Por que la primera prueba de perforación en Marte de Perseverance resultó vacía

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La semana pasada, el rover Perseverance de la NASA logró un nuevo hito en la búsqueda de vida extraterrestre: perforar en Marte para extraer un tapón de roca, que eventualmente será devuelto a la Tierra para que los científicos lo estudien. Los datos enviados a los científicos de la NASA a principios del 6 de agosto indicaron una victoria: el robot efectivamente había perforado el planeta rojo y una foto incluso mostraba una pila de polvo alrededor del pozo.

“Lo que siguió más tarde en la mañana fue una montaña rusa de emociones”, escribió Louise Jandura, ingeniera en jefe de muestreo y almacenamiento en caché en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, en un entrada en el blog ayer describiendo el intento. Si bien los datos indicaron que Perseverance había transferido un tubo de muestra a su vientre para almacenarlo, ese tubo estaba vacío. “Tomó unos minutos asimilar esta realidad, pero el equipo pasó rápidamente al modo de investigación”, escribió Jandura. “Es lo que hacemos. Es la base de la ciencia y la ingeniería “.

A estas alturas, el equipo tiene algunos indicios de lo que salió mal en lo que Katie Stack Morgan, científica adjunta del proyecto de la misión Mars 2020, llama “el caso del núcleo faltante”.

“Hemos demostrado con éxito el proceso de almacenamiento en caché de muestras, pero tenemos un tubo sin núcleo”, dice. “¿Cómo es posible que hayamos llevado a cabo todos estos pasos a la perfección y con éxito, y sin embargo no hay piedra, ni nada, en el tubo?”

Una teoría, por supuesto, era que el rover simplemente había dejado caer la muestra del núcleo. Pero no había pedazos rotos en la superficie. Además, dice Stack Morgan, el tubo estaba “muy limpio, ni siquiera polvoriento, lo que sugiere que quizás no haya nada que haya entrado en el tubo”.

Los científicos de la NASA ahora piensan que el núcleo fue pulverizado en el proceso de perforación y luego esparcido por el pozo. “Eso explicaría por qué no vemos ninguna pieza en el agujero y por qué no vemos ninguna pieza en el suelo porque básicamente se han convertido en parte del corte”, dice Stack Morgan. “Así que empezamos a pensar por qué sucedió eso porque ese no es un comportamiento que los ingenieros vieron en el extenso conjunto de pruebas de rocas que extrajeron antes del lanzamiento”.

La perseverancia está perforando en el cráter Jezero, que solía acunar un lago y, por lo tanto, puede haber sido el hogar de vida microbiana antigua. (Ha estado confiando en el helicóptero de Marte, Ingenio, para explorar más adelante en busca de lugares para cavar.) Al excavar en la roca en lugar de simplemente tomar muestras de polvo en la superficie, el rover proporcionará pistas vitales sobre la historia geológica del planeta. El rover Curiosity, que aterrizó en Marte en 2012, también perforó, pero fue diseñado para moler la roca en lugar de extraer núcleos. Esta vez, los ingenieros de la NASA quieren muestras que les permitan observar la roca tal como fue colocada para poder analizarla en busca de señales de vida; algunos microbios, por ejemplo, dejan minerales característicos.

Para perseverancia, el proceso de perforación en realidad comienza dentro del rover en una sección llamada ensamblaje de almacenamiento en caché adaptable. Aquí, un brazo robótico saca un tubo del almacenamiento y lo inserta en el “carrusel de bits”, un contenedor de almacenamiento para todos los bits de perforación de Perseverance. Luego, el carrusel gira y presenta el tubo, que tiene aproximadamente la misma forma y tamaño. como tubo de ensayo de laboratorio—Al brazo de 7 pies de largo que realmente hará la perforación. “Recogemos esa broca de perforación y tiene el tubo adentro”, dijo Jessica Samuels, gerente de misión de superficie de Perseverance, en una entrevista antes del primer intento de perforación. “Y ahora, en ese momento, estamos listos para adquirir la muestra”.

Para obtener esa piedra, el taladro en el brazo robótico más grande gira en el suelo (de la forma en que usarías un descorazonador de manzanas) y martilla en él. Mientras tanto, el rover está sintiendo su progreso mientras perfora. Estos datos se alimentan a un algoritmo que ajusta automáticamente la perforación, por ejemplo, agregando más o menos martilleo. Una vez que el robot ha perforado lo suficiente, tiene que romper la muestra de roca, por lo que realmente desplazará el taladro. “Hace que el tubo dentro de la barrena se desplace hacia un lado para provocar ese movimiento de rotura del núcleo”, dijo Samuels.

Idealmente, al robot se le ocurrirá un trozo de Marte del tamaño de una tiza. La perseverancia repetirá este proceso muchas más veces, tomando múltiples muestras del cráter. Piense en ello como sacar una muestra de sangre: el flebotomista cambia los tubos hacia adentro y hacia afuera a medida que se llenan, solo Perseverance intercambia los recipientes a medida que se llenan de roca.

Una vez que un tubo está lleno, el brazo de perforación lo vuelve a acoplar en el carrusel de brocas dentro del conjunto de almacenamiento en caché adaptativo. Ahora, el brazo más pequeño toma la muestra y la transporta a diferentes estaciones. Hay una sonda, por ejemplo, que mide el volumen de la muestra y una cámara que toma fotos del tubo. Luego se dirige a un dispensador que coloca un sello en el tubo, y luego a otra estación que presiona el sello hacia abajo para activarlo. La cámara toma algunas fotos más de la muestra, solo para asegurarse de que todo se vea bien, y finalmente se envía de regreso al almacenamiento temporal en el vientre del robot.

Se espera que el robot recolecte alrededor de tres docenas de muestras mientras gira alrededor de Marte. “Conducimos con estos tubos hasta que estemos listos para dejarlos en un escondite colectivo”, dijo Samuels. Los tubos esperarán en este escondite hasta que una futura misión de retorno de muestras a Marte los recoja y los lleve a la Tierra. “El equipo científico está buscando todos los diferentes tipos de rocas, sedimentarias, ígneas, para poder traerlas de regreso porque nos van a decir cosas diferentes sobre Marte”, continuó. Una vez que regrese la misión de recuperación, los científicos de muchas instituciones diferentes podrán estudiar la geología del planeta rojo.

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El robot lo hace de forma autónoma. Al igual que sus rovers hermanos, Perseverance no puede depender de un ser humano en la Tierra para pilotarlo constantemente alrededor de Marte; se necesita hasta 20 minutos para que las señales de radio viajen entre los dos planetas. Así que la perseverancia es en gran medida un configurarlo y olvidarlo especie de máquina científica. “Es completamente sin intervención, desde el principio donde el tubo de muestra se saca del almacenamiento, y durante todo el proceso de adquisición de la muestra, hasta el punto en que vuelve al almacenamiento”, dijo Samuels. “Todo eso es autónomo”.

Y aunque el primer intento de perforación no salió exactamente según lo planeado, lo que inicialmente parecía un problema podría proporcionar pistas vitales sobre la geología marciana. Al entrar en la maniobra, Stack Morgan y otros científicos de la NASA calcularon que la roca era sedimentaria o basalto (magma cristalizado). Dado el comportamiento de la roca al perforar, ahora se inclina hacia el basalto, que cristaliza en profundidad para formar granos gruesos. “Cuando comenzamos a extraer el núcleo de esta roca, básicamente se rompió a lo largo de este tipo de límites de grano en desintegración”, dice Stack Morgan.

Esto es emocionante porque Perseverance está perforando en un antiguo lecho de lago. Si puede perforar rocas sedimentarias (capas de lodo depositadas por el lago), eso podría proporcionar señales de vida microbiana. Pero las rocas ígneas como el basalto proporcionan una línea de tiempo: los científicos pueden fechar cuándo el magma se convirtió en roca dura.

En otras palabras, la perseverancia puede haber tropezado con algo estimulante. “Honestamente, el mejor de los casos hubiera sido que hubiéramos extraído el núcleo de esta roca”, dice Stack Morgan. “Pero el siguiente mejor escenario es que potencialmente hemos descubierto una secuencia de rocas donde tenemos la oportunidad de explorar la habitabilidad de esta área y al mismo tiempo proporcionar esas restricciones de edad que nos dicen exactamente cuándo el cráter Jezero era habitable”.

La NASA aún no ha publicado una fecha para el próximo movimiento de Perseverance, pero la ingeniera jefe Louise Jandura escribió en su publicación de blog que el rover dejará el primer pozo atrás y continuará hasta la siguiente ubicación de muestreo, que el helicóptero Ingenuity ha identificado como probable que sea roca sedimentaria “que anticipamos se alineará mejor con nuestra experiencia de prueba basada en la Tierra”.

“El hardware funcionó como se ordenó, pero la roca no cooperó esta vez”, continuó. “Me recuerda una vez más la naturaleza de la exploración. Un resultado específico nunca está garantizado, no importa cuánto se prepare “.

Esta historia apareció originalmente en wired.com.



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