El Río Tinto y sus cianobacterias sirven a la NASA para preparar la exploración del planeta rojo
En la sierra de Padre Caro, se encuentra el río Tinto que recorre unos 100 kilómetros de la provincia de Huelva. El origen de su peculiar color está en el alto contenido en sulfuros de metales pesados. Unas sales ferruginosas y el sulfato férrico que no solo tienen un impacto en el pH del río también constituyen un ecosistema extremo ideal para estudiar la presencia de algunos microorganismos.
Por sus peculiaridades, la NASA llegó a una colaboración con el Centro español de Astrobiología (CAB, CSIC-INTA) para estudiar la zona de nacimiento del río Tinto. Debido a la similitud entre las condiciones ambientales del río y las que podrían darse en el planeta Marte.
La Faja pirítica ibérica: una reserva que nos transporta a Marte
La sierra y su alta concentración de sulfuros ha convertido al lugar en polo de atracción para la actividad minera, desde la etapa de íberos y fenicios. En 2003, la NASA incluyó a la provincia de Huelva en su proyecto astrobiológico MARTE. El objetivo es analizar la vida en condiciones extremas, normalmente letales para la mayoría de las criaturas, pero posible para algunos organismos extremófilos.
"Algunas cianobacterias están entre los microorganismos más resistentes conocidos. Nos ha sorprendido encontrarlas en el subsuelo porque hasta ahora siempre se habían visto asociadas a la presencia, al menos ocasional, de luz", explica Fernando Puente Sánchez, del Centro Nacional de Biotecnología del CSIC, a National Geographic.
Estas cianobacterias son capaces de realizar la fotosíntesis oxigénica y representan uno de los microorganismos más antiguos de nuestro planeta. A raíz del descubrimiento, el NASA Ames Research Center y el CAB han continuado sus investigaciones para preparar la campaña de Marte y experimentar con la recogida de muestras.
Las condiciones de las aguas del río Tinto cuentan con una gran concentración de jarosita, un mineral de azufre y hierro muy presente en Marte; su agua ácida tiene un pH entre 1,3 y 3, con un sulfato entre 0,7 y 14 g/l y una concentración de hierro entre 0,05 y 4,2 g/l. No es descabellado imaginar que un río en Marte pudiera tener un ecosistema microbiológico similar. Quizás no en el presente, pero sí en el pasado. Es por eso por lo que el estudio del río supone un excelente campo de pruebas para la exploración de Marte.
La misión ExoMars de la Agencia Espacial Europea (ESA) pretendía perforar el suelo para buscar vida subterránea. Inicialmente prevista para 2020, la Covid-19 ha obligado a posponerla a octubre de 2022.
¿Te gustaría aprender más de Marte?
La búsqueda de vida en el espacio
¿Alguna vez te has preguntado si estamos solos en el universo? Hasta ahora, la única vida que conocemos está aquí en la Tierra.
Para poder dar explicación a esta pregunta la NASA está explorando el sistema solar y más allá. Desde el estudio de la habitabilidad de Marte, la exploración de "mundos oceánicos" prometedores, como Titán y Europa, hasta la identificación de planetas del tamaño de la Tierra alrededor de estrellas distantes, nuestras misiones científicas están trabajando juntas con el objetivo de encontrar signos inconfundibles de vida más allá de la Tierra (un campo de la ciencia llamada astrobiología).
Mediante el estudio de la astrobiología, la NASA invierte en comprender los orígenes, la evolución y los límites de la vida en la Tierra. Este trabajo ha sido importante para dar forma a las ideas sobre dónde enfocar los esfuerzos de búsqueda de la vida. A medida que la NASA explora el sistema solar, nuestra comprensión de la vida en la Tierra y el potencial de vida en otros mundos ha cambiado junto con los numerosos descubrimientos. El estudio de organismos en ambientes extremos en la Tierra, desde la meseta polar de la Antártida hasta las profundidades del océano, ha puesto de relieve que la vida tal como la conocemos es altamente adaptable, pero no siempre fácil de encontrar. La búsqueda de vida requiere mucho cuidado y se basa en el conocimiento que obtenemos al estudiar la vida en la Tierra a través de la lente de la astrobiología. Si hay algo ahí fuera, es posible que todavía no sepamos cómo reconocerlo.
Misiones pasadas
Viking 1 y 2
Hace más de 45 años, el Proyecto Viking encontró un lugar en la historia cuando se convirtió en la primera misión de Estados Unidos en aterrizar una nave espacial de manera segura en la superficie de Marte.
Viking 1 y 2, cada uno compuesto por un orbitador y un módulo de aterrizaje, fueron el primer intento de la NASA de buscar vida en otro planeta y, por lo tanto, la primera misión dedicada a la astrobiología. Los experimentos biológicos de la misión revelaron una actividad química inesperada en el suelo marciano, pero no proporcionaron pruebas claras de la presencia de microorganismos vivos cerca de los lugares de aterrizaje.
Galileo
La misión Galileo de la NASA orbitó Júpiter durante casi ocho años y pasó cerca de todas sus lunas principales. Galileo arrojó datos que continúan dando forma a la ciencia de la astrobiología, en particular el descubrimiento de que la luna helada de Júpiter, Europa, tiene evidencia de un océano subterráneo con más agua que la cantidad total de agua líquida que se encuentra en la Tierra. Estos hallazgos también ampliaron la búsqueda de entornos habitables fuera de la "zona habitable" tradicional de un sistema, la distancia desde una estrella a la que el agua líquida puede persistir en la superficie de un planeta.
Cassini
Durante más de una década, la nave espacial Cassini compartió las maravillas de Saturno y su familia de lunas heladas, llevándonos a mundos asombrosos y ampliando nuestra comprensión de los tipos de mundos en los que podría existir vida.
Por primera vez, los astrobiólogos pudieron ver a través de la espesa atmósfera de Titán y estudiar la superficie de la luna, donde encontraron lagos y mares llenos de hidrocarburos líquidos. Los astrobiólogos están estudiando lo que estos hidrocarburos líquidos podrían significar para el potencial de vida en Titán. Cassini también fue testigo de la erupción de penachos helados de Encelado, la pequeña luna de Saturno. Al volar a través de las plumas, la nave espacial encontró evidencia de agua salada y químicos orgánicos. Esto generó dudas sobre si podrían existir ambientes habitables debajo de la superficie de Encelado.
Spirit y Opportunity Mars Exploration Rovers
Los rovers gemelos de exploración de Marte de la NASA, Spirit y Opportunity, se lanzaron hacia Marte en 2003 en busca de respuestas sobre la historia del agua en Marte. Originalmente una misión principal de tres meses, ambos exploradores robóticos sobrevivieron con creces sus misiones originales y pasaron años recopilando datos en la superficie de Marte.
Spirit y Opportunity fueron la primera misión para probar que el agua líquida, un ingrediente clave para la vida, había fluido una vez a través de la superficie de Marte. Sus hallazgos moldearon nuestra comprensión de la geología de Marte y los entornos pasados, y sugirieron de manera importante que los entornos antiguos de Marte alguna vez pudieron haber sido adecuados para la vida.
Kepler y K2
La primera misión de búsqueda de planetas de la NASA, el Telescopio Espacial Kepler, allanó el camino para nuestra búsqueda de vida en el sistema solar y más allá. Una parte importante del trabajo de Kepler fue la identificación de planetas del tamaño de la Tierra alrededor de estrellas distantes.
Después de nueve años en el espacio profundo, recopilando datos que indican que nuestro cielo está lleno de miles de millones de planetas ocultos, más planetas incluso que estrellas, el telescopio espacial se retiró en 2018. Kepler dejó un legado de más de 2.600 descubrimientos de exoplanetas, muchos de los cuales podrían ser lugares prometedores para la vida.
Spitzer
Durante sus dieciséis años en el espacio, el Telescopio Espacial Spitzer se convirtió en una herramienta principal para estudiar exoplanetas, utilizando su vista infrarroja del universo. Spitzer marcó una nueva era en la ciencia planetaria como uno de los primeros telescopios en detectar directamente la luz de las atmósferas de los planetas fuera del sistema solar, o exoplanetas. Esto permitió a los científicos estudiar la composición de esas atmósferas e incluso aprender sobre el clima en estos mundos distantes.
Los instrumentos infrarrojos de Spitzer permitieron a los científicos observar las regiones cósmicas que están ocultas a los telescopios ópticos, incluidos los polvorientos viveros estelares, los centros de las galaxias y los sistemas planetarios de nueva formación. Los ojos infrarrojos de Spitzer también permitieron a los astrónomos ver objetos más fríos en el espacio, como estrellas fallidas (enanas marrones), planetas extrasolares, nubes moleculares gigantes y moléculas orgánicas que pueden contener el secreto de la vida en otros planetas.
Misiones actuales
Hubble
Desde su lanzamiento en 1990, el telescopio espacial Hubble ha hecho inmensas contribuciones a la astrobiología. Los astrónomos utilizaron el Hubble para realizar las primeras mediciones de la composición atmosférica de los planetas extrasolares, y el Hubble ahora está caracterizando vigorosamente las atmósferas de exoplanetas con componentes como sodio, hidrógeno y vapor de agua. Las observaciones del Hubble también están proporcionando pistas sobre cómo se forman los planetas, a través de estudios de discos de polvo y escombros alrededor de estrellas jóvenes.
No todas las contribuciones de Hubble involucran objetivos distantes. El Hubble también se ha utilizado para estudiar cuerpos dentro del sistema solar, incluidos asteroides, cometas, planetas y lunas, como las intrigantes lunas heladas de Europa y Ganímedes. Hubble ha proporcionado información invaluable sobre el potencial de la vida en el sistema solar y más allá.
MAVEN
La misión de detección de la atmósfera de Marte, Atmósfera y Evolución Volátil (MAVEN) de la NASA se lanzó en noviembre de 2013 y comenzó a orbitar Marte aproximadamente un año después. Desde entonces, la misión ha realizado contribuciones fundamentales para comprender la historia de la atmósfera y el clima marcianos.
Los astrobiólogos están trabajando con estos datos atmosféricos para comprender mejor cómo y cuándo Marte perdió su agua e identificar períodos en la historia de Marte en los que era más probable que existieran entornos habitables en la superficie del planeta.
Mars Odyssey
Durante dos décadas, la Mars Odyssey de la NASA, la nave espacial más longeva del Planeta Rojo, ha ayudado a localizar hielo, evaluar los lugares de aterrizaje y estudiar las misteriosas lunas del planeta.
Odyssey ha proporcionado mapas globales de elementos químicos y minerales que componen la superficie de Marte. Los astrobiólogos utilizan estos mapas detallados para determinar la evolución del medio ambiente marciano y su potencial de vida.
Orbitador de reconocimiento de Marte
El Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) de la NASA está buscando evidencia de que el agua persistió en la superficie de Marte durante un largo período de tiempo. Si bien otras misiones a Marte han demostrado que el agua fluyó a través de la superficie en la historia de Marte, sigue siendo un misterio si el agua estuvo presente el tiempo suficiente para proporcionar un hábitat para la vida.
Los datos de MRO son esenciales para los astrobiólogos que estudian el potencial de entornos habitables en el pasado y el presente de Marte. Además, estos estudios son importantes en la construcción de modelos climáticos para Marte y para su uso en estudios de planetología comparativa para la habitabilidad potencial de exoplanetas que orbitan estrellas distantes.
Curiosity Mars Rover
El rover Curiosity Mars está estudiando si Marte alguna vez tuvo entornos capaces de sustentar la vida microbiana. En otras palabras, su misión es determinar si el planeta tenía todos los ingredientes que la vida necesita, como agua, carbono y una fuente de energía, mediante el estudio de su clima y geología.
Han pasado casi nueve años desde que Curiosity aterrizó en Marte en 2012, y el geólogo robot sigue haciendo nuevos descubrimientos. La curiosidad proporcionó evidencia de que los lagos de agua dulce llenaron Gale Grater hace miles de millones de años. Los lagos y las aguas subterráneas persistieron durante millones de años y contenían todos los elementos clave necesarios para la vida, lo que demuestra que Marte alguna vez fue habitable.
Misión TESS
El satélite de estudio de exoplanetas en tránsito (TESS) es el siguiente paso en la búsqueda de planetas fuera de nuestro sistema solar, incluidos aquellos que podrían albergar vida. Lanzado en 2018, TESS tiene la misión de estudiar todo el cielo y se espera que descubra y catalogue miles de exoplanetas alrededor de estrellas brillantes cercanas.
Hasta la fecha, TESS ha descubierto más de 120 exoplanetas confirmados y más de 2.600 planetas candidatos. El cazador de planetas continuará encontrando objetivos de exoplanetas que el próximo telescopio espacial James Webb de la NASA estudiará con más detalle.
Perseverancia Mars Rover
El robot astrobiólogo más nuevo de la NASA, el rover Perseverance Mars, aterrizó de manera segura en Marte el 18 de febrero de 2021 y está iniciando una nueva era de exploración en el Planeta Rojo. La perseverancia buscará signos de vida microbiana antigua, lo que hará avanzar la búsqueda de la agencia para explorar la habitabilidad pasada de Marte.
Lo que realmente distingue a esta misión es que el rover tiene un taladro para recolectar muestras de núcleos de roca y suelo marcianos, y las almacenará en tubos sellados para que las recoja una futura misión de retorno de muestras a Marte que las transportaría de regreso a la Tierra para un análisis detallado.
Instrumentos del Lunar Gateway para mejorar el pronóstico del tiempo para los astronautas de Artemis
Para la misión Artemis, HERMES de la NASA y ERSA de la ESA, proporcionarán un pronóstico temprano. El tiempo en este caso significa partículas subatómicas energizadas y campos electromagnéticos que se precipitan a través del sistema solar.
Estos instrumentos llevan el nombre de dos de los medios hermanos de Artemisa en la mitología griega, Ersa, la diosa del rocío, y Hermes, el mensajero de los dioses olímpicos, los instrumentos estarán precargados en el Gateway antes de que se lancen los dos primeros componentes: el Elemento de Potencia y Propulsión y Puesto Avanzado de Vivienda y Logística. Los dos conjuntos de instrumentos comenzarán a monitorear el entorno de radiación lunar y devolverán datos antes de que comiencen a llegar las tripulaciones.
Las dos mini estaciones meteorológicas complementarias dividirán el trabajo, con ERSA monitoreando la radiación espacial a energías más altas con un enfoque en la protección de los astronautas, mientras que HERMES monitorea las energías más bajas críticas para las investigaciones científicas.
Nadando en un mar solar
Interpretación del artista que muestra el aleteo de la magnetosfera (región oscura), que deja a la Luna expuesta a partículas energizadas en el viento solar (amarillo-naranja). La trayectoria de Gateway alrededor de la Luna, la órbita del halo casi rectilínea, pasará brevemente a través de la cola alargada de la magnetosfera de la Tierra.
El cielo nocturno puede parecer oscuro y vacío, pero estamos nadando a través de un mar abierto de partículas de alta energía que se retuercen con campos eléctricos y magnéticos. Los electrones y los iones se acercan a más de un millón de millas por hora, con explosiones ocasionales de tormentas solares que los empujan casi a la velocidad de la luz. Esta corriente de partículas, o pequeños trozos de Sol, es el viento solar.
El campo magnético de la Tierra, que se extiende aproximadamente 60.000 millas en el espacio, nos protege a nosotros y a nuestra tripulación de astronautas más cerca de casa a bordo de la Estación Espacial Internacional. A medida que la Luna orbita la Tierra, entra y sale de la larga cola magnética de la Tierra, la parte del campo magnético de la Tierra que el viento solar devuelve como una manga de viento. Gateway, sin embargo, pasará solo una cuarta parte de su tiempo dentro de este campo magnético, por lo que brinda una oportunidad de investigación para medir directamente el viento solar y la radiación del sol.
HERMES
Un diagrama modelo del conjunto de instrumentos HERMES de la NASA. Los cuatro instrumentos se muestran junto con ICE BOX, o Caja de electrónica de control de instrumentos, y SWEM, o Módulo electrónico de electrones alfas y protones de viento solar.
HERMES, abreviatura de Heliophysics Environmental and Radiation Measurement Experiment Suite, vislumbrará lo que está sucediendo en las profundidades de la cola magnética, lo que permitirá a la NASA comparar sus observaciones con dos de las cinco naves espaciales THEMIS , un par de orbitadores lunares que llevan algunos instrumentos similares a HERMES. La capacidad de recopilar datos simultáneamente de los tres conjuntos de instrumentos en diferentes ubicaciones brindará una oportunidad única para reconstruir el comportamiento del viento solar a medida que cambia con el tiempo.
HERMES medirá la radiación de menor energía que se considerará para la seguridad de los astronautas cuando corresponda, pero su objetivo principal es científico.
ERSA
ERSA, o European Radiation Sensors Array, estudiará los efectos del viento solar en los astronautas y sus equipos. Equipado con cinco instrumentos, ERSA mide partículas energéticas del Sol, rayos cósmicos galácticos, neutrones, iones y campos magnéticos alrededor del Portal. La medición de estas partículas puede informarnos sobre la física de la radiación en el sistema solar y comprender los riesgos que representa la radiación para los viajeros espaciales humanos y su hardware.
Estudiantes de la UdeG ganan en el Air and Space Program 2017 en la NASA
Seis estudiantes de la Universidad de Guadalajara (UdeG) resultaron ganadores en el International Air and Space Program 2017.
Los estudiantes provenientes de diversas carreras de diferentes centros universitarios formaron parte de los equipos que obtuvieron los tres primeros lugares y se hicieron acreedores a distintos equipos tecnológicos que les ayudarán para continuar con su formación.
La misión que debieron desarrollar durante los cinco días del programa fue llegar a “Europa”, una de las lunas de Júpiter. El equipo Voyager, integrado por siete estudiantes, tres de ellos de la Universidad de Guadalajara, fue el que se llevo el primer lugar en la competencia.
Los 39 alumnos y profesores provenientes de El Salvador, Ecuador y México, que participaron en esta edición, recibieron conferencias y charlas de astronautas e ingenieros de distintas especialidades en la ciencia espacial con el propósito de aumentar sus conocimientos respecto a lo que existe fuera de nuestro planeta.
También participaron en actividades en las que se simularon condiciones y trabajos que ocurren y se realizan en el espacio, entre ellas: buceo, manejo y recolección de herramientas bajo el agua, pilotaje de una aeronave y vuelo en simulador de paracaidismo.
Entre las charlas con especialistas destacaron la del Físico e Ingeniero Mecánico Franklin Chang Díaz, primer astronauta latinoamericano, quien cuenta con el record de más viajes al espacio al participar en siete misiones y quien actualmente realiza investigaciones para acortar significativamente las futuras misiones al espacio y llegar a Marte a través de la propulsión con plasma.
A las pláticas con los estudiantes también se sumó el viajero espacial Clayton Anderson. Ambos coincidieron en que el fijarse metas y trabajar cada día para alcanzarlas, perseverar y aprender de los errores los llevarán hasta donde se quiera.
El equipo ganador del primer lugar fue integrado por tres estudiantes de UdeG; Montserrat de Fátima González, quien estudia ingeniería Biomédica en el Centro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenierías (CUCEI), Daniela Oropeza perteneciente a la carrera de Diseño Industrial de Centro Universitario de Artes, Arquitectura y Diseño (CUAAD) y, Carlos Felipe Ávila quien estudia en el Centro Universitario de Tonalá (CUTonalá) la ingeniería en Nanotecnología.
El segundo lugar fue otorgado al equipo donde participó Valeria Janeth Barajas de ingeniería en Biomédica del Centro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenierías (CUCEI) y Christian Alexis Hernández, quien estudia Contaduría en el Centro Universitario de Ciencias Económico Administrativas (CUCEA).
Irving Obed García, egresado de Diseño para la Comunicación Gráfica participó en el grupo que ganó el tercer lugar de la competencia.
Los ganadores dijeron sentirse sorprendidos del gran conocimiento adquirido y descubrir la capacidad de ver más allá de los pensamientos propios al trabajar con personas de otras partes del mundo en el International Air and Space Program 2017 que se realizó del 30 de octubre al 3 de noviembre en la NASA.
Ingenuity, el helicóptero de la NASA en camino a Marte
Ingenuity, se está preparando para intentar el primer vuelo controlado y motorizado en el Planeta Rojo.
Cuando el rover Perseverance de la NASA aterrice en Marte el 18 de febrero de 2021, llevará a Ingenuity, el helicóptero de Marte, que pesa alrededor de 1,8 kilogramos y tiene un fuselaje del tamaño de una caja de pañuelos.
Estas son las cosas clave que debes saber sobre Ingenuity:
- Es una prueba de vuelo experimental.
El Helicóptero de Marte es lo que se conoce como demostración de tecnología: un proyecto de enfoque limitado que busca probar una nueva capacidad por primera vez.
El objetivo de Ingenuity es demostrar el vuelo de un helicóptero en la atmósfera extremadamente delgada de Marte, que tiene solo alrededor del 1% de la densidad de nuestra atmósfera en la Tierra.
- Marte no facilitará que Ingenuity intente el primer vuelo controlado y con motor en otro planeta.
Debido a que la atmósfera de Marte es tan delgada, Ingenuity está diseñado para ser liviano, con palas de rotor que son mucho más grandes y giran mucho más rápido de lo que se requeriría para un helicóptero de la masa de Ingenuity en la Tierra.
3.Ingenuity se basa en la misión Perseverance Mars 2020 para un paso seguro a Marte y para las operaciones en la superficie del Planeta Rojo.
Ingenuity está ubicado de lado debajo del vientre del rover Perseverance con una cubierta para protegerlo de los escombros levantados durante el aterrizaje. Tanto el rover como el helicóptero están instalados de forma segura dentro de una cápsula de entrada de una nave espacial similar a una concha durante el viaje de 471 millones de kilómetros (293 millones de millas) a Marte. El sistema de energía de la nave espacial Mars 2020 carga periódicamente las baterías de Ingenuity en el camino.
¿Te gustaría aprender más de Marte?
- Ingenuity es un pequeño robot inteligente.
Ingenuity tomará algunas de sus propias decisiones basándose en los parámetros establecidos por sus ingenieros en la Tierra. El helicóptero tiene una especie de termostato programable, por ejemplo, que lo mantendrá caliente en Marte. Durante el vuelo, Ingenuity analizará los datos de los sensores y las imágenes del terreno para garantizar que se mantenga en la ruta de vuelo diseñada por los ingenieros del proyecto.
- El equipo de Ingenuity cuenta el éxito paso a paso.
Dada la naturaleza experimental de Ingenuity, el equipo tiene una larga lista de hitos que el helicóptero debe alcanzar antes de poder despegar y aterrizar en la primavera de 2021. El equipo celebrará cada hito:
- Sobrevivir al crucero a Marte y aterrizar en el Planeta Rojo
- Despliegue seguro a la superficie desde el vientre de Perseverance
- Mantener el calor de forma autónoma durante las noches marcianas intensamente frías
- Cargándose de forma autónoma con el panel solar encima de sus rotores
- Comunicarse con éxito desde y hacia el helicóptero a través de un subsistema conocido como la estación base de helicópteros Mars en el rover
- Si Ingenuity tiene éxito, la futura exploración de Marte podría incluir una dimensión aérea ambiciosa.
Ingenuity tiene como objetivo demostrar las tecnologías y las primeras operaciones de su tipo necesarias para volar en la atmósfera marciana. Si tienen éxito, estas tecnologías y la experiencia de volar un helicóptero en otro planeta podrían habilitar otros vehículos voladores robóticos avanzados que podrían ser parte de futuras misiones robóticas y humanas a Marte. Los posibles usos de un futuro helicóptero en Marte incluyen ofrecer un punto de vista único no proporcionado por los orbitadores actuales en lo alto o por los rovers y módulos de aterrizaje en tierra; imágenes de alta definición y reconocimiento para robots o humanos; y acceso a terrenos de difícil acceso para los rovers. Un futuro helicóptero podría incluso ayudar a transportar cargas útiles ligeras pero vitales de un sitio a otro.
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