El planeta Marte ha sido explorado de forma remota por una nave espacial. Las sondas enviadas desde la Tierra, a partir de finales del siglo XX, han producido un gran aumento en el conocimiento sobre el sistema marciano, centrado principalmente en comprender su geología y potencial de habitabilidad . [1] La ingeniería de viajes interplanetarios es complicada y la exploración de Marte ha experimentado una alta tasa de fallas, especialmente en los primeros intentos. Aproximadamente el sesenta por ciento de todas las naves espaciales destinadas a Marte fallaron antes de completar sus misiones y algunas fallaron antes de que pudieran comenzar sus observaciones. Algunas misiones han tenido un éxito inesperado, como los gemelos Mars Exploration Rovers ,Spirit and Opportunity que funcionó durante años más allá de sus especificaciones. [2]
Año | Misiones | |
---|---|---|
2021 | 12 | |
2020 | 8 | |
2019 | 8 | |
2018 | 9 | |
2017 | 8 | |
2016 | 8 | |
2015 | 7 | |
2014 | 7 | |
2013 | 5 | |
2012 | 5 | |
2011 | 4 | |
2010 | 5 | |
2009 | 5 | |
2008 | 6 | |
2007 | 5 | |
2006 | 6 | |
2005 | 5 | |
2004 | 5 | |
2003 | 3 | |
2002 | 2 | |
2001 | 2 | |
2000 | 1 | |
1999 | 1 | |
1998 | 1 | |
1997 | 2 | |
1996 | 0 |
Estado actual
En mayo de 2021[actualizar], hay tres rovers operativos en la superficie de Marte, los rovers Curiosity y Perseverance , ambos operados por la agencia espacial de los Estados Unidos de América NASA , así como el rover Zhurong , parte de la misión Tianwen-1 de la Administración Nacional del Espacio de China. (CNSA). [3] [4] Hay ocho orbitadores inspeccionando el planeta: Mars Odyssey , Mars Express , Mars Reconnaissance Orbiter , Mars Orbiter Mission , MAVEN , Trace Gas Orbiter , Tianwen-1 orbiter y Hope Mars Mission , que han contribuido cantidades masivas de información sobre Marte. El módulo de aterrizaje estacionario InSight está investigando el interior profundo de Marte. No se han intentado misiones de retorno de muestra para Marte y un intento de misión de retorno para la luna de Marte, Fobos ( Fobos-Grunt ) falló en el lanzamiento en 2011. [5] En total, hay 12 sondas actualmente examinando Marte, con un 13, el Ingenuity. helicóptero, que ha completado sus 5 vuelos previstos.
Las próximas misiones que se espera que lleguen a Marte son:
- El programa conjunto ExoMars de Roscosmos y la ESA ha retrasado el lanzamiento de la plataforma de aterrizaje Kazachok , que llevará el rover Rosalind Franklin , hasta 2022.
- Mars Orbiter Mission 2 de India, lanzamiento planificado en 2024.
Sistema marciano
Marte ha sido durante mucho tiempo objeto de interés humano. Las primeras observaciones telescópicas revelaron cambios de color en la superficie que se atribuyeron a la vegetación estacional y las características lineales aparentes se atribuyeron al diseño inteligente. Otras observaciones telescópicas encontraron dos lunas, Fobos y Deimos , casquetes polares y la característica ahora conocida como Olympus Mons , la segunda montaña más alta del Sistema Solar . Los descubrimientos despertaron un mayor interés en el estudio y la exploración del planeta rojo. Marte es un planeta rocoso, como la Tierra , que se formó aproximadamente al mismo tiempo, pero con solo la mitad del diámetro de la Tierra y una atmósfera mucho más delgada ; tiene una superficie fría y desértica. [6]
Una forma en que la superficie de Marte ha sido categorizada es por treinta " cuadrángulos ", con cada cuadrilátero nombrado por una característica fisiográfica prominente dentro de ese cuadrilátero. [7] [8]
Lanzar ventanas
Las ventanas de lanzamiento de energía mínima para una expedición marciana ocurren a intervalos de aproximadamente dos años y dos meses (específicamente 780 días, el período sinódico del planeta con respecto a la Tierra). [11] Además, la energía de transferencia más baja disponible varía en un ciclo de aproximadamente 16 años. [11] Por ejemplo, se produjo un mínimo en las ventanas de lanzamiento de 1969 y 1971, que alcanzó un pico a fines de la década de 1970 y alcanzó otro mínimo en 1986 y 1988. [11]
Año | Lanzamiento | Nave espacial (lanzada o planificada) |
---|---|---|
2013 | Noviembre de 2013 | MAVEN , misión Mars Orbiter |
2016 | Mar. De 2016 | ExoMars TGO |
2018 | Mayo de 2018 | Visión |
2020 | Julio - septiembre 2020 | Orbitador Mars Hope , orbitador Tianwen-1 , cámara desplegable, módulo de aterrizaje y rover Zhurong , rover Perseverance Mars 2020 y helicóptero Ingenuity |
2022 | Rover Rosalind Franklin | |
2024-2025 | Misión 2 de Mars Orbiter (MOM-2) |
Misiones pasadas y actuales
Década | |
---|---|
1960 | 13 |
1970 | 11 |
Decenio de 1980 | 2 |
Decenio de 1990 | 8 |
2000 | 8 |
2010 | 6 |
2020 | 3 |
A partir de 1960, los soviéticos lanzaron una serie de sondas a Marte, incluidos los primeros sobrevuelos previstos y el aterrizaje forzoso (de impacto ) ( Mars 1962B ). [13] El primer sobrevuelo exitoso de Marte fue el 14-15 de julio de 1965, por el Mariner 4 de la NASA . [14] El 14 de noviembre de 1971, Mariner 9 se convirtió en la primera sonda espacial en orbitar otro planeta cuando entró en órbita alrededor de Marte. [15] La cantidad de datos devueltos por las sondas aumentó drásticamente a medida que la tecnología mejoraba. [13]
Las primeras en entrar en contacto con la superficie fueron dos sondas soviéticas: el módulo de aterrizaje Mars 2 el 27 de noviembre y el módulo de aterrizaje Mars 3 el 2 de diciembre de 1971; Mars 2 falló durante el descenso y Mars 3 unos veinte segundos después del primer aterrizaje suave marciano . [16] Mars 6 falló durante el descenso, pero devolvió algunos datos atmosféricos corruptos en 1974. [17] Los lanzamientos de 1975 del programa Viking de la NASA consistieron en dos orbitadores, cada uno con un módulo de aterrizaje que aterrizó con éxito en 1976. El Viking 1 permaneció operativo durante seis años, Viking 2 por tres. Los módulos de aterrizaje Viking transmitieron los primeros panoramas en color de Marte. [18]
Las sondas soviéticas Fobos 1 y 2 fueron enviadas a Marte en 1988 para estudiar Marte y sus dos lunas, con especial atención a Fobos. Fobos 1 perdió contacto camino a Marte. Phobos 2, mientras fotografiaba con éxito Marte y Phobos, falló antes de que se estableciera para lanzar dos módulos de aterrizaje a la superficie de Phobos. [19]
Marte tiene la reputación de ser un objetivo difícil de exploración espacial; solo 25 de las 55 misiones hasta 2019, o el 45,5%, han tenido un éxito total, con otras tres parcialmente exitosas y parcialmente fracasadas. [ cita requerida ] Sin embargo, de las dieciséis misiones desde 2001, doce han tenido éxito y ocho de ellas todavía están operativas.
Las misiones que terminaron prematuramente después de Fobos 1 y 2 (1988) incluyen (consulte la sección Dificultades de sondeo para obtener más detalles):
- Mars Observer (lanzado en 1992)
- Mars 96 (1996)
- Mars Climate Orbiter (1999)
- Mars Polar Lander con Deep Space 2 (1999)
- Nozomi (2003)
- Beagle 2 (2003)
- Fobos-Grunt con Yinghuo-1 (2011)
- Módulo de aterrizaje Schiaparelli (2016)
Tras la falla en 1993 del orbitador Mars Observer , el Mars Global Surveyor de la NASA alcanzó la órbita de Marte en 1997. Esta misión fue un éxito total, habiendo terminado su misión de mapeo principal a principios de 2001. El contacto con la sonda se perdió en noviembre de 2006 durante su tercera programa extendido, pasando exactamente 10 años operativos en el espacio. El Mars Pathfinder de la NASA , que transportaba un vehículo de exploración robótico Sojourner , aterrizó en el Ares Vallis en Marte en el verano de 1997, devolviendo muchas imágenes. [20]
El orbitador Mars Odyssey de la NASA entró en la órbita de Marte en 2001. [21] El espectrómetro de rayos gamma de Odyssey detectó cantidades significativas de hidrógeno en el metro superior aproximadamente del regolito de Marte. Se cree que este hidrógeno está contenido en grandes depósitos de hielo de agua . [22]
La misión Mars Express de la Agencia Espacial Europea (ESA) llegó a Marte en 2003. Llevaba el módulo de aterrizaje Beagle 2 , del que no se supo nada después de ser liberado y fue declarado perdido en febrero de 2004. El Beagle 2 fue localizado en enero de 2015 por una cámara HiRise. en el Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) de la NASA que aterrizó de manera segura pero no pudo desplegar completamente sus paneles solares y antena. [23] [24] A principios de 2004, el equipo del Espectrómetro Planetario Fourier de Mars Express anunció que el orbitador había detectado metano en la atmósfera marciana, una posible firma biológica . La ESA anunció en junio de 2006 el descubrimiento de auroras en Marte por parte del Mars Express . [25]
En enero de 2004, los gemelos Mars Exploration Rovers de la NASA llamados Spirit (MER-A) y Opportunity (MER-B) aterrizaron en la superficie de Marte. Ambos han cumplido y superado todos sus objetivos científicos. Entre los resultados científicos más importantes se encuentra la evidencia concluyente de que existió agua líquida en algún momento en el pasado en ambos sitios de aterrizaje. Los remolinos de polvo y las tormentas de viento marcianos han limpiado ocasionalmente los paneles solares de ambos rovers y, por lo tanto, han aumentado su vida útil. [26] Spirit rover (MER-A) estuvo activo hasta 2010, cuando dejó de enviar datos porque se atascó en una duna de arena y no pudo reorientarse para recargar sus baterías. [5]
El 10 de marzo de 2006, la sonda Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) de la NASA llegó a la órbita para realizar un estudio científico de dos años. El orbitador comenzó a mapear el terreno y el clima marcianos para encontrar lugares de aterrizaje adecuados para las próximas misiones de aterrizaje. El MRO capturó la primera imagen de una serie de avalanchas activas cerca del polo norte del planeta en 2008 [27].
Rosetta llegó a 250 km de Marte durante su sobrevuelo de 2007. [28] Dawn sobrevoló Marte en febrero de 2009 para una asistencia de gravedad en su camino para investigar a Vesta y Ceres . [29]
Phoenix aterrizó en la región polar norte de Marte el 25 de mayo de 2008. [30] Su brazo robótico se hundió en el suelo marciano y la presencia de hielo de agua se confirmó el 20 de junio de 2008. [31] [32] La misión concluyó el 10 de noviembre de 2008 después de que se perdiera el contacto. [33] En 2008, el precio del transporte de material de la superficie de la Tierra a la superficie de Marte fue de aproximadamente US $ 309000 por kilogramo . [34]
La misión Mars Science Laboratory se lanzó el 26 de noviembre de 2011 y entregó el rover Curiosity en la superficie de Marte el 6 de agosto de 2012 UTC . Es más grande y más avanzado que los Mars Exploration Rovers, con una velocidad de hasta 90 metros por hora (295 pies por hora). [35] Los experimentos incluyen un muestreador químico láser que puede deducir la composición de las rocas a una distancia de 7 metros. [36]
El orbitador MAVEN se lanzó el 18 de noviembre de 2013, y el 22 de septiembre de 2014, se inyectó en una órbita elíptica areocéntrica a 6.200 km (3.900 millas) por 150 km (93 millas) sobre la superficie del planeta para estudiar su atmósfera. Los objetivos de la misión incluyen determinar cómo la atmósfera y el agua del planeta, que se presume que alguna vez fueron sustanciales, se perdieron con el tiempo. [37]
La Organización de Investigación Espacial de la India (ISRO) lanzó su misión Mars Orbiter (MOM) el 5 de noviembre de 2013, y se insertó en la órbita de Marte el 24 de septiembre de 2014. La ISRO de la India es la cuarta agencia espacial en llegar a Marte, después del espacio soviético. programa, NASA y ESA. [38] India colocó con éxito una nave espacial en la órbita de Marte y se convirtió en el primer país en hacerlo en su primer intento. [39]
El ExoMars Trace Gas Orbiter llegó a Marte en 2016 y desplegó el módulo de aterrizaje Schiaparelli EDM , un módulo de aterrizaje de prueba. Schiaparelli se estrelló en la superficie, pero transmitió datos clave durante su descenso en paracaídas, por lo que la prueba fue declarada un éxito parcial. [40]
Resumen de misiones
Lo siguiente implica una breve descripción de la exploración de Marte, orientada hacia orbitadores y sobrevuelos; véase también el aterrizaje en Marte y el rover en Marte .
Primeras misiones soviéticas
1960
Entre 1960 y 1969, la Unión Soviética lanzó nueve sondas destinadas a llegar a Marte. Todos fallaron: tres en el lanzamiento; tres no lograron alcanzar la órbita cercana a la Tierra; uno durante la combustión para poner la nave espacial en trayectoria trans-Marte; y dos durante la órbita interplanetaria.
Los programas Mars 1M (a veces denominados Marsnik en los medios occidentales) fueron el primer programa de exploración interplanetaria de naves espaciales no tripuladas soviéticas, que consistió en dos sondas de sobrevuelo lanzadas hacia Marte en octubre de 1960, Mars 1960A y Mars 1960B (también conocidas como Korabl 4 y Korabl 5 respectivamente). ). Después del lanzamiento, las bombas de la tercera etapa en ambos lanzadores no pudieron desarrollar suficiente presión para comenzar la ignición, por lo que no se logró la órbita de estacionamiento de la Tierra. La nave espacial alcanzó una altitud de 120 km antes de la reentrada.
Mars 1962A fue una misión de sobrevuelo a Marte, lanzada el 24 de octubre de 1962 y Mars 1962B una primera misión de aterrizaje a Marte prevista, lanzada a fines de diciembre del mismo año (1962). Ambos fallaron al romperse mientras entraban en la órbita terrestre o al hacer que la etapa superior explotara en órbita durante la combustión para poner la nave espacial en la trayectoria trans-Marte. [5]
El primer acierto
Astronave | Orbitador o resultado de sobrevuelo | Resultado de Lander |
---|---|---|
Marte 1 | Falla | Falla |
Marte 2 | Éxito | Falla |
Marte 3 | Éxito parcial | Éxito parcial |
Marte 4 | Falla | N / A |
Marte 5 | Éxito parcial | N / A |
Marte 6 | Éxito | Falla |
Marte 7 | Éxito | Falla |
Fobos 1 | Falla | No desplegado |
Fobos 2 | Éxito parcial | No desplegado |
Mars 1 (1962 Beta Nu 1), una nave espacial interplanetaria automática lanzada a Marte el 1 de noviembre de 1962, fue la primera sonda del programa soviético de sondas de Marte en alcanzar la órbita interplanetaria. Marte 1 estaba destinado a volar por el planeta a una distancia de aproximadamente 11.000 km y tomar imágenes de la superficie, así como enviar datos sobre la radiación cósmica , los impactos de micrometeoroides y el campo magnético de Marte , el entorno de radiación, la estructura atmosférica y posibles compuestos orgánicos. . [41] [42] Se llevaron a cabo sesenta y una transmisiones de radio, inicialmente a intervalos de 2 días y luego a intervalos de 5 días, de las cuales se recopiló una gran cantidad de datos interplanetarios. El 21 de marzo de 1963, cuando la nave espacial se encontraba a una distancia de 106,760,000 km de la Tierra, de camino a Marte, las comunicaciones cesaron debido a una falla en su sistema de orientación de antena. [41] [42]
En 1964, los dos lanzamientos de la sonda soviética, Zond 1964A el 4 de junio, y Zond 2 el 30 de noviembre (parte del programa Zond ), resultaron en fallas. Zond 1964A tuvo una falla en el lanzamiento, mientras que se perdió la comunicación con Zond 2 en ruta a Marte después de una maniobra de mitad de curso, a principios de mayo de 1965. [5]
En 1969, y como parte del programa de sondas de Marte , la Unión Soviética preparó dos orbitadores idénticos de 5 toneladas llamados M-69, apodados por la NASA como Mars 1969A y Mars 1969B . Ambas sondas se perdieron en complicaciones relacionadas con el lanzamiento con el cohete Proton recientemente desarrollado. [43]
1970
La URSS tenía la intención de que el primer satélite artificial de Marte venciera a los planeados orbitadores estadounidenses Mariner 8 y Mariner 9 Mars. En mayo de 1971, un día después de que el Mariner 8 fallara en el lanzamiento y no pudiera alcanzar la órbita, el Cosmos 419 (Mars 1971C) , una sonda pesada del programa soviético M-71 de Marte, tampoco pudo lanzarse. Esta nave espacial fue diseñada solo como un orbitador, mientras que las siguientes dos sondas del proyecto M-71, Mars 2 y Mars 3 , eran combinaciones multipropósito de un orbitador y un módulo de aterrizaje con pequeños rovers para caminar sobre esquís que serían los primeros rovers planetarios fuera del Luna. Fueron lanzados con éxito a mediados de mayo de 1971 y llegaron a Marte unos siete meses después. El 27 de noviembre de 1971, el módulo de aterrizaje de Mars 2 se estrelló debido a un mal funcionamiento de la computadora a bordo y se convirtió en el primer objeto hecho por el hombre en alcanzar la superficie de Marte. El 2 de diciembre de 1971, el módulo de aterrizaje Mars 3 se convirtió en la primera nave espacial en lograr un aterrizaje suave , pero su transmisión se interrumpió después de 14,5 segundos. [44]
Los orbitadores Mars 2 y 3 enviaron un volumen relativamente grande de datos que cubren el período de diciembre de 1971 a marzo de 1972, aunque las transmisiones continuaron hasta agosto. El 22 de agosto de 1972, después de enviar datos y un total de 60 fotografías, Mars 2 y 3 concluyeron sus misiones. Las imágenes y los datos permitieron la creación de mapas en relieve de la superficie y proporcionaron información sobre la gravedad y los campos magnéticos de Marte . [45]
En 1973, la Unión Soviética envió cuatro sondas más a Marte: los orbitadores Mars 4 y Mars 5 y las combinaciones de sobrevuelo / aterrizador Mars 6 y Mars 7 . Todas las misiones excepto Mars 7 enviaron datos, siendo Mars 5 el más exitoso. Mars 5 transmitió solo 60 imágenes antes de que una pérdida de presurización en la carcasa del transmisor pusiera fin a la misión. El módulo de aterrizaje Mars 6 transmitió datos durante el descenso, pero falló al impactar. Marte 4 sobrevoló el planeta a una distancia de 2200 km y devolvió una franja de imágenes y datos de ocultación de radio , lo que constituyó la primera detección de la ionosfera del lado nocturno en Marte. [46] La sonda Mars 7 se separó prematuramente del vehículo de transporte debido a un problema en el funcionamiento de uno de los sistemas a bordo ( control de actitud o retrocohetes) y perdió el planeta por 1.300 kilómetros (8,7 × 10 −6 au). [ cita requerida ]
Programa de navegantes
En 1964, la NASA 's Jet Propulsion Laboratory hizo dos intentos de llegar a Marte. Mariner 3 y Mariner 4 eran naves espaciales idénticas diseñadas para realizar los primeros sobrevuelos de Marte. El Mariner 3 se lanzó el 5 de noviembre de 1964, pero la cubierta que recubre la nave espacial encima de su cohete no se abrió correctamente, condenando la misión. Tres semanas más tarde, el 28 de noviembre de 1964, el Mariner 4 se lanzó con éxito en un viaje de siete meses y medio a Marte. [ cita requerida ]
El Mariner 4 sobrevoló Marte el 14 de julio de 1965, proporcionando las primeras fotografías en primer plano de otro planeta. Las imágenes, reproducidas gradualmente en la Tierra desde una pequeña grabadora en la sonda, mostraron cráteres de impacto. Proporcionó datos radicalmente más precisos sobre el planeta; Se estimó una presión atmosférica superficial de aproximadamente el 1% de la de la Tierra y temperaturas diurnas de -100 ° C (-148 ° F). No se detectaron campos magnéticos [47] [48] ni cinturones de radiación marcianos [49] . Los nuevos datos significaron rediseños para los módulos de aterrizaje marcianos planeados en ese momento, y mostraron que la vida tendría más dificultades para sobrevivir allí de lo que se anticipó anteriormente. [50] [51] [52] [53]
La NASA continuó el programa Mariner con otro par de sondas de sobrevuelo a Marte, Mariner 6 y 7 . Fueron enviados en la siguiente ventana de lanzamiento y llegaron al planeta en 1969. Durante la siguiente ventana de lanzamiento, el programa Mariner nuevamente sufrió la pérdida de una de un par de sondas. El Mariner 9 entró con éxito en órbita alrededor de Marte, la primera nave espacial en hacerlo, después de la falla del tiempo de lanzamiento de su nave hermana, Mariner 8 . Cuando el Mariner 9 llegó a Marte en 1971, él y dos orbitadores soviéticos (Mars 2 y Mars 3) descubrieron que se estaba produciendo una tormenta de polvo en todo el planeta. Los controladores de la misión utilizaron el tiempo que pasaron esperando a que se despejara la tormenta para que la sonda se encontrara y fotografiara a Fobos . Cuando la tormenta se despejó lo suficiente como para que el Mariner 9 fotografiara la superficie de Marte, las imágenes devueltas representaron un avance sustancial con respecto a misiones anteriores. Estas imágenes fueron las primeras en ofrecer evidencia más detallada de que el agua líquida podría haber fluido alguna vez sobre la superficie planetaria. Finalmente, también discernieron la verdadera naturaleza de muchas características del albedo marciano. Por ejemplo, Nix Olympica fue una de las pocas características que se pudieron ver durante la tormenta de polvo planetaria, revelando que es la montaña más alta ( volcán , para ser exactos) en cualquier planeta de todo el Sistema Solar , y lo que llevó a su reclasificación como Olympus Mons . [ cita requerida ]
Programa vikingo
El programa Viking lanzó las naves espaciales Viking 1 y Viking 2 a Marte en 1975; El programa constaba de dos orbitadores y dos módulos de aterrizaje, que fueron la segunda y tercera naves espaciales que aterrizaron con éxito en Marte.
Los principales objetivos científicos de la misión del módulo de aterrizaje eran buscar firmas biológicas y observar las propiedades meteorológicas , sísmicas y magnéticas de Marte. Los resultados de los experimentos biológicos a bordo de los módulos de aterrizaje Viking siguen sin ser concluyentes, con un nuevo análisis de los datos de Viking publicados en 2012 que sugieren signos de vida microbiana en Marte. [54] [55]
Los orbitadores Viking revelaron que grandes inundaciones de agua excavaron valles profundos, erosionaron surcos en el lecho rocoso y viajaron miles de kilómetros. Las áreas de arroyos ramificados, en el hemisferio sur, sugieren que una vez cayó lluvia. [56] [57] [58]
Mars Pathfinder , rover Sojourner
Mars Pathfinder fue una nave espacial estadounidense que aterrizó en una estación base con una sonda itinerante en Marte el 4 de julio de 1997. Consistía en un módulo de aterrizaje y un pequeño rover robótico con ruedas de 10,6 kilogramos (23 lb) llamado Sojourner , que fue el primer rover en operar en la superficie de Marte. [59] [60] Además de los objetivos científicos, la misión Mars Pathfinder también fue una "prueba de concepto" para varias tecnologías, como un sistema de aterrizaje de bolsas de aire y evitación automática de obstáculos, ambos posteriormente explotados por los Mars Exploration Rovers . [59]
Mars Global Surveyor
Después de la falla de 1992 del orbitador Mars Observer de la NASA, la NASA reorganizó y lanzó Mars Global Surveyor (MGS). Mars Global Surveyor se lanzó el 7 de noviembre de 1996 y entró en órbita el 12 de septiembre de 1997. Después de un año y medio recortando su órbita de una elipse en bucle a una trayectoria circular alrededor del planeta, la nave espacial comenzó su misión de mapeo principal en marzo de 1999. Observó el planeta desde una órbita a baja altitud, casi polar, en el transcurso de un año marciano completo, el equivalente a casi dos años terrestres. Mars Global Surveyor completó su misión principal el 31 de enero de 2001 y completó varias fases extendidas de la misión. [ cita requerida ]
La misión estudió toda la superficie, la atmósfera y el interior de Marte, y arrojó más datos sobre el planeta rojo que todas las misiones anteriores a Marte combinadas. Los datos se han archivado y siguen estando disponibles públicamente. [61]
Entre los hallazgos científicos clave, Global Surveyor tomó fotografías de barrancos y características de flujo de escombros que sugieren que puede haber fuentes actuales de agua líquida, similar a un acuífero , en o cerca de la superficie del planeta. Canales similares en la Tierra están formados por agua que fluye, pero en Marte la temperatura es normalmente demasiado fría y la atmósfera demasiado delgada para sostener agua líquida. Sin embargo, muchos científicos plantean la hipótesis de que el agua subterránea líquida a veces puede emerger en Marte, erosionar barrancos y canales y acumularse en el fondo antes de congelarse y evaporarse. [ cita requerida ]
Las lecturas del magnetómetro mostraron que el campo magnético del planeta no se genera globalmente en el núcleo del planeta, sino que se localiza en áreas particulares de la corteza. Nuevos datos de temperatura e imágenes de primer plano de la luna marciana Fobos mostraron que su superficie está compuesta de material en polvo de al menos 1 metro (3 pies) de espesor, causado por millones de años de impactos de meteoritos. Los datos del altímetro láser de la nave espacial dieron a los científicos sus primeras vistas en 3D de la capa de hielo del polo norte de Marte. [ cita requerida ]
Un software defectuoso cargado en el vehículo en junio de 2006 hizo que la nave espacial orientara sus paneles solares incorrectamente varios meses después, lo que provocó un sobrecalentamiento de la batería y una falla posterior. [62] El 5 de noviembre de 2006 MGS perdió contacto con la Tierra. [63] La NASA puso fin a los esfuerzos para restablecer la comunicación el 28 de enero de 2007. [64]
Mars Odyssey y Mars Express
En 2001, el orbitador Mars Odyssey de la NASA llegó a Marte. Su misión es utilizar espectrómetros y generadores de imágenes para buscar evidencia de actividad acuática y volcánica pasada o presente en Marte. En 2002, se anunció que el espectrómetro de rayos gamma y el espectrómetro de neutrones de la sonda habían detectado grandes cantidades de hidrógeno , lo que indica que hay grandes depósitos de hielo de agua en los tres metros superiores del suelo de Marte dentro de los 60 ° de latitud del polo sur. [ cita requerida ]
El 2 de junio de 2003, la Agencia Espacial Europea 's Mars Express partió de Baikonur a Marte. La nave Mars Express consta del Mars Express Orbiter y el módulo de aterrizaje estacionario Beagle 2 . El módulo de aterrizaje lleva a un dispositivo de excavación y la masa más pequeña espectrómetro creado hasta la fecha, así como una gama de otros dispositivos, en un brazo robótico con el fin de analizar con precisión suelo debajo de la superficie polvorienta para buscar firmas biológicas y biomoléculas . [ cita requerida ]
El orbitador entró en la órbita de Marte el 25 de diciembre de 2003 y el Beagle 2 entró en la atmósfera de Marte el mismo día. Sin embargo, los intentos de contactar al módulo de aterrizaje fallaron. Los intentos de comunicación continuaron durante todo enero, pero el Beagle 2 fue declarado perdido a mediados de febrero y el Reino Unido y la ESA lanzaron una investigación conjunta. El Mars Express Orbiter confirmó la presencia de hielo de agua y hielo de dióxido de carbono en el polo sur del planeta, mientras que la NASA había confirmado previamente su presencia en el polo norte de Marte. [ cita requerida ]
El destino del módulo de aterrizaje siguió siendo un misterio hasta que se ubicó intacto en la superficie de Marte en una serie de imágenes del Mars Reconnaissance Orbiter . [65] [66] Las imágenes sugieren que dos de los cuatro paneles solares de la nave espacial no se desplegaron, bloqueando la antena de comunicaciones de la nave espacial. Beagle 2 es la primera sonda británica y la primera europea en lograr un aterrizaje suave en Marte. [ cita requerida ]
MER, rover Opportunity , rover Spirit , módulo de aterrizaje Phoenix
La misión Mars Exploration Rover Mission (MER) de la NASA, iniciada en 2003, fue una misión espacial robótica que involucró a dos rovers, Spirit (MER-A) y Opportunity , (MER-B) que exploraron la geología de la superficie marciana. El objetivo científico de la misión era buscar y caracterizar una amplia gama de rocas y suelos que contienen pistas sobre la actividad del agua en el pasado en Marte. La misión fue parte del Programa de Exploración de Marte de la NASA, que incluye tres módulos de aterrizaje exitosos anteriores: los dos módulos de aterrizaje del programa Viking en 1976; y la sonda Mars Pathfinder en 1997. [ cita requerida ]
Orbitador de reconocimiento de Marte
El Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) es una nave espacial multipropósito diseñada para realizar el reconocimiento y la exploración de Marte desde la órbita. La nave espacial de 720 millones de dólares fue construida por Lockheed Martin bajo la supervisión del Laboratorio de Propulsión a Chorro , lanzada el 12 de agosto de 2005 y entró en la órbita de Marte el 10 de marzo de 2006. [68]
El MRO contiene una gran cantidad de instrumentos científicos como la cámara HiRISE , la cámara CTX, CRISM y SHARAD . La cámara HiRISE se utiliza para analizar accidentes geográficos marcianos, mientras que CRISM y SHARAD pueden detectar agua , hielo y minerales en y debajo de la superficie. Además, MRO está allanando el camino para las próximas generaciones de naves espaciales a través del monitoreo diario del clima marciano y las condiciones de la superficie, buscando lugares de aterrizaje futuros y probando un nuevo sistema de telecomunicaciones que le permite enviar y recibir información a una velocidad de bits sin precedentes , en comparación con el anterior. Nave espacial de Marte. La transferencia de datos hacia y desde la nave espacial ocurre más rápido que todas las misiones interplanetarias anteriores combinadas y le permite servir como un importante satélite de retransmisión para otras misiones. [ cita requerida ]
Swingbys de Rosetta y Dawn
La misión de la sonda espacial Rosetta de la ESA al cometa 67P / Churyumov-Gerasimenko voló a 250 km de Marte el 25 de febrero de 2007 en una honda gravitacional diseñada para ralentizar y redirigir la nave espacial. [69]
La NASA amanecer nave espacial utiliza la gravedad de Marte en 2009 para cambiar la dirección y la velocidad en su camino hacia Vesta , y probado a cabo amanecer 's cámaras y otros instrumentos en Marte. [70]
Fobos-Grunt
El 8 de noviembre de 2011, Roscosmos de Rusia lanzó una ambiciosa misión llamada Fobos-Grunt . Consistía en un módulo de aterrizaje destinado a recuperar una muestra a la Tierra desde la luna Fobos de Marte y colocar la sonda china Yinghuo-1 en la órbita de Marte. La misión Fobos-Grunt sufrió una falla total de control y comunicaciones poco después del lanzamiento y quedó varada en la órbita terrestre baja , volviendo luego a la Tierra. [71] El satélite Yinghuo-1 y Fobos-Grunt sufrieron una reentrada destructiva el 15 de enero de 2012, y finalmente se desintegraron sobre el Océano Pacífico. [72] [73] [74]
Rover curiosidad
La misión Mars Science Laboratory de la NASA con su rover llamado Curiosity , fue lanzada el 26 de noviembre de 2011, [75] [76] y aterrizó en Marte el 6 de agosto de 2012 en Aeolis Palus en el cráter Gale . El rover lleva instrumentos diseñados para buscar condiciones pasadas o presentes relevantes para la habitabilidad pasada o presente de Marte. [77] [78] [79] [80]
MAVEN
MAVEN de la NASA es una misión en órbita para estudiar la atmósfera superior de Marte. [81] También servirá como un satélite de retransmisión de comunicaciones para módulos de aterrizaje robóticos y rovers en la superficie de Marte. MAVEN se lanzó el 18 de noviembre de 2013 y llegó a Marte el 22 de septiembre de 2014. [ cita requerida ]
Misión Mars Orbiter
La misión Mars Orbiter , también llamada Mangalyaan , fue lanzada el 5 de noviembre de 2013 por la Organización de Investigación Espacial de la India (ISRO). [82] Fue insertado con éxito en la órbita marciana el 24 de septiembre de 2014. La misión es un demostrador de tecnología y, como objetivo secundario, también estudiará la atmósfera marciana. Esta es la primera misión de la India a Marte y, con ella, ISRO se convirtió en la cuarta agencia espacial en llegar con éxito a Marte después de la Unión Soviética, la NASA (EE. UU.) Y la ESA (Europa). También convirtió a ISRO en la segunda agencia espacial en alcanzar la órbita de Marte en su primer intento (el primero nacional, después de la ESA internacional), y también en el primer país asiático en enviar con éxito un orbitador a Marte. Se completó con un presupuesto récord de $ 71 millones, [83] [84] lo que la convierte en la misión a Marte menos costosa hasta la fecha. [85]
Orbitador de gases traza y electroerosión
El ExoMars Trace Gas Orbiter es un orbitador de investigación atmosférica construido en colaboración entre la ESA y Roscosmos. Se inyectó en la órbita de Marte el 19 de octubre de 2016 para comprender mejor el metano ( CH
4) y otros gases traza presentes en la atmósfera marciana que podrían ser evidencia de una posible actividad biológica o geológica. El módulo de aterrizaje Schiaparelli EDM fue destruido cuando intentaba aterrizar en la superficie de Marte. [86]
InSight y MarCO
En agosto de 2012, la NASA seleccionó InSight , una misión de aterrizaje de 425 millones de dólares con una sonda de flujo de calor y un sismómetro, para determinar la estructura interior profunda de Marte. [87] [88] [89] Dos CubeSats de sobrevuelo llamados MarCO se lanzaron con InSight el 5 de mayo de 2018 [90] para proporcionar telemetría en tiempo real durante la entrada y el aterrizaje de InSight . Los CubeSats se separaron del propulsor Atlas V 1,5 horas después del lanzamiento y viajaron por sus propias trayectorias a Marte. [91] [92] [93] InSight aterrizó con éxito en Marte el 26 de noviembre de 2018. [94]
Esperanza
Los Emiratos Árabes Unidos lanzaron la misión Hope Mars , en julio de 2020 en el propulsor japonés H-IIA . [95] Se colocó con éxito en órbita el 9 de febrero de 2021. Está estudiando la atmósfera y el clima marcianos.
Tianwen-1 y el rover Zhurong
Tianwen-1 es una misión china, lanzada el 23 de julio de 2020. Incluye un orbitador, un módulo de aterrizaje y un rover de 240 kilogramos. [96] El orbitador se puso en órbita el 10 de febrero de 2021. El rover Zhurong aterrizó con éxito el 14 de mayo de 2021 y se desplegó el 22 de mayo de 2021. [4]
Mars 2020, Perseverance rover, Ingenio helicóptero
La misión Mars 2020 de la NASA se lanzó el 30 de julio de 2020 en un cohete Atlas V de United Launch Alliance desde Cabo Cañaveral . Se basa en el diseño del Mars Science Laboratory . La carga útil científica se centra en la astrobiología . [97] Incluye el rover Perseverance y el Mars Helicopter Ingenuity , que emprendieron vuelos con éxito. A diferencia de los rovers más antiguos que dependían de la energía solar, Perseverance funciona con energía nuclear, para sobrevivir más tiempo que sus predecesores en este duro y polvoriento entorno. El rover del tamaño de un automóvil pesa alrededor de 1 tonelada, con un brazo robótico que alcanza unos 7 pies, cámaras con zoom, un analizador químico y un taladro de roca. [98] [99]
Después de viajar 293 millones de millas para llegar a Marte en el transcurso de más de seis meses, Perseverance aterrizó con éxito el 18 de febrero de 2021. Su misión inicial está programada para al menos un año marciano, o 687 días terrestres. Buscará signos de vida antigua y explorará la superficie del planeta rojo. [100] [101]
Misiones futuras
- Como parte del programa ExoMars , la ESA y Roscosmos planean enviar el rover Rosalind Franklin en 2022 para buscar evidencia de vida microscópica pasada o presente en Marte . [102] El módulo de aterrizaje para entregar el rover se llama Kazachok , y realizará estudios científicos durante aproximadamente 2 años.
- EscaPADE (Escape and Plasma Acceleration and Dynamics Explorers) de la Universidad de California, Berkeley, es una misión orbitadora de Marte de la NASA con naves gemelas planificadas para estudiar la estructura, composición, variabilidad y dinámica de la magnetosfera de Marte y los procesos de escape atmosférico. [103] Los orbitadores EscaPADE originalmente iban a ser lanzados en 2022 como cargas útiles secundarias en un Falcon Heavy junto con las misiones Psyche y Janus, pero ahora se volverán a manifestar en un vuelo diferente, aún por determinar. [104]
- La ISRO de la India planea enviar una misión de seguimiento a su misión Mars Orbiter en 2024; [105] se llama Mars Orbiter Mission 2 (MOM-2) y consistirá en un orbitador, y probablemente un rover. [106]
Propuestas
- El concepto Mars MetNet finlandés-ruso utilizaría múltiples estaciones meteorológicas pequeñas en Marte para establecer una red de observación generalizada para investigar la estructura atmosférica, la física y la meteorología del planeta. [107] El precursor o demostrador de MetNet fue considerado para un lanzamiento a cuestas en Fobos-Grunt , [108] y en los dos propuestos para volar en la nave espacial ExoMars 2016 y 2020 . [107]
- El Mars-Grunt es un concepto de misión rusa para traer una muestra de suelo marciano a la Tierra. [109]
- Un equipo de la ESA-NASA produjo un concepto de arquitectura de tres lanzamientos para un retorno de muestra de Marte, que usa un rover para almacenar pequeñas muestras, una etapa de ascenso a Marte para enviarlo a órbita y un orbitador para encontrarse con él sobre Marte y llevarlo a Tierra. [110] La propulsión solar-eléctrica podría permitir un retorno de muestra de un lanzamiento en lugar de tres. [111]
- El SCIM del Programa Mars Scout involucraría una sonda que roza la atmósfera superior de Marte para recolectar polvo y aire para regresar a la Tierra. [112]
- JAXA está trabajando en un concepto de misión llamado rover MELOS que buscaría biofirmas de vida existente en Marte . [113]
Otros conceptos de misiones futuras incluyen sondas polares, aviones marcianos y una red de pequeñas estaciones meteorológicas. [110] Las áreas de estudio a largo plazo pueden incluir tubos de lava marcianos, utilización de recursos y portadores de carga electrónica en rocas. [114] [115] Las micromisiones son otra posibilidad, como llevar a cuestas una pequeña nave espacial en un cohete Ariane 5 y usar una ayuda de gravedad lunar para llegar a Marte. [116]
Propuestas de misión humana
La exploración humana de Marte ha sido una aspiración desde los primeros días de los cohetes modernos; Robert H. Goddard atribuye la idea de llegar a Marte como su propia inspiración para estudiar la física y la ingeniería de los vuelos espaciales. [117] Se han hecho propuestas para la exploración humana de Marte a lo largo de la historia de la exploración espacial ; Actualmente existen múltiples planes y programas activos para llevar humanos a Marte dentro de los próximos diez a treinta años, tanto gubernamentales como privados, algunos de los cuales se enumeran a continuación.
NASA
La exploración humana por parte de Estados Unidos fue identificada como un objetivo a largo plazo en la Visión para la Exploración Espacial anunciada en 2004 por el entonces presidente de Estados Unidos, George W. Bush . [118] La nave espacial Orion planeada se usaría para enviar una expedición humana a la luna de la Tierra en 2020 como un trampolín hacia una expedición a Marte. El 28 de septiembre de 2007, el administrador de la NASA Michael D. Griffin declaró que la NASA tiene como objetivo llevar a una persona a Marte para el 2037. [119]
El 2 de diciembre de 2014, Jason Crusan, Director de la Misión de Operaciones y Sistemas Avanzados de Exploración Humana de la NASA, y el Administrador Asociado Adjunto de Programas, James Reuthner, anunciaron un apoyo tentativo para el "Diseño asequible de la Misión a Marte" de Boeing, que incluye protección contra la radiación, gravedad artificial centrífuga y reabastecimiento de consumibles en tránsito. y un módulo de aterrizaje que puede regresar. [120] [121] Reuthner sugirió que si se dispusiera de la financiación adecuada, la misión propuesta se esperaría a principios de la década de 2030. [122]
El 8 de octubre de 2015, la NASA publicó su plan oficial para la exploración humana y la colonización de Marte. Lo llamaron "Viaje a Marte". El plan opera a través de tres fases distintas que conducen a una colonización completamente sostenida. [123]
- La primera etapa, ya en marcha, es la fase "Earth Reliant". Esta fase continúa utilizando la Estación Espacial Internacional hasta 2024; validando las tecnologías del espacio profundo y estudiando los efectos de las misiones espaciales de larga duración en el cuerpo humano.
- La segunda etapa, "Campo de pruebas", se aleja de la dependencia de la Tierra y se aventura en el espacio cislunar para la mayoría de sus tareas. Aquí es cuando la NASA planea capturar un asteroide (planificado para 2020), probar las instalaciones habitacionales del espacio profundo y validar las capacidades necesarias para la exploración humana de Marte. Finalmente, la fase tres es la transición a la independencia de los recursos de la Tierra.
- La última etapa, la fase "Independiente de la Tierra", incluye misiones a largo plazo en la superficie lunar que aprovechan los hábitats de la superficie que solo requieren mantenimiento de rutina y la recolección de recursos marcianos para combustible, agua y materiales de construcción. La NASA todavía apunta a misiones humanas a Marte en la década de 2030, aunque la independencia de la Tierra podría llevar décadas más. [124]
El 28 de agosto de 2015, la NASA financió una simulación de un año para estudiar los efectos de una misión a Marte de un año en seis científicos. Los científicos vivían en un domo biológico en una montaña de Mauna Loa en Hawai con una conexión limitada con el mundo exterior y solo se les permitía salir si usaban trajes espaciales. [125] [126]
Los planes de exploración humana de Marte de la NASA han evolucionado a través de las Misiones de Referencia de Diseño de Marte de la NASA , una serie de estudios de diseño para la exploración humana de Marte.
En 2017, el enfoque de la NASA cambió a un regreso a la Luna para 2024 con el programa Artemis , un vuelo a Marte podría seguir después de este proyecto.
SpaceX
El objetivo a largo plazo de la corporación privada SpaceX es el establecimiento de vuelos de rutina a Marte para permitir la colonización. [127] [128] [129] Con este fin, la compañía está desarrollando Starship , una nave espacial capaz de transportar a la tripulación a Marte y otros cuerpos celestes, junto con su propulsor Super Heavy . En 2017, SpaceX anunció planes para enviar dos Starships sin tripulación a Marte para 2022, seguidos de dos vuelos más sin tripulación y dos vuelos con tripulación en 2024. [128] Se planea que Starship tenga una carga útil de al menos 100 toneladas. [130] Starship está diseñado para utilizar una combinación de aerofrenado y descenso propulsivo, utilizando combustible producido en una instalación de Marte ( utilización de recursos in situ ). [128] A mediados de 2021, el programa de desarrollo de Starship ha experimentado pruebas exitosas de varios prototipos de Starship. [131]
Zubrin
Mars Direct , una misión humana de bajo costo propuesta por Robert Zubrin , fundador de la Mars Society , usaría cohetes de clase Saturno V de carga pesada , como el Ares V , para omitir la construcción orbital, el encuentro LEO y los depósitos de combustible lunares. Una propuesta modificada, llamada " Marte para quedarse ", implica no devolver a los primeros exploradores inmigrantes inmediatamente, si es que alguna vez lo hacen (ver Colonización de Marte ). [118] [119] [132] [133]
Dificultades de sondeo
Astronave | Salir |
---|---|
Fobos 1 | Falla |
Fobos 2 | Éxito parcial |
Observador de Marte | Falla |
Marte 96 | Falla |
Mars Pathfinder | Éxito |
Mars Global Surveyor | Éxito |
Orbitador climático de Marte | Falla |
Marte Polar Lander | Falla |
Espacio profundo 2 | Falla |
Nozomi | Falla |
El desafío, la complejidad y la duración de las misiones a Marte han provocado muchos fracasos en las misiones. [134] La alta tasa de fracaso de las misiones que intentan explorar Marte se llama informalmente la "Maldición de Marte" o "Maldición de Marte". [135] La frase "Galactic Ghoul" [136] o "Great Galactic Ghoul", refiriéndose a un monstruo espacial ficticio que subsiste con una dieta de sondas de Marte , y que a veces se usa en broma para "explicar" las dificultades recurrentes. [137] [138] [139] [140]
En 1988 se enviaron dos sondas soviéticas a Marte como parte del programa Phobos . Phobos 1 operó normalmente hasta que no se produjo una sesión de comunicaciones prevista para el 2 de septiembre de 1988. El problema se debió a un error de software, que desactivó los propulsores de actitud de Phobos 1, lo que provocó que los paneles solares de la nave espacial ya no apuntaran al Sol, agotando las baterías de Phobos 1. Phobos 2 operó normalmente a lo largo de su crucero y las fases de inserción orbital de Marte el 29 de enero de 1989, recopilando datos sobre el Sol, el medio interplanetario, Marte y Fobos. Poco antes de la fase final de la misión, durante la cual la nave espacial debía acercarse a 50 m de la superficie de Phobos y liberar dos módulos de aterrizaje, uno una 'tolva' móvil y el otro una plataforma estacionaria, se perdió el contacto con Phobos 2. La misión terminó cuando la señal de la nave espacial no pudo ser readquirida con éxito el 27 de marzo de 1989. Se determinó que la causa de la falla era un mal funcionamiento de la computadora de a bordo. [ cita requerida ]
Solo unos años más tarde, en 1992, el Mars Observer , lanzado por la NASA, falló cuando se acercó a Marte. Mars 96 , un orbitador lanzado el 16 de noviembre de 1996 por Rusia falló, cuando no se produjo el segundo quemado planeado de la cuarta etapa del Bloque D-2. [141]
Tras el éxito de Global Surveyor y Pathfinder, se produjo otra serie de fallas en 1998 y 1999, con el orbitador japonés Nozomi y los penetradores Mars Climate Orbiter , Mars Polar Lander y Deep Space 2 de la NASA sufriendo varios errores fatales. El Mars Climate Orbiter se observó para la mezcla hasta unidades tradicionales de EE.UU. con unidades métricas , haciendo que el orbitador a quemar al entrar en la atmósfera de Marte. [142]
La Agencia Espacial Europea también ha intentado aterrizar dos sondas en la superficie marciana; Beagle 2 , un módulo de aterrizaje construido en Gran Bretaña que no pudo desplegar sus paneles solares correctamente después del aterrizaje en diciembre de 2003, y Schiaparelli , que voló a lo largo del ExoMars Trace Gas Orbiter . El contacto con el módulo de aterrizaje Schiaparelli EDM se perdió 50 segundos antes del aterrizaje. [143] Más tarde se confirmó que el módulo de aterrizaje golpeó la superficie a gran velocidad, posiblemente explotando. [144]
Ver también
- Marte
- Colonización de Marte
- Misión humana a Marte
- Vida en Marte
- Lista de objetos artificiales en Marte
- Lista de misiones a Marte
- Aterrizaje en Marte
- Carrera de marte
- Mars Rover
- Programa Mars Scout
- Mars Society
- General
- Observaciones y exploraciones de Venus
- Colonización espacial
- Exploración espacial
- Clima espacial
- Cronología de la exploración del Sistema Solar
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enlaces externos
- Sitio web de exploración de Marte de la NASA
- Mars Exploration Scientific American Mapas y artículos
- Next on Mars (Bruce Moomaw, Space Daily, 9 de marzo de 2005): una descripción general extensa de los planes de exploración de Marte de la NASA
- Catálogo de imágenes soviéticas de Marte Colección de imágenes de las sondas rusas de Marte.
- Estudio simplificado de las órbitas para aterrizar en Marte y regresar a la Tierra (nivel de escuela secundaria)
- Página de Marte de la Sociedad Planetaria
Notas
- ^ α El diagrama incluye misiones que están activas en la superficie, como rovers y módulos de aterrizaje operativos, así como sondas en la órbita de Marte. El diagrama no incluye misiones que están en ruta a Marte, o sondas que realizaron un sobrevuelo de Marte y siguieron adelante.