Phoenix fue una sonda espacial no tripulada que aterrizó en la superficie de Marte el 25 de mayo de 2008 y operó hasta el 2 de noviembre de 2008. [ 2 ] Phoenix estuvo operativa en Marte durante 157 soles ( 161 días ). Sus instrumentos se utilizaron para evaluar la habitabilidad local e investigar la historia del agua en Marte . La misión formó parte del Programa Mars Scout ; su costo total fue de 420 millones de dólares, incluyendo el costo del lanzamiento. [ 3 ]
Phoenix fue el sexto alunizaje exitoso de la NASA en Marte, de siete intentos, y el primero en la región polar marciana. El módulo de aterrizaje completó su misión en agosto de 2008 y realizó una última comunicación breve con la Tierra el 2 de noviembre, cuando la energía solar disponible disminuyó con el invierno marciano. La misión se declaró concluida el 10 de noviembre de 2008, después de que los ingenieros no pudieran volver a contactar con la nave. [ 6 ] Tras intentos fallidos de contactar con el módulo de aterrizaje por parte del orbitador Mars Odyssey hasta después del solsticio de verano marciano, el 12 de mayo de 2010, el JPL declaró que el módulo de aterrizaje estaba inactivo. El programa se consideró un gran éxito porque completó todos los experimentos y observaciones científicas planificados. [ 7 ]
Resumen de la misión
La misión tenía dos objetivos. Uno era estudiar la historia geológica del agua, clave para desentrañar la historia del cambio climático pasado . El segundo era evaluar la habitabilidad planetaria pasada o potencial en el límite hielo-suelo. Los instrumentos de Phoenix eran adecuados para obtener información sobre la historia geológica y posiblemente biológica del Ártico marciano. Phoenix fue la primera misión en enviar datos desde cualquiera de los polos y contribuyó a la estrategia principal de la NASA para la exploración de Marte: " Seguir el rastro del agua " .
Se preveía que la misión principal duraría 90 soles (días marcianos), poco más de 92 días terrestres. Sin embargo, la nave superó su vida útil operativa prevista [ 8 ] en poco más de dos meses antes de sucumbir al creciente frío y oscuridad de un invierno marciano que avanzaba. [ 6 ] Los investigadores esperaban que el módulo de aterrizaje sobreviviera al invierno marciano para que pudiera presenciar el desarrollo del hielo polar a su alrededor; tal vez podría haber aparecido hasta 1 metro (3 pies) de hielo sólido de dióxido de carbono. Incluso si hubiera sobrevivido a parte del invierno, el frío intenso le habría impedido durar hasta el final. [ 9 ] La misión se eligió como un módulo de aterrizaje fijo en lugar de un rover porque: [ 10 ]
Los costos se redujeron mediante la reutilización de equipos anteriores (aunque esta afirmación es cuestionada por algunos observadores [ 11 ] );
Se cree que la zona de Marte donde aterrizó Phoenix es relativamente uniforme, por lo que viajar por la superficie tiene menos valor; y
El peso necesario para la movilidad podría utilizarse en cambio para adquirir más y mejores instrumentos científicos.
Las observaciones de gas metano en Marte de 2003-2004 fueron realizadas de forma remota por tres equipos que trabajaban con datos separados. Si el metano está realmente presente en la atmósfera de Marte , entonces algo debe estar produciéndolo en el planeta ahora, porque el gas se descompone por radiación en Marte en 300 años; [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] por lo tanto, se consideró importante determinar el potencial biológico o la habitabilidad de los suelos del Ártico marciano. [ 17 ] El metano también podría ser producto de un proceso geoquímico o el resultado de actividad volcánica o hidrotermal . [ 18 ]
Historia
Mientras se redactaba la propuesta para Phoenix , el orbitador Mars Odyssey utilizó su espectrómetro de rayos gamma y encontró la firma distintiva del hidrógeno en algunas áreas de la superficie marciana , y la única fuente plausible de hidrógeno en Marte sería agua en forma de hielo, congelada bajo la superficie. Por lo tanto, la misión se financió con la expectativa de que Phoenix encontraría hielo de agua en las llanuras árticas de Marte. [ 19 ] En agosto de 2003, la NASA seleccionó la misión " Phoenix " de la Universidad de Arizona para su lanzamiento en 2007. Se esperaba que esta fuera la primera de una nueva línea de misiones Scout más pequeñas y de bajo costo en el programa de exploración de Marte de la agencia . [ 20 ] La selección fue el resultado de una intensa competencia de dos años con propuestas de otras instituciones. El premio de la NASA de 325 millones de dólares es más de seis veces mayor que cualquier otra subvención de investigación individual en la historia de la Universidad de Arizona.
Imágenes comparativas de una zanja excavada por el brazo robótico de Phoenix, que muestran la sublimación de material (tres grumos blanquecinos en la esquina inferior izquierda de la zanja), que se presume que es hielo de agua, a lo largo de cuatro días (del sol 20 al sol 24).
Peter H. Smith, del Laboratorio Lunar y Planetario de la Universidad de Arizona, como Investigador Principal, junto con 24 Co-Investigadores, fueron seleccionados para liderar la misión. La misión recibió el nombre del Fénix , un ave mitológica que renace repetidamente de sus propias cenizas. La nave espacial Fénix contiene varios componentes construidos previamente. El módulo de aterrizaje utilizado fue el Mars Surveyor 2001 Lander modificado (cancelado en 2000), junto con varios instrumentos tanto de esa misión como de la anterior misión fallida Mars Polar Lander . Lockheed Martin , quien construyó el módulo de aterrizaje, lo mantuvo casi completo en una sala limpia con control ambiental desde 2001 hasta que la misión fue financiada por el Programa Scout de la NASA . [ 21 ]
Una vista detallada del módulo de aterrizaje Phoenix de la NASA en Marte.
El 2 de junio de 2005, tras una revisión crítica del progreso de la planificación y el diseño preliminar del proyecto, la NASA aprobó que la misión se llevara a cabo según lo previsto. [ 24 ] El propósito de la revisión fue confirmar la confianza de la NASA en la misión.
Presupuesto
Phoenix durante las pruebas en septiembre de 2006.Lanzado en masa
670 kg (1480 lb) Incluye módulo de aterrizaje, Aeroshell (cubierta trasera y escudo térmico), paracaídas, etapa de crucero. [ 1 ]
Masa de Lander
350 kg (770 lb)
Dimensiones del módulo de aterrizaje
Con los paneles solares desplegados, mide aproximadamente 5,5 m (18 pies) de largo . La plataforma científica tiene un diámetro de aproximadamente 1,5 m (4,9 pies) . Desde el suelo hasta la parte superior del mástil MET, el módulo de aterrizaje mide aproximadamente 2,2 m (7,2 pies) de altura.
Comunicaciones
Banda X durante toda la fase de crucero de la misión y para su comunicación inicial tras la separación de la tercera etapa del vehículo de lanzamiento . Enlaces UHF , transmitidos a través de orbitadores de Marte durante la fase de entrada, descenso y aterrizaje, y mientras opera en la superficie de Marte. El sistema UHF en Phoenix es compatible con las capacidades de retransmisión de Mars Odyssey de la NASA, Mars Reconnaissance Orbiter y Mars Express de la Agencia Espacial Europea . Las interconexiones utilizan el protocolo Proximity-1 . [ 25 ]
Fuerza
La energía para la fase de crucero se genera mediante dos paneles solares decagonales de arseniuro de galio (área total 3,1 m² (33 ft² ) ) montados en la etapa de crucero, y para el módulo de aterrizaje, mediante dos paneles solares de matriz de arseniuro de galio (área total 7,0 m² (75 ft² ) ) desplegados desde el módulo de aterrizaje después del aterrizaje en la superficie marciana. Batería de NiH₂ con una capacidad de 16 A·h . [ 26 ]
Los sistemas del módulo de aterrizaje incluyen un sistema informático basado en RAD6000 para controlar la nave espacial y gestionar los datos. [ 27 ] Otras partes del módulo de aterrizaje son un sistema eléctrico que contiene paneles solares y baterías, un sistema de guiado para aterrizar la nave espacial, ocho motores monopropelentes de hidracina de 4,4 N (1,0 lbf) y 22 N (5,0 lbf) construidos por Aerojet -Redmond Operations para la fase de crucero, doce propulsores monopropelentes de hidracina Aerojet de 302 N (68,0 lbf) para aterrizar el Phoenix , elementos mecánicos y estructurales, y un sistema de calefacción para asegurar que la nave espacial no se enfríe demasiado.
Carga útil científica
Ingenieros de la NASA están trabajando en el módulo de aterrizaje Phoenix para Marte. La vida útil prevista del módulo era de 90 días marcianos . Cada día marciano dura 40 minutos más que un día terrestre.
Phoenix transportaba versiones mejoradas de las cámaras panorámicas de la Universidad de Arizona y del instrumento de análisis de volátiles de la desafortunada sonda Mars Polar Lander , así como experimentos que se habían construido para la sonda Mars Surveyor 2001 Lander , también cancelada, incluyendo un brazo robótico excavador de zanjas del JPL, un conjunto de laboratorios de química húmeda y microscopios ópticos y de fuerza atómica . La carga útil científica también incluía una cámara de descenso y un conjunto de instrumentos meteorológicos. [ 28 ]
Durante el EDL se llevó a cabo el Experimento de Estructura Atmosférica. Este utilizó datos de acelerómetro y giroscopio registrados durante el descenso del módulo de aterrizaje a través de la atmósfera para crear un perfil vertical de la temperatura, la presión y la densidad de la atmósfera sobre el lugar de aterrizaje en ese momento. [ 29 ]
Brazo robótico y cámara
El brazo robótico excavador. Izquierda : al aterrizar, con la cubierta colocada. Derecha : al día siguiente, con la cubierta apartada.
El brazo robótico fue diseñado para extenderse 2,35 m (7,7 pies) desde su base en el módulo de aterrizaje y tenía la capacidad de excavar hasta 0,5 m (1,6 pies) por debajo de una superficie arenosa. Tomó muestras de tierra y hielo que fueron analizadas por otros instrumentos en el módulo de aterrizaje. El brazo fue diseñado y construido para el Laboratorio de Propulsión a Chorro por Alliance Spacesystems, LLC [ 30 ] (ahora Maxar Space Robotics, LLC) en Pasadena, California. Una herramienta de raspado giratoria ubicada en el talón de la pala se usó para cortar el permafrost resistente. Los recortes del raspado fueron expulsados al talón de la pala y transferidos al frente para su entrega a los instrumentos. La herramienta de raspado fue concebida en el Laboratorio de Propulsión a Chorro. La versión de vuelo del raspado fue diseñada y construida por HoneyBee Robotics. Se enviaron órdenes para desplegar el brazo el 28 de mayo de 2008, comenzando con el apartamiento de una cubierta protectora destinada a servir como precaución adicional contra la posible contaminación del suelo marciano por formas de vida terrestres. La cámara del brazo robótico (RAC), acoplada al brazo robótico justo encima de la pala, pudo tomar fotografías a todo color del área, así como verificar las muestras que la pala recuperó y examinar los granos del área donde el brazo robótico acababa de excavar. La cámara fue fabricada por la Universidad de Arizona y el Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar , [ 31 ] Alemania. [ 32 ]
Generador de imágenes estéreo de superficie (SSI, por sus siglas en inglés) construido por la Universidad de Arizona.
Analizador de gases térmicos y desprendidosSe está entregando suelo marciano a TEGA.
El Analizador de Gases Térmicos y Evolucionados (TEGA) es una combinación de un horno de alta temperatura con un calorímetro diferencial de barrido y un espectrómetro de masas . [ 36 ] Se utilizó para hornear muestras de polvo marciano y determinar la composición de los vapores resultantes. Tiene ocho hornos, cada uno del tamaño aproximado de un bolígrafo grande, que podían analizar una muestra cada uno, para un total de ocho muestras separadas. Los miembros del equipo midieron la cantidad de vapor de agua y dióxido de carbono emitidos, la cantidad de hielo de agua que contenían las muestras y los minerales presentes que podrían haberse formado durante un clima pasado más húmedo y cálido. El instrumento también midió volátiles orgánicos , como el metano , hasta 10 partes por mil millones . TEGA fue construido por la Universidad de Arizona y la Universidad de Texas en Dallas . [ 37 ] El suelo fue entregado a TEGA por el brazo robótico y la pala del módulo de aterrizaje. [ 38 ]
El 29 de mayo de 2008 (sol 4 ), las pruebas eléctricas indicaron un cortocircuito intermitente en TEGA, [ 39 ] resultante de una falla en uno de los dos filamentos responsables de ionizar los volátiles. [ 40 ] La NASA solucionó el problema configurando el filamento de respaldo como primario y viceversa. [ 41 ]
A principios de junio, los primeros intentos de introducir tierra en TEGA no tuvieron éxito, ya que parecía demasiado "grumosa" para las mallas. [ 42 ] [ 43 ] El 11 de junio, el primero de los ocho hornos se llenó con una muestra de tierra después de varios intentos de introducir la muestra de tierra a través de la malla de TEGA. [ 44 ] El 17 de junio, se anunció que no se encontró agua en esta muestra; sin embargo, dado que había estado expuesta a la atmósfera durante varios días antes de entrar en el horno, cualquier hielo de agua inicial que pudiera haber contenido podría haberse perdido por sublimación .
Cámara de imágenes de descenso a Marte
El generador de imágenes para el descenso a Marte fue construido por Malin Space Science Systems.
El generador de imágenes para el descenso a Marte (MARDI) tenía como objetivo tomar fotografías del lugar de aterrizaje durante los últimos tres minutos del descenso. Según lo planeado originalmente, habría comenzado a tomar fotografías después de que la cápsula protectora se desprendiera, a unos 8 km (5,0 millas) sobre el suelo marciano.
Antes del lanzamiento, las pruebas de la nave espacial ensamblada revelaron un posible problema de corrupción de datos en una tarjeta de interfaz diseñada para transmitir datos de imagen MARDI, así como datos de otras partes de la nave. El problema podría ocurrir si la tarjeta de interfaz recibiera una imagen MARDI durante una fase crítica del descenso final de la nave, momento en el que se podrían perder los datos de la Unidad de Medición Inercial ( IMU ); estos datos eran cruciales para controlar el descenso y el aterrizaje. Se consideró que este riesgo era inaceptable y se decidió no utilizar MARDI durante la misión. [ 45 ] Dado que el fallo se descubrió demasiado tarde para repararlo, la cámara permaneció instalada en Phoenix , pero no se utilizó para tomar fotografías ni se usó su micrófono incorporado. [ 46 ]
Las imágenes de MARDI tenían como objetivo ayudar a determinar con precisión dónde aterrizó el módulo de aterrizaje y, posiblemente, a encontrar posibles objetivos científicos. También se utilizarían para determinar si el área de aterrizaje era representativa del terreno circundante. MARDI fue construida por Malin Space Science Systems . [ 47 ] Habría utilizado solo 3 vatios de potencia durante el proceso de captura de imágenes, menos que la mayoría de las demás cámaras espaciales. Originalmente, se diseñó y construyó para realizar la misma función en la misión Mars Surveyor 2001 Lander ; tras la cancelación de dicha misión, MARDI permaneció almacenada durante varios años hasta su despliegue en el módulo de aterrizaje Phoenix .
Microscopía, electroquímica y analizador de conductividad
Un prototipo de vaso de precipitados para química húmeda que muestra algunos de los sensores electroquímicos en los laterales del vaso.
El analizador de microscopía, electroquímica y conductividad (MECA) es un conjunto de instrumentos diseñado originalmente para la misión cancelada Mars Surveyor 2001 Lander . Consta de un laboratorio de química húmeda (WCL), microscopios ópticos y de fuerza atómica , y una sonda de conductividad térmica y eléctrica . [ 48 ] El Laboratorio de Propulsión a Chorro construyó el MECA. Un consorcio suizo liderado por la Universidad de Neuchâtel aportó el microscopio de fuerza atómica. [ 49 ]
Utilizando MECA, los investigadores examinaron partículas de suelo de tan solo 16 μm de diámetro; además, intentaron determinar la composición química de los iones solubles en agua presentes en el suelo. También midieron la conductividad eléctrica y térmica de las partículas de suelo mediante una sonda en el brazo robótico. [ 50 ]
Rueda de muestras y etapa de traducción
Este instrumento presenta 6 de 69 portamuestras a una abertura en el instrumento MECA, a la cual el brazo robótico entrega las muestras y luego las lleva al microscopio óptico y al microscopio de fuerza atómica. [ 51 ] El Imperial College London proporcionó los sustratos de muestra para el microscopio. [ 52 ]
Microscopio óptico
El microscopio óptico , diseñado por la Universidad de Arizona , es capaz de obtener imágenes del regolito marciano con una resolución de 256 píxeles/mm o 16 micrómetros/píxel. El campo de visión del microscopio es un portamuestras de 2 mm × 2 mm (0,079 pulg. × 0,079 pulg.) al que el brazo robótico deposita la muestra. La muestra se ilumina mediante 9 LED rojos, verdes y azules o mediante 3 LED que emiten luz ultravioleta . La electrónica para la lectura del chip CCD es compartida con la cámara del brazo robótico, que cuenta con un chip CCD idéntico .
Microscopio de fuerza atómica
El microscopio de fuerza atómica tiene acceso a una pequeña área de la muestra entregada al microscopio óptico. El instrumento escanea la muestra con una de las ocho puntas de cristal de silicio y mide la repulsión de la punta con respecto a la muestra. La resolución máxima es de 0,1 micrómetros . Un consorcio suizo liderado por la Universidad de Neuchâtel contribuyó con el microscopio de fuerza atómica. [ 49 ]
Laboratorio de Química Húmeda (WCL)
Ilustración de cómo el laboratorio de química húmeda a bordo de Phoenix mezcla una muestra de suelo marciano con agua.
El conjunto de sensores del laboratorio de química húmeda (WCL) y la solución de lixiviación fueron diseñados y fabricados por Thermo Fisher Scientific . [ 53 ] El conjunto de actuadores del WCL fue diseñado y fabricado por Starsys Research en Boulder, Colorado. La Universidad de Tufts desarrolló los gránulos de reactivos, el electrodo selectivo de iones de bario (ISE) y los electrodos ASV, y realizó la caracterización previa al vuelo del conjunto de sensores. [ 54 ]
El brazo robótico recogió un poco de tierra y la colocó en una de las cuatro celdas del laboratorio de química húmeda, donde se añadió agua y, mientras se agitaba, una serie de sensores electroquímicos midieron una docena de iones disueltos, como sodio , magnesio , calcio y sulfato , que se lixiviaban de la tierra al agua. Esto proporcionó información sobre la compatibilidad biológica del suelo, tanto para posibles microbios autóctonos como para posibles futuros visitantes de la Tierra. [ 55 ]
Los cuatro laboratorios de química húmeda eran idénticos, cada uno con 26 sensores químicos y un sensor de temperatura. Los electrodos selectivos de iones (ISE) de polímero podían determinar la concentración de iones midiendo el cambio en el potencial eléctrico a través de sus membranas selectivas de iones en función de la concentración. [ 56 ] Dos electrodos sensores de gas para oxígeno y dióxido de carbono funcionaban con el mismo principio, pero con membranas permeables a los gases. Se utilizó una matriz de microelectrodos de oro para la voltametría cíclica y la voltametría de redisolución anódica . La voltametría cíclica es un método para estudiar iones aplicando una forma de onda de potencial variable y midiendo la curva corriente-voltaje. La voltametría de redisolución anódica deposita primero los iones metálicos sobre el electrodo de oro con un potencial aplicado. Después de invertir el potencial, se mide la corriente mientras los metales se desprendían del electrodo.
Sonda de conductividad térmica y eléctrica (TECP)
La sonda de conductividad térmica y eléctrica (TECP) cuenta con cuatro agujas sensoras metálicas montadas en un cabezal de plástico.
Tres de las cuatro sondas tienen pequeños elementos calefactores y sensores de temperatura en su interior. Una sonda utiliza elementos calefactores internos para emitir un pulso de calor, registrando el tiempo de emisión y monitorizando la velocidad a la que el calor se disipa. Las agujas adyacentes detectan la llegada del pulso de calor. La velocidad a la que el calor se propaga desde la sonda, así como la velocidad a la que viaja entre sondas, permite a los científicos medir la conductividad térmica, el calor específico (la capacidad del regolito para conducir el calor en relación con su capacidad para almacenarlo) y la difusividad térmica (la velocidad a la que se propaga una perturbación térmica en el suelo). [ 57 ]
Las sondas también midieron la permitividad dieléctrica y la conductividad eléctrica , que pueden utilizarse para calcular la humedad y la salinidad del regolito . Las agujas 1 y 2 trabajan conjuntamente para medir las sales en el regolito, calentar el suelo para medir las propiedades térmicas (conductividad térmica, calor específico y difusividad térmica) del regolito y medir la temperatura del suelo. Las agujas 3 y 4 miden el agua líquida en el regolito. La aguja 4 es un termómetro de referencia para las agujas 1 y 2. [ 57 ]
El sensor de humedad TECP es un sensor de humedad relativa, por lo que debe acoplarse con un sensor de temperatura para medir la humedad absoluta. Tanto el sensor de humedad relativa como el sensor de temperatura están conectados directamente a la placa de circuito del TECP y, por lo tanto, se asume que están a la misma temperatura. [ 57 ]
Estación Meteorológica (MET) construida por la Agencia Espacial Canadiense.Phoenix desplegó y fotografió el mástil meteorológico MET que sostiene el indicador de fuerza y dirección del viento a una altura de 2,3 m. Esta imagen mejorada muestra viento del noreste el Sol 3.
Durante la misión, también se monitorizaron la velocidad del viento en superficie, la presión y la temperatura (mediante sensores de presión, temperatura y otros sensores de presión), lo que permitió observar la evolución de la atmósfera a lo largo del tiempo. Para medir la contribución del polvo y el hielo a la atmósfera, se empleó un lidar. Este sistema recopiló información sobre la estructura de la capa límite planetaria en función del tiempo , analizando la distribución vertical del polvo, el hielo, la niebla y las nubes en la atmósfera local.
Gráfico de la temperatura mínima diaria medida por Phoenix
Hay tres sensores de temperatura ( termopares ) en un mástil vertical de 1 m (3,3 pies) (mostrado en su posición plegada) a alturas aproximadas de 250, 500 y 1000 mm (9,8, 19,7 y 39,4 pulgadas) sobre la plataforma del módulo de aterrizaje. Los sensores se calibraron con una medición de temperatura absoluta en la base del mástil. Un sensor de presión, fabricado por el Instituto Meteorológico Finlandés, se encuentra en la Caja de Electrónica de Carga Útil, que se ubica en la superficie de la plataforma y alberga la electrónica de adquisición para la carga útil MET. Los sensores de presión y temperatura comenzaron a operar el Sol 0 (26 de mayo de 2008) y funcionaron de forma continua, tomando muestras cada 2 segundos.
El Telltale es un instrumento conjunto canadiense-danés (a la derecha) que proporciona una estimación aproximada de la velocidad y dirección del viento. La velocidad se basa en la desviación observada respecto a la vertical, mientras que la dirección del viento se determina por la dirección de dicha desviación. Un espejo, situado debajo del Telltale, y una cruz de calibración, en la parte superior (vista a través del espejo), se utilizan para aumentar la precisión de la medición. Esta medición podía realizarse con cualquiera de las cámaras, SSI o RAC , aunque generalmente se utilizaba la primera. Las observaciones periódicas, tanto de día como de noche, ayudan a comprender la variabilidad diurna del viento en el lugar de aterrizaje de Phoenix .
Las velocidades del viento oscilaron entre 11 y 58 km/h (6,8 y 36,0 mph) . La velocidad media habitual fue de 36 km/h (22 mph) . [ 65 ]
Primera operación del lidar en Marte; se puede ver el telescopio (tubo negro) y la ventana láser (abertura más pequeña en primer plano).
El lidar de apuntamiento vertical fue capaz de detectar varios tipos de retrodispersión (por ejemplo, dispersión de Rayleigh y dispersión de Mie ), y el retardo entre la generación del pulso láser y el retorno de la luz dispersada por las partículas atmosféricas determina la altitud a la que se produce la dispersión. Se obtuvo información adicional a partir de la luz retrodispersada en diferentes longitudes de onda (colores), y el sistema Phoenix transmitió tanto 532 nm como 1064 nm. Esta dependencia de la longitud de onda podría permitir discriminar entre hielo y polvo, y servir como indicador del tamaño efectivo de las partículas.
Gráfico de contorno de la segunda operación lidar. Los colores muestran la evolución del polvo que pasa por encima con el tiempo (rojo/naranja: más polvo, azul/verde: menos polvo).
El láser del lidar Phoenix era un láser Nd:YAG pasivo con conmutación Q y longitudes de onda duales de 1064 nm y 532 nm. Operaba a 100 Hz con un ancho de pulso de 10 ns. La luz dispersada era recibida por dos detectores (verde e infrarrojo) y la señal verde se registraba tanto en modo analógico como en modo de conteo de fotones. [ 66 ] [ 67 ]
Sistema LiDAR en funcionamiento (haz vertical delgado en el centro derecha).
El lidar se operó por primera vez al mediodía del Sol 3 (29 de mayo de 2008), registrando el primer perfil atmosférico extraterrestre de la superficie. Este primer perfil indicó polvo bien mezclado en los primeros kilómetros de la atmósfera de Marte , donde la capa límite planetaria se observó mediante una marcada disminución en la señal de dispersión. El gráfico de contorno (derecha) muestra la cantidad de polvo en función del tiempo y la altitud, con colores más cálidos (rojo, naranja) que indican más polvo y colores más fríos (azul, verde) que indican menos polvo. También hay un efecto de instrumentación debido al calentamiento del láser, lo que provoca que el polvo parezca aumentar con el tiempo. En el gráfico se puede observar una capa a 3,5 km (2,2 millas) , que podría ser polvo adicional o, menos probable, dado el momento del sol en que se adquirió, una nube de hielo a baja altitud.
La imagen de la izquierda muestra el láser lidar operando en la superficie de Marte, observado por la SSI apuntando directamente hacia arriba; el haz láser es la línea casi vertical justo a la derecha del centro. Se puede ver polvo moviéndose en el fondo, así como atravesando el haz láser en forma de destellos brillantes. [ 68 ] El hecho de que el haz parezca terminar es el resultado del ángulo extremadamente pequeño con el que la SSI observa el láser: ve más arriba a lo largo de la trayectoria del haz de lo que hay polvo para reflejar la luz hacia abajo.
El dispositivo láser detectó nieve cayendo de las nubes; esto no se sabía que ocurriera antes de la misión. [ 69 ] También se determinó que se formaron nubes cirros en el área. [ 70 ]
Aspectos destacados de la misión
Lanzamiento
Animación de la trayectoria de Phoenix desde el 5 de agosto de 2007 hasta el 25 de mayo de 2008. Phoenix · Sol · Tierra · Marte
El Phoenix es lanzado a bordo de un cohete Delta II 7925.
La misión Phoenix fue lanzada el 4 de agosto de 2007 a las 5:26:34 a. m. EDT (09:26:34 UTC ) a bordo de un cohete Delta II 7925 desde la plataforma 17-A de la Estación de la Fuerza Aérea de Cabo Cañaveral . El lanzamiento transcurrió sin incidentes significativos. El módulo de aterrizaje Phoenix fue colocado en una trayectoria de tal precisión que su primera corrección de trayectoria, realizada el 10 de agosto de 2007 a las 7:30 a. m. EDT (11:30 UTC), alcanzó una velocidad de tan solo 18 m/s. El lanzamiento tuvo lugar dentro de una ventana de lanzamiento que se extendió del 3 al 24 de agosto de 2007. Debido a la corta ventana de lanzamiento, el lanzamiento reprogramado de la misión Dawn (originalmente previsto para el 7 de julio) tuvo que realizarse después de Phoenix, en septiembre. El cohete Delta II fue elegido debido a su exitoso historial de lanzamientos, que incluye los lanzamientos de los rovers de exploración marciana Spirit y Opportunity en 2003 y Mars Pathfinder en 1996. [ 71 ]
Una nube noctilucente fue creada por el gas de escape del cohete Delta II 7925 utilizado para lanzar Phoenix . [ 72 ] Los colores en la nube se formaron por el efecto de prisma de las partículas de hielo presentes en la estela de escape.
Entrada, descenso y aterrizaje
Arriba: El Orbitador de Reconocimiento de Marte (MRO) fotografió a Phoenix (esquina inferior izquierda) en la línea de visión hacia el cráter Heimdal de 10 km de ancho (la nave se encuentra en realidad a 20 km de él). (Izquierda) El MRO fotografió a Phoenix suspendido de su paracaídas durante el descenso a través de la atmósfera marciana . (Derecha) Abajo: Lugar de aterrizaje de Phoenix cerca del casquete polar norte (izquierda); imagen del MRO de Phoenix en la superficie de Marte. Véase también una imagen más grande que muestra el paracaídas/cubierta trasera y el escudo térmico. (Derecha)
El Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) ajustó las órbitas de sus dos satélites activos alrededor de Marte, el Orbitador de Reconocimiento de Marte (Mars Reconnaissance Orbiter) y la Odisea de Marte (Mars Odyssey), y la Agencia Espacial Europea (ESA) ajustó de manera similar la órbita de su nave espacial Mars Express para que estuviera en el lugar correcto el 25 de mayo de 2008, para observar a Phoenix mientras entraba en la atmósfera y luego aterrizaba en la superficie. Esta información ayuda a los diseñadores a mejorar los futuros módulos de aterrizaje. [ 73 ] El área de aterrizaje proyectada era una elipse de 100 por 20 km (62 por 12 millas) que cubría un terreno que ha sido denominado informalmente " Valle Verde " [ 74 ] y contiene la mayor concentración de hielo de agua fuera de los polos.
Phoenix entró en la atmósfera marciana a casi 21 000 km/h (13 000 mph) y, en 7 minutos, redujo su velocidad a 8 km/h (5,0 mph) antes de aterrizar en la superficie. La confirmación de la entrada atmosférica se recibió a las 16:46 PDT ( 23:46 UTC ). Las señales de radio recibidas a las 16:53:44 PDT [ 75 ] confirmaron que Phoenix había sobrevivido a su difícil descenso y había aterrizado 15 minutos antes, completando así un vuelo de 680 millones de km (422 millones de millas) desde la Tierra. [ 76 ]
Por razones desconocidas, el paracaídas se desplegó unos 7 segundos más tarde de lo previsto, lo que provocó un aterrizaje a unos 25-28 km (16-17 millas) al este, cerca del borde de la elipse de aterrizaje prevista del 99% . La cámara HiRISE (High Resolution Imaging Science Experiment) del Mars Reconnaissance Orbiter fotografió a Phoenix suspendido de su paracaídas durante su descenso a través de la atmósfera marciana. Esto marcó la primera vez que una nave espacial fotografió a otra en el acto de aterrizar en un planeta [ 77 ] [ 78 ] (la Luna no es un planeta, sino un satélite ). La misma cámara también fotografió a Phoenix en la superficie con suficiente resolución para distinguir el módulo de aterrizaje y sus dos paneles solares. Los controladores terrestres utilizaron datos de seguimiento Doppler de Odyssey y Mars Reconnaissance Orbiter para determinar la ubicación precisa del módulo de aterrizaje como 68°13′08″N 234°15′03″E / 68.218830°N 234.250778°E / 68.218830; 234.250778 . [ 79 ] [ 80 ]
Phoenix aterrizó en el Valle Verde de Vastitas Borealis el 25 de mayo de 2008, [ 81 ] a finales de la primavera del hemisferio norte marciano ( L s = 76,73), donde el Sol brilló sobre sus paneles solares durante todo el día marciano. [ 82 ] Para el solsticio de verano del hemisferio norte marciano (25 de junio de 2008), el Sol apareció en su elevación máxima de 47,0 grados. Phoenix experimentó su primera puesta de sol a principios de septiembre de 2008. [ 82 ]
El aterrizaje se realizó en una superficie plana, con el módulo de aterrizaje registrando solo 0,3 grados de inclinación. Justo antes del aterrizaje, la nave utilizó sus propulsores para orientar sus paneles solares a lo largo de un eje este-oeste para maximizar la generación de energía. El módulo de aterrizaje esperó 15 minutos antes de abrir sus paneles solares, para permitir que el polvo se asentara. Las primeras imágenes del módulo de aterrizaje estuvieron disponibles alrededor de las 7:00 p.m. PDT (2008-05-26 02:00 UTC). [ 83 ] Las imágenes muestran una superficie cubierta de guijarros y con pequeñas hendiduras en polígonos de aproximadamente 5 m (16 pies) de ancho y 10 cm (3,9 pulgadas) de alto, con la esperada ausencia de grandes rocas y colinas.
Al igual que la nave espacial Viking de la década de 1970 , Phoenix utilizó retrocohetes para su descenso final. [ 84 ] Experimentos realizados por Nilton Renno, coinvestigador de la misión de la Universidad de Michigan, y sus estudiantes investigaron cuánto polvo de la superficie se levantaría al aterrizar. [ 85 ] Investigadores de la Universidad de Tufts, liderados por el coinvestigador Sam Kounaves, realizaron experimentos adicionales en profundidad para identificar el alcance de la contaminación por amoníaco del propulsor de hidracina y sus posibles efectos en los experimentos químicos. En 2007, un informe a la Sociedad Astronómica Estadounidense del profesor Dirk Schulze-Makuch de la Universidad Estatal de Washington sugirió que Marte podría albergar formas de vida basadas en peróxido que los módulos de aterrizaje Viking no detectaron debido a la química inesperada. [ 86 ] La hipótesis se propuso mucho después de que se pudieran realizar modificaciones a Phoenix . Uno de los investigadores de la misión Phoenix , el astrobiólogo de la NASA Chris McKay , declaró que el informe "despertó su interés" y que se buscarían maneras de poner a prueba la hipótesis con los instrumentos de Phoenix .
Misión de superficie
Comunicaciones desde la superficie
Fotomosaico de color aproximado de polígonos de grietas por contracción térmica en el permafrost marciano .
El primer movimiento del brazo robótico se retrasó un día cuando, el 27 de mayo de 2008, las órdenes desde la Tierra no se transmitieron al módulo de aterrizaje Phoenix en Marte. Las órdenes se enviaron al Orbitador de Reconocimiento de Marte de la NASA según lo previsto, pero el sistema de radio UHF Electra del orbitador, encargado de transmitir las órdenes a Phoenix , se apagó temporalmente. Sin nuevas órdenes, el módulo de aterrizaje realizó una serie de actividades de respaldo. El 27 de mayo, el Orbitador de Reconocimiento de Marte transmitió imágenes y otra información de dichas actividades a la Tierra.
El brazo robótico fue una parte fundamental de la misión Phoenix a Marte. El 28 de mayo, los científicos que dirigían la misión enviaron órdenes para desplegar el brazo robótico y tomar más imágenes del lugar de aterrizaje. Las imágenes revelaron que la nave aterrizó donde tenía acceso para excavar un polígono a través del surco y llegar hasta su centro. [ 87 ]
El brazo robótico del módulo de aterrizaje tocó suelo en Marte por primera vez el 31 de mayo de 2008 (sol 6 ). Recogió tierra y comenzó a tomar muestras del suelo marciano en busca de hielo después de varios días de pruebas de sus sistemas. [ 88 ]
Presencia de hielo de agua subsuperficial poco profunda
El agrietamiento poligonal en la zona de aterrizaje se había observado previamente desde la órbita y es similar a los patrones observados en áreas de permafrost en regiones polares y de gran altitud de la Tierra . [ 89 ] La cámara del brazo robótico de Phoenix tomó una imagen debajo del módulo de aterrizaje en el sol 5 que muestra parches de una superficie lisa y brillante que quedaron al descubierto cuando el escape del propulsor expulsó el suelo suelto suprayacente. [ 90 ] Posteriormente se demostró que era hielo de agua. [ 91 ] [ 92 ]
El 31 de julio de 2008 (sol 65 ), la NASA anunció que Phoenix confirmó la presencia de hielo de agua en Marte, tal como lo predijo en 2002 el orbitador Mars Odyssey . Durante el ciclo de calentamiento inicial de una nueva muestra, el espectrómetro de masas de TEGA detectó vapor de agua cuando la temperatura de la muestra alcanzó los 0 °C. [ 96 ] El agua líquida no puede existir en la superficie de Marte con su actual baja presión atmosférica, excepto en las elevaciones más bajas durante cortos períodos. [ 97 ] [ 98 ]
Con Phoenix en buen estado de funcionamiento, la NASA anunció financiación operativa hasta el 30 de septiembre de 2008 (sol 125 ). El equipo científico trabajó para determinar si el hielo de agua se descongela lo suficiente como para estar disponible para los procesos vitales y si existen sustancias químicas que contengan carbono y otras materias primas para la vida.
Además, durante 2008 y principios de 2009 surgió un debate dentro de la NASA sobre la presencia de "manchas" que aparecían en las fotos de los puntales de aterrizaje del vehículo, las cuales se describieron de diversas maneras como gotas de agua o "grumos de escarcha". [ 99 ] Debido a la falta de consenso dentro del proyecto científico Phoenix , el tema no se había planteado en ninguna conferencia de prensa de la NASA. [ 99 ]
Un científico pensó que los propulsores del módulo de aterrizaje rociaron una bolsa de salmuera desde justo debajo de la superficie marciana sobre el puntal de aterrizaje durante el aterrizaje del vehículo. Las sales habrían absorbido vapor de agua del aire, lo que habría explicado cómo parecieron aumentar de tamaño durante los primeros 44 soles (días marcianos) antes de evaporarse lentamente a medida que la temperatura de Marte descendía. [ 99 ]
Las dos primeras trincheras excavadas por Phoenix en suelo marciano. La trinchera de la derecha, conocida informalmente como "Baby Bear", es la fuente de las primeras muestras entregadas al instrumento TEGA a bordo y al microscopio óptico para su análisis.
Los cúmulos de material brillante en la trinchera ampliada "Dodo-Ricitos de Oro" desaparecieron en el transcurso de cuatro días, lo que implica que estaban compuestos de hielo que se sublimó después de la exposición. [ 93 ]
Versiones en color de las fotografías que muestran la sublimación del hielo, con la esquina inferior izquierda de la trinchera ampliada en los recuadros situados en la parte superior derecha de las imágenes.
Química húmeda
El 24 de junio de 2008 (sol 29 ), los científicos de la NASA lanzaron una serie de pruebas científicas. El brazo robótico recogió más suelo y lo entregó a 3 analizadores a bordo diferentes: un horno que lo horneó y analizó los gases emitidos, un generador de imágenes microscópico y un laboratorio de química húmeda (WCL). [ 100 ] La pala del brazo robótico del módulo de aterrizaje se posicionó sobre el embudo de entrega del Laboratorio de Química Húmeda en el Sol 29 (el día marciano número 29 después del aterrizaje, es decir, el 24 de junio de 2008). El suelo se transfirió al instrumento en el Sol 30 (25 de junio de 2008), y Phoenix realizó las primeras pruebas de química húmeda. En el Sol 31 (26 de junio de 2008), Phoenix devolvió los resultados de las pruebas de química húmeda con información sobre las sales en el suelo y su acidez. El laboratorio de química húmeda (WCL) [ 101 ] formaba parte del conjunto de herramientas denominado Analizador de Microscopía, Electroquímica y Conductividad (MECA). [ 102 ]
Imagen de la huella del Phoenix , tomada más de 15 minutos después del aterrizaje para asegurar que el polvo levantado se hubiera asentado.
Una de las primeras imágenes de la superficie de Phoenix .
Vista debajo del módulo de aterrizaje hacia la plataforma de aterrizaje sur, que muestra exposiciones irregulares de una superficie brillante, posiblemente hielo. [ 91 ]
Panorama de rocas cerca del módulo de aterrizaje Phoenix (25 de mayo de 2008).
Panorama de rocas cerca del módulo de aterrizaje Phoenix (19 de agosto de 2008).
Panorama de 360 grados creado a partir de imágenes tomadas en los soles 1 y 3 después del aterrizaje. La parte superior se ha estirado verticalmente por un factor de 8 para resaltar los detalles. Cerca del horizonte, a resolución completa, se aprecian la cubierta trasera y el paracaídas (un punto brillante sobre el borde derecho del panel solar izquierdo , a unos 300 m (980 pies) de distancia) y el escudo térmico y su marca de rebote (dos franjas oscuras alineadas sobre el centro del panel solar izquierdo, a unos 150 m (490 pies) de distancia); en el horizonte, a la izquierda del mástil meteorológico, se observa un cráter.
Fin de la misión
Módulo de aterrizaje Phoenix: antes/después de 10 años (animación; 21 de diciembre de 2017) [ 103 ]
El módulo de aterrizaje alimentado por energía solar operó dos meses más que su misión principal de tres meses. El módulo de aterrizaje fue diseñado para durar 90 días y había estado funcionando con tiempo adicional desde el final exitoso de su misión principal en agosto de 2008. [ 8 ] [ 104 ] El 28 de octubre de 2008 (sol 152 ), el módulo de aterrizaje entró en modo seguro debido a limitaciones de energía basadas en la cantidad insuficiente de luz solar que llegaba al módulo de aterrizaje, [ 105 ] como se esperaba en esta época del año. Se decidió entonces apagar los cuatro calentadores que mantienen caliente el equipo, y al sacar el módulo de aterrizaje del modo seguro , se enviaron comandos para apagar dos de los calentadores en lugar de solo uno como se había planeado originalmente para el primer paso. Los calentadores involucrados proporcionan calor al brazo robótico, al instrumento TEGA y a una unidad pirotécnica en el módulo de aterrizaje que no se habían utilizado desde el aterrizaje, por lo que estos tres instrumentos también se apagaron.
El 10 de noviembre, el Control de Misión de Phoenix informó de la pérdida de contacto con el módulo de aterrizaje Phoenix ; la última señal se recibió el 2 de noviembre. [ 106 ] La desaparición de la nave se produjo como resultado de una tormenta de polvo que redujo aún más la generación de energía. [ 107 ] Si bien el trabajo de la nave espacial había terminado, el análisis de los datos de los instrumentos se encontraba en sus primeras etapas.
Intentos de comunicación 2010
Aunque no fue diseñada para sobrevivir al gélido invierno marciano, el modo seguro de la nave espacial mantenía abierta la opción de restablecer las comunicaciones si el módulo de aterrizaje podía recargar sus baterías durante la siguiente primavera marciana. [ 108 ] Sin embargo, su lugar de aterrizaje se encuentra en un área que generalmente forma parte del casquete polar norte durante el invierno marciano, y se observó desde la órbita que el módulo de aterrizaje estaba cubierto de hielo seco . [ 109 ] Se estima que, en su punto máximo, la capa de hielo de CO₂ en las proximidades del módulo de aterrizaje alcanzaría un total de aproximadamente 30 gramos/cm² , lo cual es suficiente para formar una densa losa de hielo seco de al menos 19 cm (7,5 pulgadas) de espesor. [ 110 ] Se consideró improbable que la nave espacial pudiera soportar estas condiciones, ya que sus frágiles paneles solares probablemente se romperían bajo tanto peso. [ 110 ] [ 111 ]
Los científicos intentaron contactar con Phoenix a partir del 18 de enero de 2010 (sol -835 ), pero no lo consiguieron. Otros intentos en febrero y abril tampoco lograron captar ninguna señal del módulo de aterrizaje. [ 108 ] [ 109 ] [ 112 ] [ 113 ] El director del proyecto, Barry Goldstein, anunció el 24 de mayo de 2010 que el proyecto se daba por finalizado formalmente. Las imágenes del Orbitador de Reconocimiento de Marte mostraron que sus paneles solares aparentemente sufrieron daños irreparables debido a la congelación durante el invierno marciano. [ 114 ] [ 115 ]
Resultados de la misión
Paisaje
A diferencia de otros lugares visitados en Marte con las sondas Viking y Pathfinder , casi todas las rocas cerca de Phoenix son pequeñas. Hasta donde alcanza la vista de la cámara, el terreno es plano, pero con forma de polígonos de entre 2 y 3 m (6,6 y 9,8 pies) de diámetro, delimitados por surcos de entre 20 y 50 cm (7,9 y 19,7 pulgadas) de profundidad. Estas formas se deben a la expansión y contracción del hielo en el suelo por cambios importantes de temperatura. El microscopio mostró que el suelo sobre los polígonos está compuesto de partículas planas (probablemente un tipo de arcilla) y partículas redondeadas. Además, a diferencia de otros lugares visitados en Marte, el sitio no tiene ondulaciones ni dunas. [ 91 ] Hay hielo a unas pocas pulgadas por debajo de la superficie en el centro de los polígonos, y a lo largo de sus bordes, el hielo tiene al menos 20 cm (8 pulgadas) de profundidad. Cuando el hielo se expone a la atmósfera marciana, se sublima lentamente . [ 116 ] Se observaron algunos remolinos de polvo .
Clima
Se observó la caída de nieve de las nubes cirros. Las nubes se formaron a un nivel en la atmósfera que era de alrededor de −65 °C (−85 °F) , por lo que las nubes tendrían que estar compuestas de hielo de agua, en lugar de hielo de dióxido de carbono (hielo seco) porque, a la baja presión de la atmósfera marciana, la temperatura para la formación de hielo de dióxido de carbono es mucho más baja, menos de −120 °C (−184 °F) . Ahora se cree que el hielo de agua (nieve) se habría acumulado más tarde en el año en esta ubicación. [ 117 ] Esto representa un hito en la comprensión del clima marciano. Las velocidades del viento variaron de 11 a 58 km/h (6,8 a 36,0 mph) . La velocidad promedio habitual fue de 36 km/h (22 mph) . Estas velocidades parecen altas, pero la atmósfera de Marte es muy delgada, menos del 1 % de la de la Tierra, por lo que no ejerció mucha fuerza sobre la nave espacial. La temperatura más alta registrada durante la misión fue de −19,6 °C (−3,3 °F) , mientras que la más baja fue de −97,7 °C (−143,9 °F) . [ 65 ]
ciclos climáticos
La interpretación de los datos transmitidos por la nave se publicó en la revista Science . Según los datos revisados por pares, se confirmó la presencia de hielo de agua y que el sitio tuvo un clima más húmedo y cálido en el pasado reciente. El hallazgo de carbonato de calcio en el suelo marciano lleva a los científicos a pensar que el sitio estuvo húmedo en el pasado geológico. Durante los ciclos diurnos estacionales o de períodos más largos, el agua pudo haber estado presente en forma de finas películas. La inclinación u oblicuidad de Marte cambia mucho más que la de la Tierra; por lo tanto, es probable que haya habido períodos de mayor humedad. [ 118 ]
Química de superficies
Los resultados químicos mostraron que el suelo superficial era moderadamente alcalino , con un pH de 7,7 ±0,5. [ 56 ] [ 119 ] El nivel general de salinidad es moderado. El análisis TEGA de su primera muestra de suelo indicó la presencia de agua ligada y CO 2 que se liberaron durante el ciclo de calentamiento final (temperatura más alta, 1000 °C). [ 120 ]
Los elementos detectados y medidos en las muestras son cloruro, bicarbonato , magnesio , sodio , potasio , calcio y sulfato . [ 119 ] Un análisis de datos posterior indicó que el suelo contiene sulfato soluble (SO 4 2- ) en un mínimo de 1,1% y proporcionó una formulación refinada del suelo. [ 119 ]
El análisis del Phoenix WCL también mostró que el Ca(ClO₄ ) ₂ en el suelo no ha interactuado con agua líquida de ninguna forma, tal vez durante hasta 600 millones de años. Si lo hubiera hecho, el Ca(ClO₄)₂ altamente soluble en contacto con agua líquida habría formado solo CaSO₄ . Esto sugiere un ambiente severamente árido, con interacción mínima o nula con agua líquida. [ 121 ] El pH y el nivel de salinidad se consideraron benignos desde el punto de vista biológico.
Perclorato
El 1 de agosto de 2008, Aviation Week informó que " La Casa Blanca ha sido alertada por la NASA sobre los planes para hacer un anuncio pronto sobre nuevos descubrimientos importantes del módulo de aterrizaje Phoenix con respecto al "potencial de vida" en Marte, según informaron científicos a Aviation Week & Space Technology " . [ 122 ] Esto llevó a una discreta especulación en los medios sobre si se había descubierto alguna evidencia de vida pasada o presente. [ 123 ] [ 124 ] [ 125 ] Para calmar la especulación, la NASA publicó los hallazgos preliminares que indicaban que el suelo de Marte contiene perclorato ( ClO4 ) y por lo tanto puede que no sea tan amigable con la vida como se pensaba anteriormente. [ 126 ] [ 127 ] La presencia de casi 0,5 %de percloratosen el suelo fue un hallazgo inesperado con amplias implicaciones. [ 101 ]
Una investigación de laboratorio publicada en julio de 2017 demostró que, al ser irradiados con un flujo UV marciano simulado, los percloratos se vuelven bactericidas. [ 128 ] Otros dos compuestos de la superficie marciana, los óxidos de hierro y el peróxido de hidrógeno , actúan en sinergia con los percloratos irradiados para causar un aumento de 10,8 veces en la muerte celular en comparación con las células expuestas a la radiación UV después de 60 segundos de exposición. [ 128 ] También se encontró que los silicatos erosionados (cuarzo y basalto) conducen a la formación de especies reactivas de oxígeno tóxicas . [ 129 ] Los resultados dejan abierta la cuestión de la presencia de compuestos orgánicos, ya que calentar las muestras que contienen perclorato habría descompuesto cualquier orgánico presente. [ 130 ] Sin embargo, en el subsuelo frío de Marte, que proporciona una protección sustancial contra la radiación UV, los organismos halotolerantes podrían sobrevivir a concentraciones elevadas de perclorato mediante adaptaciones fisiológicas similares a las observadas en la levadura Debaryomyces hansenii expuesta en experimentos de laboratorio a concentraciones crecientes de NaClO 4. [ 131 ]
El perclorato (ClO₄ ) es un oxidante fuerte , por lo que tiene el potencial de ser utilizado como combustible para cohetes y como fuente de oxígeno para futuras misiones. [ 132 ] Además, cuando se mezcla con agua, el perclorato puede reducir considerablemente el punto de congelación del agua, de manera similar a como se aplica sal a las carreteras para derretir el hielo. Por lo tanto, el perclorato podría estar permitiendo que se formen pequeñas cantidades de agua líquida en la superficie de Marte en la actualidad. Los barrancos , que son comunes en ciertas áreas de Marte, podrían haberse formado a partir del perclorato derritiendo el hielo y causando que el agua erosione el suelo en pendientes pronunciadas. [ 133 ] También se han detectado percloratos en el lugar de aterrizaje del rover Curiosity , más cerca del ecuador de Marte, y en el meteorito marciano EETA79001, [ 134 ] lo que sugiere una "distribución global de estas sales". [ 135 ] Es probable que solo los compuestos orgánicos altamente refractarios y/o bien protegidos se conserven en el subsuelo congelado. [ 134 ] Por lo tanto, el instrumento MOMA que se planea usar en el rover ExoMars 2022 empleará un método que no se ve afectado por la presencia de percloratos para detectar y medir compuestos orgánicos subsuperficiales. [ 136 ]
Posible contaminación por extremófilos
Un estudio de 2025 encontró 26 nuevas especies de bacterias extremófilas en las salas blancas que se utilizaron para construir el módulo de aterrizaje Phoenix. Es posible que algunas de estas especies puedan sobrevivir en el espacio. [ 137 ] [ 138 ]
DVD de Phoenix
El DVD " Phoenix " en Marte.
Adherido a la cubierta del módulo de aterrizaje (junto a la bandera estadounidense) se encuentra un DVD especial recopilado por The Planetary Society . El disco contiene Visions of Mars , una colección multimedia de literatura y arte sobre el Planeta Rojo. Entre las obras se incluyen el texto de la novela de H.G. Wells de 1897 , La guerra de los mundos (y la transmisión radiofónica de 1938 de Orson Welles ), el libro de Percival Lowell de 1908 , Marte como morada de la vida, con un mapa de sus canales propuestos , la novela de Ray Bradbury de 1950, Crónicas marcianas , y la novela de Kim Stanley Robinson de 1993, Marte verde . También hay mensajes dirigidos directamente a futuros visitantes o colonos marcianos de, entre otros, Carl Sagan y Arthur C. Clarke . En 2006, The Planetary Society recopiló un cuarto de millón de nombres enviados a través de Internet y los incluyó en el disco, que afirma, en la portada, ser "la primera biblioteca en Marte". [ 139 ] Este DVD está hecho de un vidrio de sílice especial diseñado para resistir el entorno marciano, durando cientos (si no miles) de años en la superficie mientras espera ser recuperado por futuros exploradores. Esto es similar en concepto al Disco de Oro Voyager que se envió en las misiones Voyager 1 y Voyager 2 .
El texto que aparece justo debajo del centro del disco dice:
Este archivo, proporcionado a la misión Phoenix de la NASA por The Planetary Society, contiene literatura y arte (Visiones de Marte), saludos de visionarios de Marte de nuestra época y nombres de terrícolas del siglo XXI que deseaban enviar sus nombres a Marte. Este DVD-ROM está diseñado para ser leído en computadoras personales en 2007. La información se almacena en una ranura en espiral en el disco. Un rayo láser puede escanear la ranura cuando está metalizada o se puede usar un microscopio. Pequeñas protuberancias y agujeros representan los ceros y unos de la información digital. La ranura tiene aproximadamente 0,74 micrómetros de ancho. Para obtener más información, consulte el documento de estándares ECMA-268 (disco de solo lectura DVD de 80 mm). [ 140 ]
Se suponía que una versión anterior en CD se enviaría con la nave espacial rusa Mars 94 , cuyo aterrizaje en Marte estaba previsto para el otoño de 1995. [ 141 ]
Referencias
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Las dos primeras trincheras excavadas por Phoenix en suelo marciano. La trinchera de la derecha, conocida informalmente como "Baby Bear", es la fuente de las primeras muestras entregadas al instrumento TEGA a bordo y al microscopio óptico para su análisis.
Los cúmulos de material brillante en la trinchera ampliada "Dodo-Ricitos de Oro" desaparecieron en el transcurso de cuatro días, lo que implica que estaban compuestos de hielo que se sublimó después de la exposición. [ 93 ]
Versiones en color de las fotografías que muestran la sublimación del hielo, con la esquina inferior izquierda de la trinchera ampliada en los recuadros situados en la parte superior derecha de las imágenes.
Imagen de la huella del Phoenix , tomada más de 15 minutos después del aterrizaje para asegurar que el polvo levantado se hubiera asentado.
Una de las primeras imágenes de la superficie de Phoenix .
Vista debajo del módulo de aterrizaje hacia la plataforma de aterrizaje sur, que muestra exposiciones irregulares de una superficie brillante, posiblemente hielo. [ 91 ]
