Un aterrizaje en Marte es el aterrizaje de una nave espacial en la superficie de Marte . De los múltiples intentos de aterrizaje en Marte por parte de naves espaciales robóticas no tripuladas, diez han tenido aterrizajes suaves con éxito. También se han realizado estudios para una posible misión humana a Marte , incluido un aterrizaje, pero no se ha intentado ninguno. El aterrizaje más reciente tuvo lugar el 18 de febrero de 2021 por el rover Perseverance de la NASA .
Métodos de descenso y aterrizaje [ editar ]
A partir de 2021, todos los métodos de aterrizaje en Marte han utilizado una secuencia de aeroshell y paracaídas para la entrada y el descenso atmosférico de Marte , pero una vez que se quita el paracaídas, hay tres opciones. Un módulo de aterrizaje estacionario puede caer desde el caparazón trasero del paracaídas y montar retrocohetes hasta el final, pero un rover no puede cargar con cohetes que no sirven para nada después del aterrizaje.
Un método para vehículos más ligeros es encerrar el vehículo en una estructura tetraédrica que a su vez está encerrada en bolsas de aire . Después de que se caiga el aeroshell, el tetraedro se baja del caparazón trasero del paracaídas con una correa para que las bolsas de aire se puedan inflar. Los retrocohetes en la carcasa trasera pueden ralentizar el descenso. Cuando se acerca al suelo, el tetraedro se libera para caer al suelo, utilizando las bolsas de aire como amortiguadores . Cuando se detiene, el tetraedro se abre para exponer el rover.
Si un rover es demasiado pesado para usar bolsas de aire, los retrocohetes se pueden montar en una grúa aérea . La grúa del cielo cae del caparazón trasero del paracaídas y, a medida que se acerca al suelo, el rover se baja con una correa. Cuando el rover toca el suelo, corta la correa de modo que la grúa del cielo (con sus cohetes todavía disparando) chocará lejos del rover. [1]
Representación artística del rover MSL Curiosity bajado del Skycrane | La etapa de descenso de MSL en construcción en la Tierra |
Descenso de cargas útiles más pesadas [ editar ]
Para módulos de aterrizaje que son incluso más pesados que el rover Curiosity (que requería un aeroshell de 4,5 metros (15 pies) de diámetro), los ingenieros están desarrollando una combinación de desacelerador supersónico de baja densidad inflable rígido que podría tener 8 metros (28 pies) de diámetro. Tendría que ir acompañado de un paracaídas proporcionalmente más grande. [2]
Desafíos de aterrizaje [ editar ]
Aterrizar naves espaciales robóticas , y posiblemente algún día humanos, en Marte es un desafío tecnológico. Para un aterrizaje favorable, el módulo de aterrizaje debe abordar estos problemas: [3] [4]
- Delgadez de Marte atmósfera 's
- Medida de la distancia a la superficie
- Tecnología inadecuada para la aerocaptura balística
- Tecnología inadecuada para descenso con propulsión retropropulsada
- Diseños de misión inadecuados
- Menor tiempo para realizar entrada, descenso y aterrizaje (EDL)
En 2018, la NASA aterrizó con éxito el módulo de aterrizaje InSight en la superficie de Marte, reutilizando la tecnología Viking -era. [5] Pero esta tecnología no puede permitirse la capacidad de aterrizar una gran cantidad de cargamentos, hábitats, vehículos de ascenso y humanos en el caso de misiones tripuladas a Marte en un futuro próximo. Para mejorar y lograr este propósito, es necesario actualizar las tecnologías y lanzar vehículos . Para un aterrizaje suave sucesivo utilizando la tecnología actual, algunos de los factores considerables para un módulo de aterrizaje como: [6] [3]
- La masa debe ser inferior a 0,6 toneladas (1300 libras)
- El coeficiente balístico debe ser inferior a 35 kg / m 2 (7,2 lb / pies cuadrados)
- El diámetro del aeroshell debe ser inferior a 4,6 m (15 pies)
- La geometría del aeroshell debe ser un cono esférico de 70 °
- El diámetro del paracaídas debe ser inferior a 30 m (98 pies).
- Necesidad de usar descenso supersónico con propulsión retropropulsada
- Necesidad de realizar una entrada orbital (es decir, entrada desde la órbita de Marte)
Comunicarse con la Tierra [ editar ]
Comenzando con el programa Viking, [a] todos los módulos de aterrizaje en la superficie de Marte, aparte del Mars Pathfinder , han utilizado naves espaciales en órbita como satélites de comunicaciones para transmitir sus datos a la Tierra. Los módulos de aterrizaje utilizan transmisores UHF para enviar sus datos a los orbitadores, que luego transmiten los datos a la Tierra utilizando frecuencias de banda X o banda Ka . Estas frecuencias más altas, junto con transmisores más potentes y antenas más grandes, permiten a los orbitadores enviar los datos mucho más rápido de lo que los módulos de aterrizaje podrían transmitir directamente a la Tierra, lo que ahorra un tiempo valioso en las antenas receptoras . [7]
Lugares de aterrizaje en Marte [ editar ]
Mapa 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 .Lista de aterrizajes en Marte [ editar ]
En la década de 1970, varios módulos de aterrizaje soviéticos Mars y Viking estadounidenses llegaron a la superficie y proporcionaron varios años de imágenes y datos. Sin embargo, no hubo otro aterrizaje exitoso en Marte hasta 1997, cuando aterrizó el Mars Pathfinder . [8] En el siglo XXI ha habido varios aterrizajes con éxito, pero también ha habido muchos accidentes. [8]
Programa de sonda de Marte [ editar ]
La primera sonda destinada a ser un módulo de aterrizaje de impacto en Marte fue la soviética Mars 1962B , lanzada sin éxito en 1962. [9]
En 1970, la Unión Soviética comenzó el diseño de las misiones Mars 4NM y Mars 5NM con naves espaciales marcianas sin tripulación súper pesadas. Primero fue Marsokhod , con una fecha prevista para principios de 1973, y segundo fue la misión de retorno de muestras de Marte prevista para 1975. Ambas naves espaciales estaban destinadas a ser lanzadas en el cohete N1 , pero este cohete nunca voló con éxito y los proyectos Mars 4NM y Mars 5NM fueron canceladas. [10]
En 1971, la Unión Soviética envió las sondas Mars 2 y Mars 3 , cada una con un módulo de aterrizaje, como parte del programa de sondas de Mars M-71. El módulo de aterrizaje Mars 2 no aterrizó e impactó a Marte. El módulo de aterrizaje 3 se convirtió en la primera sonda con éxito aterrizar suavemente en Marte, pero su recopilación de datos tuvo menos éxito. El módulo de aterrizaje comenzó a transmitir al orbitador Mars 3 90 segundos después del aterrizaje, pero después de 14,5 segundos, la transmisión cesó por razones desconocidas. La causa de la falla puede haber estado relacionada con la extremadamente poderosa tormenta de polvo marciana que estaba ocurriendo en ese momento. Cada una de estas sondas espaciales contenía un rover de Marte, aunque nunca se desplegaron.
En 1973, la Unión Soviética envió dos módulos de aterrizaje más a Marte, Mars 6 y Mars 7 . El módulo de aterrizaje Mars 6 transmitió datos durante el descenso, pero falló al impactar. 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 km (810 millas).
La misión de retorno de muestras Mars 5M (Mars-79) de doble lanzamiento se planeó para 1979, pero se canceló debido a la complejidad y los problemas técnicos. [ cita requerida ]
Programa vikingo [ editar ]
En 1976, dos sondas American Viking entraron en órbita alrededor de Marte y cada una lanzó un módulo de aterrizaje que realizó un aterrizaje suave exitoso en la superficie del planeta. Posteriormente, tuvieron la primera transmisión exitosa de grandes volúmenes de datos, incluidas las primeras imágenes en color y una extensa información científica. Las temperaturas medidas en los lugares de aterrizaje oscilaron entre 150 y 250 K (-123 a -23 ° C; -190 a -10 ° F), con una variación en un día determinado de 35 a 50 ° C (95 a 122 ° F) . Se observaron tormentas de polvo estacionales, cambios de presión y movimiento de gases atmosféricos entre los casquetes polares. Un experimento de biología produjo una posible evidencia de vida, pero no fue corroborado por otros experimentos a bordo.
Si bien la búsqueda de un lugar de aterrizaje adecuado para Viking 2 ' s módulo de aterrizaje, el Vikingo 1 orbitador fotografiado el accidente geográfico que constituye el llamado ' Cara de Marte ' el 25 de julio 1976.
El programa Viking era un descendiente del programa Voyager cancelado , cuyo nombre se reutilizó más tarde para un par de sondas del sistema solar exterior.
Mars Pathfinder [ editar ]
La NASA 's Mars Pathfinder nave espacial, con la asistencia de la Mars Global Surveyor orbitador, aterrizó el 4 de julio de 1997. Su lugar de aterrizaje era una llanura de inundación antigua en Marte hemisferio norte llamado Ares Vallis , que está entre las partes más rocosas de Marte. Llevaba un diminuto rover a control remoto llamado Sojourner , el primer rover exitoso de Marte , que viajó unos metros alrededor del lugar de aterrizaje, explorando las condiciones y tomando muestras de las rocas a su alrededor. Los periódicos de todo el mundo publicaron imágenes del módulo de aterrizaje enviando el rover para explorar la superficie de Marte de una manera nunca antes lograda.
Hasta la transmisión de datos final el 27 de septiembre de 1997, Mars Pathfinder devolvió 16.500 imágenes del módulo de aterrizaje y 550 imágenes del rover, así como más de 15 análisis químicos de rocas y suelo y datos extensos sobre vientos y otros factores climáticos. Los hallazgos de las investigaciones llevadas a cabo por instrumentos científicos tanto en el módulo de aterrizaje como en el rover sugieren que en el pasado Marte ha sido cálido y húmedo, con agua líquida y una atmósfera más espesa. El sitio web de la misión fue el más transitado hasta ese momento.
Oleada de fracasos [ editar ]
| Astronave | Evaluación | Tuvo o fue Lander |
|---|---|---|
| Fobos 1 | No | Para fobos |
| Fobos 2 | sí | Para fobos |
| Observador de Marte | No | No |
| Marte 96 | No | sí |
| Mars Pathfinder | sí | sí |
| Mars Global Surveyor | sí | No |
| Orbitador climático de Marte | No | No |
| Marte Polar Lander | No | sí |
| Espacio profundo 2 | No | sí |
| Nozomi | No | No |
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. Tras el éxito de Global Surveyor y Pathfinder, se produjo otra serie de fallas en 1998 y 1999, con elorbitadorjaponés Nozomi y lospenetradores Mars Climate Orbiter , Mars Polar Lander y Deep Space 2 de la NASA, todos sufriendo varios errores terminales. Mars Climate Orbiter es famoso por Lockheed Martin ingenieros de mezcla de hasta el uso de las unidades tradicionales de EE.UU. con unidades métricas, provocando que el orbitador se queme al entrar en la atmósfera de Marte. De 5 a 6 misiones de la NASA en la década de 1990, solo 2 funcionaron: Mars Pathfinder y Mars Global Surveyor, lo que convirtió a Mars Pathfinder y su rover en el único aterrizaje exitoso en Marte en la década de 1990.
Mars Express y Beagle 2 [ editar ]
El 2 de junio de 2003, la Agencia Espacial Europea 's Mars Express partió de Baikonur a Marte. La nave Mars Express constaba del Mars Express Orbiter y el módulo de aterrizaje Beagle 2 . Aunque la sonda de aterrizaje no fue diseñada para moverse, llevaba un dispositivo de excavación y el espectrómetro menos masivo creado hasta la fecha, así como una variedad de otros dispositivos, en un brazo robótico para analizar con precisión el suelo debajo de la superficie polvorienta.
El orbitador entró en la órbita de Marte el 25 de diciembre de 2003, y el Beagle 2 debería haber entrado en la atmósfera de Marte el mismo día. Sin embargo, los intentos de contactar con el módulo de aterrizaje fallaron. Los intentos de comunicación continuaron durante todo enero, pero Beagle 2 fue declarado perdido a mediados de febrero, y el Reino Unido y la ESA lanzaron una investigación conjunta que culpó al investigador principal Colin Pillinger por la mala gestión del proyecto. Sin embargo, Mars Express Orbiter confirmó la presencia de hielo de agua y hielo de dióxido de carbono en el polo sur del planeta. La NASA había confirmado previamente su presencia en el polo norte de Marte.
Los signos de la Beagle 2 Lander fueron encontrados en 2013 por la cámara HiRISE de la NASA Mars Reconnaissance Orbiter y el Beagle 2 ' presencia s se confirmó en enero de 2015, varios meses después de la muerte de Pillinger. El módulo de aterrizaje parece haber aterrizado con éxito, pero no desplegó todos sus paneles de energía y comunicaciones.
Mars Exploration Rovers [ editar ]
Poco después del lanzamiento de Mars Express, la NASA envió un par de rovers gemelos hacia el planeta como parte de la misión Mars Exploration Rover . El 10 de junio de 2003, se lanzó el rover de exploración de Marte MER-A (Spirit) de la NASA . Aterrizó con éxito en el cráter Gusev (se cree que alguna vez fue un lago de cráter) el 3 de enero de 2004. Examinó la roca y el suelo en busca de evidencia de la historia del agua en la zona. El 7 de julio de 2003, se lanzó un segundo rover, MER-B (Opportunity) . Aterrizó el 24 de enero de 2004 en Meridiani Planum (donde hay grandes depósitos de hematites , lo que indica la presencia de agua pasada) para realizar trabajos geológicos similares.
A pesar de una pérdida temporal de comunicación con el rover Spirit (causada por una anomalía en el sistema de archivos [3] ) que retrasó la exploración durante varios días, ambos rover finalmente comenzaron a explorar sus sitios de aterrizaje. El rover Opportunity aterrizó en un lugar particularmente interesante, un cráter con afloramientos rocosos. En rápida sucesión, los miembros del equipo de la misión anunciaron el 2 de marzo que los datos devueltos por el rover mostraban que estas rocas alguna vez estuvieron "empapadas de agua", y el 23 de marzo se llegó a la conclusión de que habían sido depositadas bajo el agua en un mar salado. Esto representó la primera evidencia directa sólida de agua líquida en Marte en algún momento del pasado.
Hacia fines de julio de 2005, el Sunday Times informó que los rovers podrían haber llevado la bacteria Bacillus safensis a Marte. Según un microbiólogo de la NASA, esta bacteria podría sobrevivir tanto al viaje como a las condiciones en Marte. Un libro que contiene esta afirmación, Out of Eden de Alan Burdick , se publicará en el Reino Unido . A pesar de los esfuerzos para esterilizar ambos módulos de aterrizaje, no se puede asegurar que ninguno de ellos sea completamente estéril. [11]
Habiendo sido diseñados para misiones de solo tres meses, ambos rovers duraron mucho más de lo planeado. El espíritu perdió contacto con la Tierra en marzo de 2010, 74 meses después de comenzar la exploración. Opportunity , sin embargo, continuó realizando estudios del planeta, superando los 45 km (28 millas) en su odómetro cuando se perdió la comunicación con él en junio de 2018, 173 meses después de su inicio. [12] [13] Estos rovers han descubierto muchas cosas nuevas, incluido Heat Shield Rock , el primer meteorito descubierto en otro planeta.
Fénix [ editar ]
Phoenix se lanzó el 4 de agosto de 2007 y aterrizó en la región polar norte de Marte el 25 de mayo de 2008. Es famoso por haber sido fotografiado con éxito durante el aterrizaje, ya que esta fue la primera vez que una nave espacial capturó el aterrizaje de otra nave espacial en un planetario. cuerpo [14] (la Luna no es un planeta, sino un satélite ).
A Phoenix le siguió el Mars Science Laboratory , un rover más capaz que Spirit y Opportunity . Originalmente, el Laboratorio de Ciencias de Marte estaba previsto para su lanzamiento durante 2009, sin embargo, se lanzó el 26 de noviembre de 2011.
Rusia lanzó Fobos-Grunt , una misión de retorno de muestra a Fobos , junto con el orbitador chino conjunto Yinghuo-1 Mars en noviembre de 2011, que entró en órbita terrestre con éxito, pero no pudo lanzarse a Marte.
Laboratorio de Ciencias de Marte [ editar ]
El Mars Science Laboratory (MSL) (y el rover Curiosity ), lanzado en noviembre de 2011, aterrizó en un lugar que ahora se llama " Bradbury Landing ", en Aeolis Palus , entre Peace Vallis y Aeolis Mons ("Mount Sharp") , en Gale. Cráter en Marte el 6 de agosto de 2012, 05:17 UTC. [15] [16] El lugar de aterrizaje estaba en Quad 51 ("Yellowknife") [17] [18] [19] [20] de Aeolis Palus cerca de la base de Aeolis Mons . El lugar de aterrizaje [21]estaba a menos de 2,4 km (1,5 millas) del centro del sitio objetivo planificado del rover después de un viaje de 563.000.000 km (350.000.000 millas). [22] La NASA nombró el lugar de aterrizaje " Bradbury Landing ", en honor al autor Ray Bradbury , el 22 de agosto de 2012. [21]
ExoMars Schiaparelli [ editar ]
El módulo de aterrizaje Schiaparelli estaba destinado a probar la tecnología para futuros aterrizajes suaves en la superficie de Marte como parte del proyecto ExoMars . Fue construido en Italia por la Agencia Espacial Europea (ESA) y Roscosmos . Se lanzó junto con el ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO) el 14 de marzo de 2016 e intentó un aterrizaje el 19 de octubre de 2016. La telemetría se perdió aproximadamente un minuto antes de la hora de aterrizaje programada, [23] pero confirmó que la mayoría de los elementos del plan de aterrizaje , incluida la operación del escudo térmico, el despliegue de paracaídas y la activación de cohetes, habían tenido éxito. [24] El orbitador de reconocimiento de Martemás tarde capturó imágenes que muestran lo que parece ser el lugar del accidente de Schiaparelli. [25]
InSight [ editar ]
El módulo de aterrizaje InSight de la NASA , diseñado para estudiar la sismología y el flujo de calor desde el interior profundo de Marte, fue lanzado el 5 de mayo de 2018. Aterrizó con éxito en el Elysium Planitia de Marte el 26 de noviembre de 2018. [26]
Mars 2020 y Tianwen-1 [ editar ]
Mars 2020 de la NASA y Tianwen-1 de China se lanzaron en la ventana de julio de 2020. El rover Perseverance de Mars 2020 aterrizó con éxito, en una ubicación que ahora se llama " Octavia E. Butler Landing ", en el cráter Jezero el 18 de febrero de 2021, mientras que el módulo de aterrizaje y el rover de Tianwen-1 están en órbita.
Misiones futuras [ editar ]
El rover ExoMars de la ESA está previsto para su lanzamiento en 2022 y obtendría muestras de suelo de hasta 2 metros (6 pies 7 pulgadas) de profundidad y realizaría una búsqueda exhaustiva de biofirmas y biomoléculas . También hay una propuesta para una misión de retorno de muestras a Marte por parte de la ESA y la NASA, que se lanzaría en 2024 o más tarde. Esta misión sería parte del Programa Europeo Aurora .
Identificación del sitio de aterrizaje [ editar ]
A medida que un módulo de aterrizaje de Marte se acerca a la superficie, la identificación de un lugar de aterrizaje seguro es una preocupación. [27]
Mapa 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 .Mapa de imágenes interactivo de la topografía global de Marte , superpuesto con ubicaciones de sitios conmemorativos en 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 .Ver también [ editar ]
- Colonización de Marte
- Exploración de Marte
- Google Mars
- Misión humana a Marte
- Lista de misiones a Marte
- Carrera de Marte
- Mars Rover
- Clima espacial
Referencias [ editar ]
Notas [ editar ]
- ^ El último módulo de aterrizaje Viking volvió a las comunicaciones directas desde la Tierra después de que ambos orbitadores expiraron.
Citas [ editar ]
- ^ Reichhardt, Tony (agosto de 2007). "¿Piernas, bolsos o ruedas?" . Aire y espacio . Smithsonian . Consultado el 17 de enero de 2015 .
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- ^ [2]
Enlaces externos [ editar ]
- Tabla de distancias entre varios módulos de aterrizaje y puntos de referencia
