En aproximadamente un año (20 de septiembreth, 2022), el Rosalind Franklin El rover partirá hacia Marte. Como la última misión del programa ExoMars de la ESA y Roscosmos,Rosalind Franklinse unirá al pequeño ejército de orbitadores, módulos de aterrizaje y rovers que están trabajando para caracterizar la atmósfera y el medio ambiente marcianos. Un aspecto clave de la misión del rover consistirá en perforar el suelo y la roca marcianos y obtener muestras de las profundidades de la superficie.
Para prepararse para las operaciones de perforación en Marte, la ESA, la agencia espacial italiana (ASI) y sus socios comerciales han estado realizando pruebas con una réplica, también conocida como. el modelo de prueba en tierra (GTM). Recientemente, el modelo de prueba completó su primera ronda de recolección de muestras , conocido como Mars Terrain Simulation (MTS). El rover perforó piedra dura y extrajo muestras de 1,7 metros (5,5 pies) debajo de la superficie en una hazaña récord.
Las operaciones de MTS se llevan a cabo en el Centro de control de operaciones móvil (ROCC), ubicado en el Empresa de ingeniería de tecnología de logística aeroespacial (ALTEC) en Turín, Italia. Estos simulacros son básicamente un ensayo general de las operaciones de superficie realizadas por el verdadero rover, que se está desarrollando en paralelo en preparación para su lanzamiento el próximo año.
El GTM se somete a pruebas en el ROCC de Turín, Italia. Crédito: ESA
Para probar comoRosalind Franklinviajará en el Planeta Rojo, el GTM ha estado perforando un pozo lleno de varias rocas y capas de suelo. Esto se lleva a cabo en una plataforma dedicada inclinada siete grados para simular el proceso de recolección de muestras en un terreno variable y realista. La primera muestra se obtuvo de un bloque de arcilla de cemento de solidez media y tenía la forma de una pastilla que medía aproximadamente 2 cm de largo y 1 cm de diámetro (0,787 x 0,39 pulgadas).
Una vez recolectada, el taladro de Rosalind Franklin retiene la muestra con un obturador que evita que se caiga durante la extracción. Una vez que el taladro está completamente retraído, la muestra se deja caer en un cajón en la parte delantera del rover, que se cierra y deposita la muestra en una estación de trituración. El polvo resultante se distribuye luego a hornos y recipientes en el interior diseñados para realizar análisis científicos.
Al perforar a una profundidad de 1,7 metros, el GTM estableció un nuevo récord para la recolección de muestras, ya que la profundidad más profunda que cualquier misión ha perforado en Marte hasta la fecha es de 7 cm (2,75 pulgadas). El rover Rosalind Franklin está diseñado para perforar hasta 2 metros (6,5 pies) por debajo de la superficie marciana, cuyo propósito es obtener acceso a cualquier material orgánico bien conservado que pueda haber migrado allí desde hace 4 mil millones de años y después.
En ese momento, Marte era un lugar más cálido y húmedo donde las condiciones de la superficie eran similares a lo que se cree que existió en la Tierra aproximadamente al mismo tiempo. Con el éxito de misiones como laEspíritu, oportunidad, curiosidad,yPerseveranciarovers, que encontraron evidencia convincente de agua que fluye y compuestos orgánicos en la superficie, los científicos han estado ansiosos por echar un vistazo al entorno subterráneo para ver si es aquí donde el agua de Marte y posiblemente la vida podrían haberse retirado.
La prueba GMT perforando muestras de roca y suelo en el ROCC en Italia. Crédito: ESA
La tan esperada recolección de suelo de una piedra dura y su entrega al laboratorio dentro del rover representa un hito importante para la misión ExoMars 2022 y la exploración de Marte en general. Como describió el científico del proyecto ExoMars, Jorge Vago:
'La adquisición confiable de muestras profundas es clave para el principal objetivo científico de ExoMars: investigar la composición química —y posibles signos de vida— del suelo que no ha sido sometido a radiaciones ionizantes dañinas'.
El taladro fue desarrollado por la empresa aeroespacial Leonardo , que también contribuyó a la creación del ROCC junto con la ESA, ASI y Thales Alenia Space (el contratista principal de la misión ExoMars 2022). Basándose en un ensamblaje automatizado de mecanismos, la perforadora Rosalind Franklin trabaja en rotación al colocar herramientas y extensiones para formar una 'sarta de perforación' que le permite perforar a una profundidad de hasta 2 m (6.5 pies).
El taladro también tiene un posicionador de dos grados de libertad que le permite depositar muestras en el ángulo correcto en el laboratorio móvil. Puede penetrar el suelo a 60 rotaciones por minuto (dependiendo de la consistencia del suelo) y excavar en materiales arcillosos sólidos y roca arenosa a una velocidad de 0,3 y 30 mm (0,012 a 1,18 pulgadas) por minuto, respectivamente.
Pietro Baglioni, líder del equipo del rover de ExoMars, dijo: 'El diseño y la construcción del taladro ha sido tan complejo que esta primera perforación profunda es un logro extraordinario para el equipo'.
Otro gran desafío proviene de tener que simular con precisión las condiciones marcianas durante las pruebas. Para hacer esto, el GMT debe suspenderse del techo en un dispositivo de compensación de gravedad dedicado para recrear el efecto de la gravedad marciana, que es aproximadamente el 38% del de la Tierra (0.38gramo). Pero la gravedad por sí sola no representa todos los desafíos ambientales a los que tendrá que enfrentarse un rover robótico una vez que esté en la superficie de Marte.
Como explicó Andrea Merlo, ingeniero funcional de ExoMars Rover de Thales Alenia Space:
“Perforar piedras duras a una profundidad de dos metros en una plataforma móvil con ruedas con menos de 100 vatios de potencia es una tarea compleja. Esto ya les da a los ingenieros una pista sobre cómo el sistema podría degradarse en Marte ”.
Además de las operaciones de perforación, el GTM ha completado varias otras pruebas diseñadas para evaluar las otras capacidades del rover. Estos incluyen la capacidad de moverse e identificar posibles objetivos científicos y, al mismo tiempo, adquirir datos e imágenes. Estos simulacros comenzaron en junio de 2021 y han demostrado con éxito queRosalind FranklinPuede seguir trayectorias precisas y estudiar el entorno de la superficie y el subsuelo.
Una vez que llegue a Marte, el rover se basará en su conjunto avanzado de cámaras, espectrómetros, un radar de sondeo subterráneo y un detector de neutrones para buscar evidencia de que alguna vez existió vida en Marte (¡y tal vez todavía exista!)
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