudio y una planificación del consumo de combustible, los ingenieros lograron mantener la posibilidad de que se continuara con el envío de datos a un ritmo más reducido durante otros dos años más. El suministro de gas acabó por agotarse y el suministro eléctrico del Viking Orbiter 1 se desconectó el 7 de agosto de 1980, después de un total de 1489 órbitas de Marte.

 Los últimos datos procedentes de la Plataforma de Aterrizaje Viking Lander 2 legaron a la Tierra el 11 de Abril de 1980. La última transmisión del Viking Lander 1 a la Tierra fue el 11 de Noviembre de 1982. A pesar de los esfuerzos por mantener la comunicación con el Viking Lander 1 durante los seis meses y medio siguientes, la Misión se dio por concluida el 21 de Mayo de 1983.

 Sonda Orbital: Viking Orbiter

El orbitador se basaba en la nave Mariner 9. Era un octágono de unos 2,5 m de diámetro, con una masa, en el momento del lanzamiento, de unos 2500 kg, de los cuales 1445 kg eran combustible y gas (para controlar la altitud de la sonda una vez en Marte). Los objetivos principales de los orbitadores Viking eran:

  • El transporte de la sonda de aterrizaje (VL-1 y VL-2).
  • Fotografiar la superficie de Marte a modo de mapa del planeta.
  • Llevar a cabo una misión de reconocimiento para ubicar y certificar posibles áreas de aterrizaje.
  • Actuar como un intermediario de comunicaciones para los Viking Lander.
  • Detectar eventuales modificaciones del medio ambiente marciano.

Las ocho caras de la estructura anular (esto es, con forma de anillo) tenían una altitud de 0,4572 m, y tenían un ancho de 1397 mm y 508 mm, alternativamente. La altura total de la sonda era de 3,29 m. Había 16 componentes modulares, 3 en cada una de las 4 caras más largas, y 1 en cada cara corta.2

Calendario de la misión orbital

Sistema de propulsión y maniobra orbital

La unidad de propulsión estaba colocada sobre la central eléctrica del orbitador. La propulsión se lograba a través de un motor cohete de combustible hipergólico, que era alimentado gracias un sistema bipropelente, con monometilhidracina (CH3N2H3) como combustible y tetraóxido de dinitrógeno (N2O4) como oxidante.

El motor era capaz de proveer un empuje de 1.323 N, lo cual significaba un cambio de velocidad (Delta-v) de 1.480 m/s. El control de altitud se lograba por 12 pequeños micropropulsores de nitrógeno comprimido. Un sensor solar, un sensor solar de crucero, un navegador estelar y una unidad de referencia inercial con 6 giroscopios permitían la estabilización en 3 dimensiones. Además, la sonda disponía de micropropulsores de control de actitud ubicados al final de los paneles solares. Dos acelerómetros también iban a bordo.

Lanzamiento del Titan III con la Viking I a bordo.

Perfil de una misión Viking: 1. Lanzamiento; 2. Órbita de transferencia interplanetaria hacia Marte (duración 305-360 días); 3. Inserción en órbita marciana; 4. Separación del orbitador y el aterrizador (3000 km de altitud); 4. Desorbitación; 5. Frenado atmosférico (250 km de altitud, 14000 km/h); 6. Despliegue del paracaídas (6,4 km de altitud, 1600 km/h); 7. Eyección del escudo térmico y despliegue de las patas de aterrizaje (5,7 km de altitud); 8. Eyección del aterrizador y retropropulsión (1,2 km de altitud, 250 km/h); 7. Aterrizaje sobre la superficie (2,5 km/h).

Viking Orbiter I

Fecha Órbita Operaciones
20/8/1975 Lanzamiento del conjunto VO-VL
19/6/1976 0 Puesta en órbita elíptica sincrónica
20/7/1976 92 Aterrizaje de la VL-1 en Marte
12/2/1977 235 Sincronización de la órbita con el periodo de Fobos (distancia: 100 km)
24/3/1977 263 Reducción del periastro a 297 km
20/7/1979 1120 Aumento del periastro a 357 km
7/8/1980 1485 Fin del funcionamiento controlado desde la Tierra

Sistema de alimentación

Las Viking Orbiter disponían de cuatro “alas” solares que se extendían desde el eje del orbitador. La envergadura de dichas “alas” era de 9,75 m. La nave obtenía energía a través de 8 paneles solares de 1,57 m x 1,23 m, ubicando dos en cada ala. Los paneles solares, con una superficie total de unos 15 m2, tenían un total de 34.800 células solares, que producían 620 W de energía en órbita marciana. La energía se almacenaba en dos baterías eléctricas de níquel y cadmio con una capacidad de 30 Ah (108 kC).

Comunicaciones

Las comunicaciones se lograban con un transmisor de 20 W de banda S (2.295 MHz) y dos TWTAs de 20 W. Un receptor de banda X (8.415 MHz) fue colocado para realizar experimentos de comunicaciones.

La sonda tenía una antena parabólica de alta ganancia maniobrable en dos sentidos con un diámetro de 1,5 m colocada en el borde de la base del orbitador. Dos grabadores de cinta eran capaces de almacenar 1.280 Mbit de información. También disponía de una radio UHF de 381 MHz.

Instrumentos científicos

Esta era la plataforma donde se ubicaban el VIS, IRTM y MAWD en las Viking Orbiter.

La sonda orbital portaba tres instrumentos científicos para llevar a cabo los experimentos previstos; un sistema de imágenes (Visual Imaging System, VIS), cartografía infrarroja (Infra-Red Thermal Mapper, IRTM), y un detector de vapor de agua atmosférico (Mars Atmospheric Water Derector, MAWD). Estaban montados en una plataforma orientable que se ubicaba en la base del orbitador, de manera que los paneles solares nunca perdieran el sentido de los rayos del Sol. El instrumental científico tenía una masa total aproximada de 72 kg:

  • VIS o Visual Imaging System (Sistema de Imagen Visual) se componía de dos cámaras idénticas, cada una con un telescopio de tipo Cassegrain de 755 mm de distancia focal, un obturador, un tubo Vidicon y un disco portafiltros de seis sectores. El campo visual de cada cámara era de 1,5º x 1,7º, proporcionando imágenes de hasta 1.886 km2 para una distancia de 1.500 km en el periastro.
  • IRTM o Infra-Red Thermal Mapper (Mapeador Térmico Infra-Rojo) era un radiómetro con 28 canales que funcionaba en el infrarrojo, constituido por cuatro telescopios con sistemas de filtrado y con siete detectores sensibles a un cierto campo espectral cada uno.
  • MAWD o Mars Atmospheric Water Detector (Detector de Agua Atmosférica de Marte) era un espectrómetro infrarrojo de cinco campos de longitudes de onda situados en la región de la banda de absorción del vapor de agua; este instrumento debería medir igualmente la proporción de la radiación solar incidente en la atmósfera marciana, con lo que se determinaría la cantidad de vapor de agua atravesada por la radiación.

Selección de imágenes obtenidas por el VIS de las sondas Viking Orbiter

Chryse Planitia.  

Antiguo flujo de agua en la región Maja Valles.

Valles marcianos captados por las sondas.

Sonda de aterrizaje: Viking Lander

Modelo de la sonda de aterrizaje Viking.

La sonda Viking Lander I, o VL-1, sección de aterrizaje que venía conjuntamente con la sonda orbital Viking Orbiter I, fue la segunda sonda espacial que aterrizó en Marte con éxito, el 20 de julio de 1976 (la primera fue la nave rusa Mars 3 en 1971, aunque se perdió la comunicación a los pocos segundos de posarse sobre el planeta). El 3 de septiembre de 1976 haría lo propio la sonda Viking Lander II, o VL-2. Las sondas VL-1 y VL-2, una vez posadas en Marte con el instrumental desplegado, se dedicaron a una serie de objetivos primarios:

  • Estudios atmosféricos durante el descenso y aterrizaje.
  • Observaciones del medio marciano, y meteorológicas a nivel del suelo.
  • Análisis de la composición del suelo y búsqueda de materia orgánica y de vida.

Estructura de la sonda

La sonda consistía en una base hexagonal de aluminio apoyada en tres patas extendidas. La base de las patas formaba los vértices de un triángulo equilátero de 2,21 m de lado (visto desde arriba). Los instrumentos estaban sujetos a la parte superior de la base, y separados de la superficie del planeta por las patas extendidas. Toda la unidad tenía una masa de 657 kg.

Todas las operaciones estaban controladas gracias al ordenador de a bordo, el GCSC o Guidance Control Sequencing Computer (Ordenador Secuenciador de Control de Orientación). Tres unidades gestionaban los datos científicos: la DAPU o Data Acquisition and Procesing Unit (Unidad de Procesamiento y Adquisición de Datos), que era la encargada de recolectar los datos científicos y técnicos convirtiéndolos en datos numéricos para ser posteriormente enviados a la memoria de almacenamiento o a la grabadora, o transmitirlos a la Viking Obiter, para que fuesen enviados a la Tierra, o directamente enviados a la Tierra.3

Sistema de propulsión y maniobra de descenso

La propulsión estaba a cargo de un cohete monopropelente de hidracina (N2H4) con 12 salidas dispuestas en 4 grupos de 3, que proveían 32 N de empuje, dando una velocidad vertical de 180 m/s. Estas salidas también actuaban como propulsores de control y rotación para la sección del Viking dispuesta a aterrizar en Marte.

El descenso final y posado sobre la superficie se lograba mediante tres motores monopropelentes de hidracina. Los motores tenían 18 salidas para dispersar la emisión calórica y minimizar los efectos sobre la superficie. Podían ser regulados, para pasar de 276 N a 2.667 N. La hidracina era purificada para evitar contaminar la superficie marciana. El Viking Lander portaba 85 kg de propelente al momento de lanzamiento, que estaban almacenados en dos tanques esféricos de titanio. El control de la VL se lograba con una unidad interferencial de referencia, cuatro giroscopios, un aero-desacelerador, un altímetro de radar, un radar de descenso y aterrizaje, y los propulsores de control de altitud.

Sistema de alimentación

La energía era provista por dos generadores térmicos radio-isotópicos (llamados RTG, en inglés), que contenían plutonio 238. Cada generador medía 28 cm de alto, 58 cm de diámetro y tenía una masa de 13,6 kg. Generaban 35 W continuos, operando a 4,4 voltios. También contaba con baterías recargables de 28 voltios de níquelcadmio, para manejar picos de corriente suplementaria de 70 W.

Comunicaciones

Vista de Marte, desde la Viking Lander I. Se puede apreciar la antena parabólica de alta ganancia en la parte superior, y el filtro de colores para las cámaras, abajo a la derecha.

La comunicación se lograba a través de un transmisor de banda S de 20 W, y por medio de 2 TWTAs de 20 W. Una antena parabólica manipulable a lo largo de dos ejes estaba montada cerca del borde de la base de la nave.

Una antena omnidireccional de banda S también se extendía desde la base. Ambas antenas permitían una comunicación directa con la Tierra. Una antena UHF de 381 MHz permitía una comunicación en un sentido hacia el orbitador, usando una radio de 30 W. El almacenaje de datos se daba en un grabador de cinta de 40 Mbit, y la computadora de la VL podía almacenar hasta 6000 palabras en órdenes y procedimientos.

Instrumentos científicos

Detalle del brazo robótico para la recogida de muestras. En el extremo puede divisarse la pala, y en la parte superior (centro de la imagen) el tamiz. El brazo podía girar 180º para poder verter las muestras en los embudos de recogida para los experimentos.

Antes de que las Viking Lander (I y II) se posaran sobre la superficie marciana, ya habían empezado la experimentación científica. Durante el descenso, las sondas observaron y midieron la atmósfera e ionosfera marcianas. Durante esta fase, funcionaron tres instrumentos:

  • RPA o Retarding Potencial Analyzer (Analizador de Potencial Retardador) medía la distribución de los electrones del viento solar y de los fotoelectrones ionosféricas, las temperaturas de los electrones en la ionosfera, la composición, la concentración y la temperatura de los iones positivos y la interacción del viento solar con la alta atmósfera.
  • UAMS o Upper Atmosphere Mass Spectrometer (Espectrómetro de Masas de la Alta Atmósfera), analizaba la composición molecular de la atmósfera. Proporcionaba un análisis cuantitativo y cualitativo de todos los gases eléctricamente neutros, con un peso molecular inferior o igual a una masa atómica de 50. También medía su abundancia isotópica.
  • LASE o Lower Atmospheric Experiment (Experimento de Baja Atmósfera), el cual establecía perfiles verticales (densidad, presión y temperatura) de la atmósfera, desde 90 km de altitud hasta la superficie.

Una vez posado el Viking Lander sobre Marte, se desplegaron el resto de instrumentos de a bordo. Las 2 cámaras proporcionaban imágenes de la superficie. Las fotografías (a color) eran el resultado de la combinación de ambas cámaras por el barrido de cientos de líneas en azul, rojo y verde. Para las propiedades físicas del suelo se utilizaron métodos simples, como la dureza, analizada gracias al hundimiento de los patines de las patas de la sonda. Dos pares de imanes estaban colocados en el sistema de toma de muestras, separando los minerales magnéticos del resto; otros imanes colocados sobre el metal de los RGT capturaban el polvo cargado magnéticamente. El Viking Lander además estaba provisto de tres sismómetros miniatura solidarios de la estructura del aterrizador para la medida de movimientos sísmicos.

Para las medidas meteorológicas se usaron sensores colocados en lo alto de un mástil erguido tras el aterrizaje. Las temperaturas se medían por medio de tres termopares. Un anemómetro, constituido también por un termopar, se encargaba de la velocidad del viento y su dirección. Igualmente, un sensor de temperaturas se ubicaba en el sistema de toma de muestras, para conseguir establecer perfiles de temperatura en las proximidades del suelo. El sensor de presión estaba colocado bajo la estación, e iba midiendo las variaciones de presión conforme el aparato descendía hasta la superficie.

Para la recogida de las muestras del suelo, las sondas disponían de un sistema de recogida de muestras, constituido por una pala al final de un brazo robótico articulado de 3 metros de longitud con la que cavar zanjas alrededor de la sonda. El brazo trituraba las muestras y las pasaba por un tamiz, ubicado en la parte final del mismo, para luego llevar dichas muestras a los compartimentos específicos para los experimentos, debajo de unos embudos situados en el cuerpo principal de la nave. Para analizar la composición del suelo se trató de determinar el contenido en elementos químicos y la identificación de la composición molecular. El XRFS o X-Ray Fluorescente Spectrometer (Espectrómetro de Fluorescencia X) era el encargado de los elementos químicos, mientras que el GCSM o Gas Chromatograph Mass Spectrometer (Espectrómetro de Masa en Fase Gaseosa) lo era para los análisis moleculares y concentraciones de gas, orgánicos o inorgánicos.

Resultados de los experimentos

Se determinó que el principal constituyente neutro de la alta atmósfera es el dióxido de carbono CO2; el nitrógeno sólo representa un 6% de la cantidad de CO2, y el oxígeno molecular O2 un 0,3%. La presencia de nitrógeno es muy importante porque este gas está considerado como un factor determinante para la existencia de algún tipo de forma de vida.

Las medidas meteorológicas eran efectuadas doce veces al día. Pusieron en evidencia valores medios de las temperaturas diurnas que oscilaban entre -85 °C (en la puesta del Sol) hasta -29 °C (al mediodía), variaciones diarias de presión del orden de 0,2 mbar (para una presión media de 6 mbar), y velocidades de viento que alcanzaban 8 m/s ( 28,8 km/h) (durante el día).

En teoría, los sismómetros debieron registrar los movimientos del suelo, pero debido a la sensibilidad de las estaciones al viento, así como las vibraciones de los instrumentos, el origen de los registros nunca quedó claramente establecido.

El suelo de Marte es relativamente duro, existiendo en algunos lugares una corteza de varios centímetros de espesor que recubre un nivel más blando, y que una parte de los materiales de la superficie contiene minerales magnéticos. El XRFS afirmó la presencia de hierro, calcio, sílice, aluminio y titanio en las muestras del suelo recogidas por el brazo mecánico. El GCMS, para los análisis moleculares y de gases, determinó que la proporción de argón 36/argón 40 en la atmósfera marciana era muy inferior al de la atmósfera terrestre, demostrando que este planeta no ha tenido una desgasificación tan importante como la Tierra; este instrumento no encontró complejos orgánicos suficientes (menos de una parte por millón) para afirmar algún proceso biológico, presuponiendo además que el agua encontrada se asociaba a ciertos minerales.

Experimentos biológicos Viking: la búsqueda de la vida en Marte

Uno de los motivos principales para el envío del aterrizador marciano era la búsqueda recurrente de la vida en Marte. Para ello, las sondas Viking que se posaron sobre la superficie llevaban consigo el Biology Instrument, un contenedor de experimentos, tres exactamente; el Pyrolytic Release Experiment, el Labeled Release Experiment, y el Gas Exchange Experiment.

Pyrolytic Release Experiment

Este experimento se basaba en el principio de la asimilación del carbono, que establece que la materia viva fija el carbono de la atmósfera mediante fotosíntesis. Previamente se procedía a esterilizar una parte de la muestra durante tres horas a 160 °C. Las muestras eran incubadas durante cinco días bajo una luz artificial (sin ultravioleta). Después, para volver a colocar las muestras obtenidas en las condiciones naturales del medio marciano, se introducía en la cámara de incubación CO2 marcado al carbono 14. Tras el periodo de incubación la temperatura del contenedor era elevada hasta los 650 °C con el objetivo de pirolizar toda la materia orgánica. A continuación se introducía helio para la transferencia de la fase de vapor por medio de un filtro, analizándose el resto de grupos volátiles mediante un detector de radiaciones, de manera que se pudiera detectar el carbono 14 que podía haber sido fijado por la materia orgánica. Se comparaban las muestras, esterilizada y no esterilizada, para medir la radioactividad. Si los resultados eran iguales, se presuponía que no había ningún agente biológico; si era distinto, se podría admitir la presencia de materia orgánica que hubiera alterado el resultado.

Labeled Release Experiment

El Labeled Release Experiment se basaba en el concepto de la asimilación de moléculas orgánicas, como aminoácidos, por microorganismos presentes en las muestras de suelo; tras la asimilación, se producirían una serie de gases que contuvieran una parte del carbono presente en las moléculas orgánicas. Para ello se procedía a la colocación en una incubadora de las muestras con atmósfera marciana. A dicha muestra se le añadiría un agente líquido nutritivo (con formiatos, lactatos y aminoácidos) marcado al carbono 14. Si durante el experimento existiera un aumento en la radioactividad de la atmósfera de la incubadora, había que pensar que era el resultado de la emisión de gases marcados al carbono 14 producidos por la asimilación de la materia nutritiva por los microorganismos marcianos.

Gas Exchange Experiment

Este otro experimento se fundamentaba en el principio de intercambios entre la materia viva y la atmósfera, y en la presencia de materia nutritiva en el suelo. La muestra se le añadía, dentro de la incubadora, de un agente nutritivo no marcado y de una mezcla gaseosa de helio, kriptón y dióxido de carbono. En el experimento se analizaba las muestras de la mezcla gaseosa en una columna cromatrográfica, de forma que pudiese ser detectado un eventual aumento de concentración en dióxido de carbono, en CH4, y en nitrógeno, que indicaría una asimilación de la materia nutritiva por materia viva.

Análisis de los experimentos biológicos

Tras analizar los resultados de los experimentos biológicos la comunidad científica fue reservada para calificar que algún proceso biológico existía en la superficie de Marte. Se realizaron tres experimentos; en el primero se usó una muestra de 0,1 g del suelo recogida por el brazo mecánico introduciéndola en la incubadora. Este experimento se trataba del Pyrolytic Release Experiment. Tras realizar el experimento, en el que se simulaban las condiciones marcianas sin rayos ultravioleta, se afirmaría la presencia de agentes biológicos detectando la fotosíntesis de los posibles microorganismos. El analizador detectó la presencia de emanaciones gaseosas de compuestos carbonáceos que en principio se trataban de dióxido de carbono y, en una muestra gemela esterilizada, no se dio tal circunstancia. Por tanto el resultado fue positivo para la presencia de seres vivos.

En el segundo experimento, que se trataba del Labeled Release Experiment, se usó para la muestra un caldo orgánico para que los posibles microorganismos existentes en dicha muestra emitieran dióxido de carbono a causa del metabolismo de este compuesto. Este resultado fue en principio negativo, ya que en la muestra calentada no aportó ningún resultado válido.

En el último experimento, el Gas Exchange Experiment, se trató de buscar metabolitos orgánicos, tales como el metano, tras aportar a la muestra nutrientes orgánicos con marcado al carbono 14. El resultado fue probablemente positivo, ya que se encontró una variación en el nitrógeno tras estar observando la muestra durante 200 días, aparte de un evidente desprendimiento de oxígeno y dióxido de carbono.

Los científicos determinaron entonces, no con total convencimiento, que la presencia de vida en Marte era inexistente. Se basaron en que los resultados del primer y tercer experimento, que dieron positivo, se podían explicar gracias a procesos químicos y geológicos. En el caso del segundo experimento, que dio negativo, los científicos argumentaron que quizás el analizador era demasiado poco sensible para detectar trazas orgánicas en tan poca cantidad.

Finalmente explicaron que quizás la mejor forma de encontrar agentes biológicos en Marte sería excavando a una cierta profundidad del suelo, ya que los letales rayos ultravioleta destruirían cualquier tipo de vida (la capa de ozono no existe en Marte).4

Mucho más recientemente, se ha argumentado que las sondas Viking pudieron no solo ser incapaces de detectar la vida en Marte y, sobre todo, que los científicos podrían no haber sabido interpretar los datos que éstas transmitieron, sino que a causa de los múltiples experimentos las sondas pudieron haber acabado con la vida existente en las muestras, ya que los posibles microorganismos marcianos no responderían igual que los terrestres a los procesos químicos a los que se les habría expuesto.5

MÁS INFORMACIÓN

La entrada en órbita marciana tuvo lugar a las cero horas 38 minutos del domingo, cuando el Vinking-1 se encontraba a 314 millones de kilómetros de la Tierra y a 9.600 kilómetros de Marte. El doctor Bautista, director de la Estación Espacial de Madrid, ha declarado a EL PAIS que el ingenio «llevaba 10 meses de camino, cuando tuvo lugar la entrada en órbita. Se aproximaba al planeta con una velocidad de .18.000 kilómetros por hora. Esta velocidad es demasiado grande. Si no se hubiese hecho nada, el Viking habría pasado de largo».

Esto fue lo que les sucedió a otros muchos ingenios interplanetarios que le han precedido. Esa fue la, suerte corrida por Mars-IV (soviético) y Mariner-IV (norteamericano), Zond-2…, y tantos otros.

El Viking-1, al que le sigue otra nave espacial norteamericana, Viking-2, logró entrar en órbita porque los retrocohetes funcionaron del modo previsto. «Su velocidad se redujo en 5.300 kilómetros por hora -añade el doctor Bautista- quedando capturado por el campo gravitatorio marciano. La órbita en la que ha entrado es una órbita provisional de 42 horas y media de período. Ahora es necesario reducir el período a 24,6 horas -que es la duración del día marciano».

Más fotografías

El Viking-1, va a estar varios días en órbita. Su objetivo es tomar multitud de fotografías para poder determinar con precisión la zona de aterrizaje. Una de las zonas más favorables para la operación es la llanura de Chryse, cerca del gran barranco de Cóprates, una gigantesca garganta que corre a lo largo de casi un tercio del ecuador del planeta. El Viking-2 que le sigue se posará más cerca del polo norte donde se especula que hay más posibilidades de encontrar organismos vivientes. A simple vista, Marte ofrece desde la Tierra una típica coloración rojiza. Pero a medida que se le observa más cerca desaparece ese color y lo que se advierte es una superficie con manchas claras y oscuras así como unos casquetes blancos en los polos con los que se ha especulado mucho. Se habló de la posible presencia del hielo, con primaveras e inviernos que originaban fusión y congelación.

El análisis espectral ha mostrado una atmósfera tenue, con gran riqueza de nitrógeno, con poca presencia de agua, elemento de esencial importancia en los seres vivientes, tal como éstos se han desarrollado en la Tierra.

Los famosos canales marcianos, unas líneas de sorprendente geometría conocidas desde hace mucho tiempo, parecen ser regiones desérticas y grandes cráteres, provocados por el bombardeo de los meteoritos. Marte análogamente a la Luna, no está como la Tierra protegido de la lluvia de meteoritos por una atmósfera densa.

Otros análisis espectrales han mostrado la presencia en el planeta vecino del enlace químico C-H (carbono e hidrógeno), típico de los seres vivientes. Pero el misterio marciano sigue sin resolverse. No se han podido comprender hasta la fecha las variaciones de extensión de sus manchas con las temporadas. En todo caso es un planeta dinámico donde suceden cosas a un nivel geológico, y probablemente biológico, que sólo podrán ser despejadas con las fotos cada vez más cercanas y con el análisis de su suelo.

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La NASA digitalizará los datos del Viking 1, primer aterrizador marciano

Corría el año 1975 cuando la sonda Viking 1 partió de la Tierra rumbo a Marte. Fue la primera misión que tenía como objetivo hacer aterrizar un robot allí. 11 meses después, el 20 de julio de 1976, Viking 1 se convirtió en el primer objeto construido por el hombre que aterrizaba en el planeta rojo. Gracias a él, pudimos ver las primeras fotos de la superficie de Marte, y conocer más datos sobre él.

Toda esa información quedó recogida en microfilms analógicos. Para evitar que toda esa información se acabe perdiendo, pues los films analógicos utilizan componentes químicos que se desgastan con el tiempo, un científico de la NASA, llamado David Williams, se va a encargar de digitalizar toda esa información. Junto con su equipo, van a utilizar un lector de microfilms para digitalizar todos los rollos del Viking 1.

Este hecho, además de tener una motivación sentimental de hacer que no se pierda esta valiosa información de la primera misión controlada desde la Tierra en la superficie marciana, tiene como objetivo revisar y tener disponible la máxima información posible del planeta rojo, ya que son pocas las misiones que se han realizado en este planeta. Además, lo que llevó de primeras a Williams a buscar los rollos de microfilm fue una petición de unos biólogos para contrastar unas hipótesis con las que estaban trabajando.

Por ello, cualquier información que haya sobre Marte es de vital importancia para futuras investigaciones. De hecho, toda la información del Viking se utiliza para comparar la que envía el Curiosity a la Tierra, y se utilizará para comparar la que recogerá el rover Mars 2020. El Mars 2020 llevará nuevos instrumentos científicos cuidadosamente seleccionados, entre los que se encuentra un conversor dióxido de carbono en oxígeno, para comprobar si, ulteriormente, se podría respirar aire de manera normal en Marte.

De esta manera, se podrá estudiar cómo ha evolucionado el entorno marciano durante las últimas décadas. En el caso de que hubiera diferencias en la tierra o en la atmósfera, esto podría indicar la presencia de vida en el planeta, entre otros factores.

La nave Viking 1 era realmente avanzada para su época, tal y como podemos observar en la calidad de las fotografías que hay disponibles de la expedición. Además, con la Viking 1 se pudo comprobar la hipótesis de la dilatación gravitacional del tiempo, propuesta en la Teoría de la Relatividad General de Einstein. Para ello, mandaron señales de radio de ida y vuelta al Viking 1. En una de las pruebas, lo hicieron en un momento en el que el Sol estaba entre medias de la Tierra y Marte. El efecto Shapiro coincidía con las predicciones de la Relatividad General.

Esta misión originó varias controversias, las dos más importantes fueron:

¿Encontró la misión vida en Marte?

En 1976 la NASA envió dos sondas espaciales a Marte, Viking 1 y Viking 2, para determinar si había vida en el planeta rojo.

Las sondas llevaron a cabo tres experimentos especialmente diseñados con este objetivo, uno de ellos fue llamado Labeled Release Experiment.

Este experimento consistía en tomar muestras de suelo de Marte y mezclarlas con agua que contenía nutrientes y átomos radiactivos de carbono. La idea era que si el suelo contenía microbios, éstos metabolizarían los nutrientes y liberarían dióxido de carbono radiactivo o gas metano.

Desgraciadamente, los resultados del Labeled Release Experiment no fueron confirmados por los dos experimentos posteriores, que dieron ambos negativo, por lo que la agencia espacial descartó la posibilidad de que hubiera vida en Marte.

El misterioso rostro fotografiado en Marte

La «Cara» de Marte es un rasgo distintivo en la superficie del planeta Marte ubicado en la región de Cidonia, concretamente en Cidonia Mensae, que para algunas personas se asemeja a un rostro humano. Mide aproximadamente 3 km de largo por 1,5 km de ancho y se ubica a 41º05′ norte y 9º50′ oeste. Fue fotografiada por primera vez el 25 de julio de 1976 por la sonda espacial Viking 1, que orbitaba el planeta en ese momento. El hecho llamó la atención del público seis días después en un informe de prensa entregado por la NASA.

La interpretación científica

La interpretación mayoritariamente aceptada de las primeras fotografía sugiere que es una forma natural del terreno, una de las muchas mesetas esparcidas por Cidonia. En este orden de ideas, la apariencia de una cara se da porque la combinación del ángulo de iluminación de la luz del Sol y la baja resolución de la foto tienden a suavizar las irregularidades de la superficie, y por la tendencia del cerebro humano a reconocer patrones familiares, especialmente caras (pareidolia). Además, un lapso en los datos enviados por el Viking 2 creó un punto negro exactamente donde los orificios de la nariz se ubicarían en una cara. Muchos otros puntos como éste son visibles en la foto

Sin embargo, a partir del fenómeno de pareidolia, también se originó otra interpretación de carácter ufológico seudocientífico, que indicaba que la fotografía representaba un monumento de algún tipo, y su existencia era prueba de que una inteligencia extraterrestre habitó Marte (los marcianos), o que visitó este planeta en un momento lejano del pasado. El principal proponente de esta interpretación es Richard Hoagland; su «Mensaje de Cidonia», en el libro Los monumentos de Marte: una ciudad al borde de la eternidad, se basa en una interpretación de otros rasgos de la región de Cidonia como las llamadas Pirámides de Marte. La publicación de este libro ha popularizado la creencia en la artificialidad de la cara.

La comunidad científica acoge esta teoría con escepticismo y la considera algo absurda y poco probable:

La interpretación oficial está apoyada por las nuevas fotografías tomadas por la sonda Mars Global Surveyor, en 1998 y 2001, y por la sonda Mars Odyssey en 2002. Fotografiada bajo diferentes condiciones de iluminación y a una resolución más alta, la forma no parece una cara.1​ Sin embargo, los promotores de las teorías de la conspiración del ocultamiento extraterrestre no creen en estas nuevas fotografías y alegan, sin presentar pruebas, que las imágenes habrían sido alteradas.

Posteriormente en el año 2006, la sonda Mars Express, de la Agencia Espacial Europea (ESA), obtuvo excelentes imágenes de alta resolución espacial (13,7 metros por píxel), que permitieron eliminar cualquier duda que pudiera quedar sobre la naturaleza de esta estructura, ratificándose que es puramente geológica.2

Atlántica

Atlántica (supercontinente)

Atlántica es un supercontinente que surgió hace aproximadamente 1.800 millones de años,1​ como resultado de la lenta fragmentación del supercontinente Kenorland (iniciada hace 2.500 Ma con la separación del continente Ártica). Este supercontinente estaba constituido por los cratones de África Occidental, Congo y Nilo Occidental (actualmente localizados en África) y por los cratones de Amazonia (cratón de Brasil y escudo de Guyana), São Francisco y Rio de la Plata (situados en Sudamérica). Desde el momento en que Ártica se separó de Kenorland hasta el momento en que Atlántica quedó definido como una masa continental independiente, este supercontinente habría estado unido al supercontinente Ur (que habría formado parte, a su vez, de Kenorland).

Alrededor de 200 millones de años más tarde, se convirtió en parte del supercontinente Columbia y 300 millones de años más tarde, se separa de Columbia. Hace 1.100 millones de años (o 400 millones de años después de la desintegración de Columbia), se une a Nena y Ur pasa a formar parte del supercontinente Rodinia. Después de que Rodinia se dividiera y los fragmentos se volvieran a reunir hace 600 millones de años, pasa a formar parte del supercontinente Pannotia. En el Cámbrico, Pannotia se desintegró, dejando Atlántica en el supercontinente Gondwana. Gondwana luego pasa a formar parte del supercontinente Pangea en el Pérmico, y luego se fragmentó en el Jurásico. En la actualidad, restos de Atlántica se encuentran en África y Sudamérica.

Reconstrucción paleogeográfica del supercontinente Atlántica en la que pueden verse los principales cratones que lo constituían: África Occidental, Congo y Nilo Occidental (en África) y Amazonia (cratón de Brasil y escudo de Guyana), São Francisco y Rio de la Plata (en Sudamérica). Autor: Fama Clamosa.

NOTA: No confundir el nombre de Atlántica con la mitológica Atlántida, pues no tiene nada que ver.

Esquema simplificado de la reconstrucción paleogeográfica del supercontinente Atlántica. Autor: desconocido.

Configuración propuesta por Rogers, 1996 a los continentes Atlántica, Ártica y Ur. La disposición corresponde a la posición que estos continentes ocupados en supercontinente Pangea (~ 300 Ma). Modificado de Rogers, op. cit.

Reconstrucción paleogeográfica del supercontinente Columbia en la que pueden verse los principales supercontinentes (y los cratones) que lo constituían: Atlántica en un extremo, Ur en el centro, y Nena en el otro extremo. Según Personen et al. (2012), los cratones de India, Australia y este de Antártica estaban en la región del polo sur, por lo que aunque en la imagen parece que el supercontinente Nena está al revés, hay que ver que la imagen es un desglose del globo terráqueo en sus dos hemisferios, de tal modo que el polo norte está a la vez tanto arriba como abajo de la figura. Autor: desconocido.

Este ciclo de unión y desunión para formar supercontinentes globales hará que Atlántica se una con el resto de masas continentales para constituir los supercontinentes Rodinia (desde hace 1.100 Ma hasta hace 800 Ma) y Pannotia (desde hace 600 Ma hasta hace 540 Ma).

Reconstrucción paleogeográfica del supercontinente Rodinia en la que pueden verse los principales supercontinentes que lo constituían: Atlántica (en verde), en un extremo, Ur (en violeta) en el otro extremo, y Nena (en rojo) en el centro. Autor: desconocido.

Con la fragmentación de Pannotia ocurrida hace unos 540 Ma, Atlántica se quedó formando parte (junto a un gran número de masas continentales) de un supercontinente algo más pequeño que Pannotia: Gondwana, que formaría parte a su vez de Pangea cuando ésta se constituyera, hace unos 300 Ma.

Hace unos 150 Ma comenzó a formarse el océano Atlántico (que le da nombre al supercontinente Atlántica), provocando el fin de Pangea y la fracturación de Atlántica en dos mitades, separándolas y constituyendo los actuales continentes de África y Sudamérica.