Además de perforar muestras de núcleos de rocas, el equipo científico se ha estado abriendo paso entre el polvo de las rocas para entender la evidencia científica que se oculta justo debajo de la superficie.
El 3 de junio, el vehículo explorador Perseverance de la NASA en Marte pulió parte de la superficie de una roca, sopló los residuos que quedaron y luego se dedicó a estudiar el interior impoluto de la roca con un conjunto de instrumentos diseñados para determinar su composición mineralógica y origen geológico. “Kenmore”, como lo apodó el equipo científico del rover, es la roca marciana número 30 que Perseverance ha sometido a un escrutinio tan profundo, comenzando con la perforación de un área de abrasión de cinco centímetros (dos pulgadas) de ancho.
“Kenmore era una roca extraña y poco colaboradora”, dijo Ken Farley, científico adjunto del proyecto Perseverance, desde Caltech en Pasadena, California. “Visualmente, se veía bien; era el tipo de roca en la que podríamos hacer una buena abrasión y tal vez, si la investigación científica era correcta, llevar a cabo una recolección de muestras. Pero durante la abrasión, vibró de arriba abajo y se desprendieron trozos pequeños. Afortunadamente, logramos llegar a suficiente profundidad debajo de la superficie como para seguir adelante con el análisis”.
El equipo científico desea llegar por debajo de la superficie erosionada y cubierta de polvo de las rocas de Marte para ver detalles importantes sobre su composición y su historia. Pulir la roca para dejar un área de abrasión también crea una superficie plana que permite a los instrumentos científicos de Perseverance examinar de cerca la roca.
Rovers a la obra
Los vehículos exploradores de Marte de la NASA, los rovers Spirit y Opportunity, llevaban cada uno un esmeril con punta de polvo de diamante llamado herramienta de abrasión de rocas (RAT, por sus siglas en inglés) que giraba a 3.000 revoluciones por minuto mientras el brazo robótico del rover lo empujaba a mayor profundidad. Luego, dos cepillos de alambre barrían los escombros, o residuos, para despejar la superficie. El rover Curiosity de la agencia lleva una herramienta para quitar el polvo, cuyas cerdas de alambre quitan el polvo de la superficie de una roca antes de que el rover la perfore. Perseverance, mientras tanto, depende de una broca de abrasión especialmente diseñada, y limpia los residuos con un dispositivo, la herramienta de limpieza gaseosa de polvo (gDRT, por sus siglas en inglés), que supera los cepillos de alambre.
“Utilizamos la gDRT de Perseverance para disparar un chorro de nitrógeno con una presión de unos 83 kilopascales (12 libras por pulgada cuadrada) para sacudir los residuos y el polvo que cubren una roca recién esmerilada”, dijo Kyle Kaplan, ingeniero robótico en el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL, por sus siglas en inglés) de la NASA en el sur de California. “Cinco ráfagas por abrasión: una para ventilar los tanques y cuatro para limpiar la abrasión. Y la gDRT tiene un largo camino por recorrer. Desde que aterrizamos en el cráter Jezero hace más de cuatro años, hemos soplado 169 ráfagas. Quedan unas 800 ráfagas en el tanque”. La herramienta gDRT ofrece una ventaja clave sobre el enfoque de usar cepillos: evita que cualquier contaminante terrestre que podría tener un cepillo llegue a la roca marciana que se estudia.
Después de recopilar datos sobre las superficies esmeriladas más de 30 veces, el equipo del rover ha reducido considerablemente la recolección científica in situ (el estudio de algo en su lugar o posición original). Después de que la gDRT limpia los residuos, el instrumento generador de imágenes Sensor topográfico de gran angular para operaciones e ingeniería (WATSON, por su acrónimo en inglés) —el cual, al igual que la gDRT, está el extremo del brazo del rover— se posiciona para tomar fotos de cerca. Luego, desde su punto de vista en lo alto del mástil del rover, el instrumento SuperCam dispara miles de impulsos individuales de su láser, usando cada vez un espectrómetro para determinar la composición de la columna de material microscópico que se desprende después de cada disparo. SuperCam también emplea un espectrómetro diferente para analizar la luz visible e infrarroja que rebota en los materiales de la zona esmerilada.
“SuperCam hizo observaciones en el área de abrasión y de los residuos en polvo junto al área”, dijo Cathy Quantin-Nataf, quien es miembro del equipo de SuperCam, líder científica de la campaña “Crater Rim” (Borde del Cráter) y trabaja en la Universidad de Lyon en Francia. “Los residuos nos mostraron que esta roca está compuesta por minerales de arcilla, los cuales contienen agua en forma de moléculas de hidróxido unidas con hierro y magnesio, lo que es relativamente típico de los antiguos minerales de arcilla de Marte. Los espectros de la abrasión nos dieron la composición química de la roca y mostraron incrementos en el hierro y el magnesio”.
Más tarde, el instrumento Análisis de entornos habitables con Raman y luminiscencia para productos orgánicos y químicos (SHERLOC, por su acrónimo en inglés) y el Instrumento planetario para la litoquímica de rayos X (PIXL, por sus siglas en inglés) también examinaron la roca Kenmore. Además de respaldar los descubrimientos de SuperCam de que la roca contenía arcilla, detectaron feldespato (el mineral que hace que gran parte de la Luna brille intensamente con la luz del Sol). El instrumento PIXL también detectó un mineral de hidróxido de manganeso en la abrasión; esta es la primera vez que se identifica este tipo de material durante la misión.
Con la recopilación de datos de Kenmore completa, el rover se dirigió a nuevos territorios para explorar otras rocas, sea que cooperen o no, a lo largo del borde del cráter Jezero.
“Algo que se aprende al trabajar en las misiones de los rover en Marte es que no todas las rocas de Marte son iguales”, dijo Farley. “Los datos que estamos obteniendo de rocas como Kenmore ayudarán a futuras misiones para que no tengan que preocuparse por las rocas extrañas y poco colaboradoras. En cambio, tendrán una idea mucho mejor acerca de si se puede conducir fácilmente sobre ellas, tomar muestras, separar el hidrógeno y el oxígeno que contiene su interior para usarlo como combustible, o si sería adecuado usarlas como material de construcción para un hábitat”.
El largo recorrido de los rovers
El 19 de junio (el día marciano, o sol, número 1.540 de la misión), Perseverance superó su récord anterior de la mayor distancia recorrida en un solo viaje autónomo, cubriendo 411 metros (1.348 pies). Eso es unos 64 metros (210 pies) más que su récord anterior, establecido el 3 de abril de 2023 (sol 753). Aunque los planificadores trazan las rutas generales del rover, Perseverance puede reducir el tiempo de recorrido entre lugares de interés científico utilizando su sistema de conducción autónoma, AutoNav.
“Perseverance recorrió una distancia equivalente a cuatro campos de fútbol y medio, y podría haber llegado aún más lejos, pero ahí era donde el equipo científico quería que nos detuviéramos”, dijo Camden Miller, uno de los conductores de rovers para Perseverance en JPL. “Y dimos totalmente en el clavo al elegir la ubicación de nuestro destino objetivo. Cada día de operaciones en Marte, aprendemos más sobre cómo sacar el máximo provecho de nuestro rover. Y lo que aprendamos hoy, las futuras misiones a Marte no tendrán que aprenderlo mañana”.
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