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Rosalind Franklin
ExoMars prototype rover 6 (recortado) .jpg
Prototipo del rover ExoMars, mostrado en la Reunión Nacional de Astronomía del Reino Unido de 2009
Tipo de misiónMars Rover
OperadorESA  · Roscosmos
Sitio webexploración .esa .int / mars / 48088-mission-overview /
Duración de la misión≥ 7 meses [1]
Propiedades de la nave espacial
FabricanteAstrium  · Airbus
Masa de lanzamiento310 kg (680 libras)
EnergíaPanel solar de 1200 W / 1142 W · h Iones de litio [2]
Inicio de la misión
Fecha de lanzamiento20 de septiembre de 2022 [3]
CoheteProtón-M / Briz-M [4]
Sitio de lanzamientoBaikonur
ContratistaKhrunichev
Rover de marte
Fecha de aterrizaje10 de junio de 2023 [3]
Lugar de aterrizajeOxia Planum
Programa ExoMars
 

Rosalind Franklin , [5] anteriormente conocida como el rover ExoMars , es un rover robótico planeado para Marte , parte delprogramainternacional ExoMars dirigido por la Agencia Espacial Europea y la Corporación Estatal Rusa Roscosmos . [6] [7] El lanzamiento de la misión estaba programado para julio de 2020, [8] pero se pospuso hasta 2022. [9]

El plan requiere un vehículo de lanzamiento ruso, un modelo de portaaviones de la ESA y un módulo de aterrizaje ruso llamado Kazachok , [10] que desplegará el rover en la superficie de Marte. [11] Una vez que ha aterrizado sin problemas, el de energía solar Rover comenzará un período de siete meses (218- sol de la misión) para buscar la existencia de pasado la vida en Marte . El Trace Gas Orbiter (TGO), lanzado en 2016, operará como el satélite de retransmisión de datos de Rosalind Franklin y el módulo de aterrizaje. [12]

El rover lleva el nombre de Rosalind Franklin , una química británica y pionera del ADN.

Historia [ editar ]

Diseño [ editar ]

El rover Rosalind Franklin es un vehículo todoterreno autónomo de seis ruedas con una masa de aproximadamente 300 kg (660 lb), aproximadamente un 60% más que el Mars Exploration Rovers Spirit and Opportunity de la NASA de 2004 , [13] pero aproximadamente un tercio de los dos rovers más recientes de la NASA. : El rover Curiosity , lanzado en 2011, y el rover Perseverance , lanzado en 2020. La ESA volvió a este diseño original del Rover después de que la NASA describiera su participación en una misión conjunta del Rover, estudiada en 2009-2012.

El Rover llevará un taladro de muestreo subterráneo de 2 metros (6 pies 7 pulgadas) y un cajón de laboratorio analítico (ALD), que soportará los nueve instrumentos científicos de 'carga útil Pasteur'. El Rover buscará biomoléculas o biofirmas de vidas pasadas. [14] [1] [15] [16] [17]

Construcción [ editar ]

El fabricante principal del rover, la división británica de Airbus Defence and Space , comenzó a adquirir componentes críticos en marzo de 2014. [18] En diciembre de 2014, los estados miembros de la ESA aprobaron la financiación del rover, que se enviará en el segundo lanzamiento en 2018. , [19] pero los fondos insuficientes ya habían comenzado a amenazar con un retraso del lanzamiento hasta 2020. [20] Las ruedas y el sistema de suspensión fueron pagados por la Agencia Espacial Canadiense y fueron fabricados por MDA Corporation en Canadá. [18] Cada rueda tiene 25 cm (9,8 pulgadas) de diámetro. [21] Roscosmos proporcionará unidades calefactoras de radioisótopos.(RHU) para que el rover mantenga calientes sus componentes electrónicos por la noche. [6] [22] El rover fue ensamblado por Airbus DS en el Reino Unido durante 2018 y 2019. [23]

Programa de lanzamiento [ editar ]

Para marzo de 2013, la nave espacial estaba programada para lanzarse en 2018 con un aterrizaje en Marte a principios de 2019. [11] Los retrasos en las actividades industriales europeas y rusas y las entregas de cargas útiles científicas obligaron a retrasar el lanzamiento. En mayo de 2016, la ESA anunció que la misión se había trasladado a la próxima ventana de lanzamiento disponible de julio de 2020. [8] Las reuniones ministeriales de la ESA en diciembre de 2016 examinaron cuestiones de la misión, incluida la financiación de ExoMars por valor de 300 millones de euros y las lecciones aprendidas de la misión Schiaparelli de ExoMars 2016 , que se había estrellado después de su entrada atmosférica y descenso en paracaídas (la misión 2020 se basa en la herencia de Schiaparelli para elementos de sus sistemas de entrada, descenso y aterrizaje).[24] En marzo de 2020, la ESA retrasó el lanzamiento hasta agosto-octubre de 2022 debido a problemas con las pruebas de paracaídas. [9] Esto se refinó posteriormente a una ventana de lanzamiento de doce días a partir del 20 de septiembre de 2022. [3]

Nombrar [ editar ]

En julio de 2018, la Agencia Espacial Europea lanzó una campaña de divulgación pública para elegir un nombre para el rover. [25] El 7 de febrero de 2019, el rover ExoMars fue nombrado Rosalind Franklin en honor a la científica Rosalind Franklin (1920-1958), [26] quien hizo contribuciones clave a la comprensión de las estructuras moleculares del ADN (ácido desoxirribonucleico), ARN ( ácido ribonucleico), virus , carbón y grafito . [27]

Navegación [ editar ]

Otro modelo de prueba temprano del rover del Paris Air Show 2007

La misión ExoMars requiere que el rover sea capaz de atravesar el terreno marciano a 70 m (230 pies) por sol (día marciano) para que pueda cumplir sus objetivos científicos. [28] [29] El rover está diseñado para funcionar durante al menos siete meses y conducir 4 km (2,5 millas), después del aterrizaje. [18]

Dado que el rover se comunica con los controladores de tierra a través del ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO), y el orbitador solo pasa sobre el rover aproximadamente dos veces por sol, los controladores de tierra no podrán guiar activamente al rover a través de la superficie. Por lo tanto, el rover Rosalind Franklin está diseñado para navegar de forma autónoma a través de la superficie marciana. [30] [31] Dos pares de cámaras estéreo (NavCam y LocCam) permiten al rover construir un mapa 3D del terreno, [32] que el software de navegación utiliza para evaluar el terreno alrededor del rover para evitar obstáculos y encuentra una ruta eficiente al destino especificado por el controlador terrestre.

El 27 de marzo de 2014, se inauguró un "Mars Yard" en Airbus Defence and Space en Stevenage , Reino Unido, para facilitar el desarrollo y las pruebas del sistema de navegación autónomo del rover. El patio mide 30 por 13 m (98 por 43 pies) y contiene 300 toneladas (330 toneladas cortas; 300 toneladas largas) de arena y rocas diseñadas para imitar el terreno del entorno marciano. [33] [34]

Carga útil de Pasteur [ editar ]

ExoMars prototipo de rover, 2009
Diseño del rover ExoMars, 2010
El prototipo del rover ExoMars se prueba en el desierto de Atacama , 2013
Prototipo del rover ExoMars en el Festival de Ciencias de Cambridge 2015

El rover buscará dos tipos de firmas de vida subterráneas, morfológicas y químicas. No analizará muestras atmosféricas, [35] y no tiene una estación meteorológica dedicada, [36] aunque el módulo de aterrizaje Kazachok que desplegará el rover está equipado con una estación meteorológica. La carga útil científica de 26 kg (57 lb) [1] comprende los siguientes instrumentos de reconocimiento y análisis: [6]

Cámara panorámica (PanCam) [ editar ]

Artículo principal: PanCam

PanCam ha sido diseñado para realizar un mapeo digital del terreno para el rover y para buscar firmas morfológicas de la actividad biológica pasada preservada en la textura de las rocas superficiales. [37] El banco óptico PanCam (OB) montado en el mástil del Rover incluye dos cámaras de gran angular (WAC) para imágenes panorámicas estereoscópicas multiespectrales y una cámara de alta resolución (HRC) para imágenes en color de alta resolución. [38] [39]PanCam también apoyará las mediciones científicas de otros instrumentos tomando imágenes de alta resolución de lugares de difícil acceso, como cráteres o paredes de roca, y apoyando la selección de los mejores sitios para realizar estudios de exobiología. Además del OB, PanCam incluye un objetivo de calibración (PCT), marcadores fiduciales (FidM) y espejo de inspección móvil (RIM). Los objetivos de calibración de vidrieras del PCT proporcionarán una reflectancia estable a los rayos UV y una referencia de color para PanCam e ISEM, lo que permitirá la generación de productos de datos calibrados. [37] [40]

Espectrómetro infrarrojo para ExoMars (ISEM) [ editar ]

Artículo principal: Espectrómetro infrarrojo para ExoMars

La caja óptica ISEM [41] [42] se instalará en el mástil del rover, debajo del HRC de PanCam, con una caja electrónica dentro del Rover. Se utilizará para evaluar la caracterización de la mineralogía a granel y la identificación remota de minerales relacionados con el agua. Al trabajar con PanCam, ISEM contribuirá a la selección de muestras adecuadas para su posterior análisis por los otros instrumentos.

Observación de depósitos subterráneos de hielo de agua en Marte (SABIDURÍA) [ editar ]

Artículo principal: SABIDURÍA (radar)

WISDOM es un radar de penetración terrestre que explorará el subsuelo de Marte para identificar capas y ayudar a seleccionar formaciones enterradas interesantes de las que recolectar muestras para su análisis. [43] [44] Puede transmitir y recibir señales usando dos antenas Vivaldi montadas en la sección de popa del rover, con electrónica dentro del Rover. Las ondas electromagnéticas que penetran en el suelo se reflejan en lugares donde hay una transición repentina en los parámetros eléctricos del suelo. Al estudiar estas reflexiones es posible construir un mapa estratigráfico del subsuelo e identificar objetivos subterráneos hasta 2 a 3 m (7 a 10 pies) de profundidad, comparable a los 2 malcance del taladro del rover. Estos datos, combinados con los producidos por los otros instrumentos de levantamiento y por los análisis realizados en muestras recolectadas previamente, se utilizarán para apoyar las actividades de perforación. [45]

Adron-RM [ editar ]

Artículo principal: ADRON-RM

Adron-RM es un espectrómetro de neutrones para buscar hielo de agua subterránea y minerales hidratados . [41] [42] [46] [47] Está alojado dentro del Rover y se utilizará en combinación con el radar de penetración terrestre WISDOM para estudiar el subsuelo debajo del rover y buscar sitios óptimos para la perforación y recolección de muestras.

Imager de primeros planos (CLUPI) [ editar ]

Artículo principal: CLUPI

CLUPI, montado en la caja de perforación, estudiará visualmente los objetivos de roca a corta distancia (50 cm / 20 pulgadas) con una resolución submilimétrica. Este instrumento también investigará los finos producidos durante las operaciones de perforación y las muestras de imágenes recolectadas por la perforadora. CLUPI tiene un enfoque variable y puede obtener imágenes de alta resolución a distancias más largas. [6] [41] La unidad de imagen CLUPI se complementa con dos espejos y un objetivo de calibración.

Marte Multiespectral Imager para estudios del subsuelo (Ma_MISS) [ editar ]

Artículo principal: Generador de imágenes multiespectral de Marte para estudios del subsuelo

Ma_MISS es un espectrómetro infrarrojo ubicado dentro del taladro de núcleo . [48] Ma_MISS observará la pared lateral del pozo creado por la perforación para estudiar la estratigrafía del subsuelo, comprender la distribución y el estado de los minerales relacionados con el agua y caracterizar el entorno geofísico. Los análisis de material no expuesto por Ma_MISS, junto con los datos obtenidos con los espectrómetros ubicados dentro del rover, serán cruciales para la interpretación inequívoca de las condiciones originales de la formación rocosa marciana. [6] [49] La composición del regolito y las rocas de la corteza proporciona información importante sobre la evolución geológica de la corteza cercana a la superficie, la evolución de la atmósfera y el clima y la existencia de vida pasada.

MicrOmega [ editar ]

Artículo principal: MicrOmega-IR

MicrOmega es un microscopio hiperespectral infrarrojo alojado dentro del ALD del Rover que puede analizar el material en polvo derivado de las muestras trituradas recolectadas por la perforadora. [6] [50] Su objetivo es estudiar en detalle los ensamblajes de granos minerales para tratar de desentrañar su origen geológico, estructura y composición. Estos datos serán vitales para interpretar los procesos y entornos geológicos pasados ​​y presentes en Marte. Debido a que MicrOmega es un instrumento de imágenes, también se puede usar para identificar granos que son particularmente interesantes y asignarlos como objetivos para observaciones Raman y MOMA-LDMS.

Espectrómetro láser Raman (RLS) [ editar ]

Artículo principal: Espectrómetro láser Raman

RLS es un espectrómetro Raman alojado dentro del ALD que proporcionará información de contexto geológico y mineralógico complementaria a la obtenida por MicrOmega. Es una técnica muy rápida y útil que se emplea para identificar fases minerales producidas por procesos relacionados con el agua. [51] [52] [53] Ayudará a identificar compuestos orgánicos y buscar vida mediante la identificación de productos minerales e indicadores de actividades biológicas ( biofirmas ).

Analizador de moléculas orgánicas de Marte (MOMA) [ editar ]

Artículo principal: Analizador de moléculas orgánicas de Marte

MOMA es el instrumento más grande del rover, alojado dentro del ALD. Llevará a cabo una búsqueda de muy alta sensibilidad de moléculas orgánicas en la muestra recolectada. Incluye dos formas diferentes de extracción de materia orgánica: desorción láser y volatilización térmica, seguida de separación mediante cuatro columnas GC-MS . La identificación de las moléculas orgánicas evolucionadas se realiza con un espectrómetro de masas con trampa de iones . [6] El Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar está liderando el desarrollo. Los socios internacionales incluyen a la NASA. [54] El espectrómetro de masas es proporcionado por el Goddard Space Flight Center , mientras que el GCes proporcionado por los dos institutos franceses LISA y LATMOS. El láser UV está siendo desarrollado por Laser Zentrum Hannover. [55]

Funciones de soporte de carga útil [ editar ]

El muestreo desde debajo de la superficie marciana con la intención de alcanzar y analizar material inalterado o mínimamente afectado por la radiación cósmica es la mayor ventaja de Rosalind Franklin . La perforadora de testigos ExoMars se fabricó en Italia con la herencia del desarrollo anterior de DeeDri e incorpora el instrumento Ma_MISS (ver arriba). [56]Está diseñado para adquirir muestras de suelo hasta una profundidad máxima de 2 metros (6 pies 7 pulgadas) en una variedad de tipos de suelo. El taladro adquirirá una muestra de núcleo de 1 cm (0,4 pulgadas) de diámetro por 3 cm (1,2 pulgadas) de longitud, la extraerá y la entregará en el contenedor de muestras del Mecanismo de transporte de muestras de núcleo (CSTM) del ALD. A continuación, se cierra el cajón CSTM y se deja caer la muestra en una estación de trituración. El polvo resultante es alimentado por una estación de dosificación en receptáculos en el carrusel de muestras del ALD: ya sea en el recipiente rellenable (para el examen de MicrOmega, RLS y MOMA-LDMS) o en un horno MOMA-GC. El sistema completará ciclos experimentales y al menos dos levantamientos verticales hasta 2 m (con cuatro adquisiciones de muestras cada uno). Esto significa que el taladro deberá adquirir y entregar un número mínimo de 17 muestras para su posterior análisis.[57][58]

Instrumentos sin alcance [ editar ]

Diseño Urey, 2013

La carga útil propuesta ha cambiado varias veces. El último cambio importante se produjo después de que el programa cambiara del concepto de rover más grande al diseño anterior de rover de 300 kg (660 lb) en 2012. [41]

  • Difractómetro de rayos X de Marte (Mars-XRD) : la difracción de rayos X en polvo habría determinado la composición de los minerales cristalinos. [59] [60] Este instrumento también incluye una capacidad de fluorescencia de rayos X que puede proporcionar información útil sobre la composición atómica. [61] La identificación de concentraciones de carbonatos, sulfuros u otros minerales acuosos puede ser indicativa de un sistema [hidrotermal] marciano capaz de conservar rastros de vida. En otras palabras, habría examinado las condiciones ambientales marcianas pasadas y, más específicamente, la identificación de las condiciones relacionadas con la vida. [41]
  • El instrumento Urey fue planeado para buscar compuestos orgánicos en rocas y suelos marcianos como evidencia de vida pasada y / o química prebiótica. Comenzando con una extracción con agua caliente, solo quedan compuestos solubles para un análisis posterior. La sublimación y la electroforesis capilar permiten identificar los aminoácidos. La detección se habría realizado mediante fluorescencia inducida por láser, una técnica altamente sensible, capaz de sensibilidad de partes por billón. Estas mediciones debían realizarse con una sensibilidad mil veces mayor que la del experimento Viking GCMS . [41] [62] [63]
  • El espectrómetro miniaturizado de Mössbauer (MIMOS-II) proporciona la composición mineralógica de las rocas superficiales, los sedimentos y los suelos que contienen hierro. Su identificación fue para ayudar a comprender la evolución del agua y el clima y la búsqueda de magnetitas y sulfuros de hierro biomediados, que podrían proporcionar evidencia de vida anterior en Marte.
  • El chip marcador de vida (LMC) fue durante algún tiempo parte de la carga útil planificada. Este instrumento estaba destinado a utilizar una solución de tensioactivo para extraer materia orgánica de muestras de roca y suelo marcianos, y luego detectar la presencia de compuestos orgánicos específicos mediante un ensayo basado en anticuerpos . [64] [65] [66]
  • Mars Infrared Mapper (MIMA) , un espectrómetro de infrarrojos de Fourier que opera en el rango de 2-25 µm que se iba a montar en el mástil del rover para investigar la superficie y la atmósfera marcianas. [67]

Selección del sitio de aterrizaje [ editar ]

Artículo principal: Selección del sitio de aterrizaje de ExoMars §
Localización de Oxia Planum
Morfología geológica de Oxia Planum, elegida por su potencial para preservar las biofirmas y su superficie lisa

Después de una revisión por parte de un panel designado por la ESA, en octubre de 2014 se recomendó formalmente una breve lista de cuatro sitios para un análisis más detallado. [68] [69] Estos sitios de aterrizaje exhiben evidencia de una compleja historia acuosa en el pasado. [47]

  • Mawrth Vallis
  • Oxia Planum
  • Hypanis Vallis
  • Aram Dorsum

El 21 de octubre de 2015, Oxia Planum fue elegido como el lugar de aterrizaje preferido para el rover, con Aram Dorsum y Mawrth Vallis como opciones de respaldo. [47] [70] En marzo de 2017, el Grupo de Trabajo de Selección del Lugar de Aterrizaje redujo la elección a Oxia Planum y Mawrth Vallis, [71] y en noviembre de 2018, Oxia Planum fue nuevamente elegida, a la espera de la aprobación de los jefes de la Unión Europea. y agencias espaciales rusas. [72]

Después de que aterrice Kazachok , extenderá una rampa para desplegar el rover Rosalind Franklin a la superficie. El módulo de aterrizaje permanecerá estacionario e iniciará una misión de dos años [73] para investigar el entorno de la superficie en el lugar de aterrizaje. [74]

Acheron FossaeAcidalia PlanitiaAlba MonsAmazonis PlanitiaAonia PlanitiaArabia TerraArcadia PlanitiaArgentea PlanumArgyre PlanitiaChryse PlanitiaClaritas FossaeCydonia MensaeDaedalia PlanumElysium MonsElysium PlanitiaGale craterHadriaca PateraHellas MontesHellas PlanitiaHesperia PlanumHolden craterIcaria PlanumIsidis PlanitiaJezero craterLomonosov craterLucus PlanumLycus SulciLyot craterLunae PlanumMalea PlanumMaraldi craterMareotis FossaeMareotis TempeMargaritifer TerraMie craterMilankovič craterNepenthes MensaeNereidum MontesNilosyrtis MensaeNoachis TerraOlympica FossaeOlympus MonsPlanum AustralePromethei TerraProtonilus MensaeSirenumSisyphi PlanumSolis PlanumSyria PlanumTantalus FossaeTempe TerraTerra CimmeriaTerra SabaeaTerra SirenumTharsis MontesTractus CatenaTyrrhen TerraUlysses PateraUranius PateraUtopia PlanitiaValles MarinerisVastitas BorealisXanthe Terra
La imagen de arriba contiene enlaces en los que se puede hacer clicMapa de imágenes interactivo de la topografía global de Marte , superpuesto con ubicaciones de módulos de aterrizaje y vehículos exploradores de Marte . Pase el mouse sobre la imagen para ver los nombres de más de 60 características geográficas destacadas y haga clic para vincularlas. El color del mapa base indica las elevaciones relativas , según los datos del altímetro láser Mars Orbiter del Mars Global Surveyor de la NASA . Los blancos y marrones indican las elevaciones más altas (+12 a +8 km ); seguido de rosas y rojos+8 a +3 km ); el amarillo es0 km ; verdes y azules son elevaciones más bajas (hasta−8 km ). Los ejes son latitud y longitud ; Se anotan las regiones polares .
(Véase también: mapa de Marte , Mars Memoriales , mapa de Marte Memoriales ) ( vista • discutir )
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↓ Rover Tianwen-1 (2021)
Vikingo 1 (1976) →
Vikingo 2 (1976) →

Ver también [ editar ]

  • Astrobiología  : ciencia relacionada con la vida en el universo
  • Vida en Marte  : evaluaciones científicas sobre la habitabilidad microbiana de Marte
  • Lista de misiones a Marte
  • Mars 2020  - Astrobiology Mars rover mission by NASA
  • Cronología de la exploración del Sistema Solar

Referencias [ editar ]

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Enlaces externos [ editar ]

  • ExoMars rover en ESA.int
  • Rover de ExoMars en CNES.fr
  • ExoMars rover en NASA.gov
  • Buscando señales de vida en Marte en YouTube por NASA / Goddard