La NASA estudiará dos arquitecturas alternativas para el retorno de muestras de Marte

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ORLANDO, Florida — La NASA pasará el próximo año y medio estudiando dos enfoques diferentes para traer muestras de Marte: uno aprovechando tecnologías utilizadas en misiones anteriores a Marte y el otro, nuevos vehículos comerciales.

El liderazgo de la NASA anunció el 7 de enero que realizaría estudios de dos arquitecturas para su esfuerzo de retorno de muestras de Marte que tomaría muestras que actualmente está recolectando el rover Perseverance y las traería de regreso a la Tierra tan pronto como en 2035.

La principal diferencia entre ambas opciones sería la forma de enviar un módulo de recuperación de muestras rediseñado a la superficie de Marte, que tomaría las muestras del Perseverance y las lanzaría a la órbita en un cohete llamado Mars Ascent Vehicle (MAV). Las muestras serían recogidas por una nave espacial europea, el Earth Return Orbiter, y traídas de vuelta a la Tierra.

La primera opción, que según el administrador de la NASA Bill Nelson costaría entre 6.6 y 7.7 millones de dólares, utilizaría la tecnología de “grúa aérea” previamente desarrollada por el Laboratorio de Propulsión a Chorro para el aterrizaje de los rovers Perseverance y Curiosity. La segunda opción, con costos proyectados de entre 5.8 y 7.1 millones de dólares, utilizaría un “módulo de aterrizaje pesado” proporcionado comercialmente.

La primera opción parece similar a lo que el JPL propuso a la NASA el año pasado Cuando la agencia solicitó estudios dentro y fuera de la agencia sobre enfoques alternativos para la MSR, el JPL dijo que sería posible utilizar la tecnología de la grúa aérea para aterrizar un módulo de aterrizaje de recuperación de muestras de menor escala con un MAV más pequeño, estimando que reduciría a la mitad las estimaciones de la NASA de $11 mil millones para llevar a cabo la MSR.

La NASA no reveló detalles sobre qué módulos de aterrizaje comerciales se utilizarían en la segunda opción. Nicky Fox, administradora asociada de la NASA para la ciencia, se negó a comentar detalles específicos sobre lo que proponían las empresas, citando información confidencial. Tanto Blue Origin como SpaceX recibieron contratos de estudio en junio de 2024 para conceptos que incorporarían tecnologías que están desarrollando para los módulos de aterrizaje lunares Blue Moon de Blue Origin y Starship de SpaceX.

“La principal diferencia está en el mecanismo de aterrizaje”, dijo sobre las dos opciones que se están considerando.

Ambos sistemas transportarían una plataforma de aterrizaje rediseñada para la recuperación de muestras. Utilizaría un generador termoeléctrico de radioisótopos (RTG) para la energía en lugar de paneles solares, una medida destinada a simplificar las operaciones del módulo de aterrizaje y lidiar mejor con las tormentas de polvo que dañarían los paneles solares. También utilizaría un MAV más pequeño, aunque la NASA no dio a conocer detalles sobre los cambios en el diseño del cohete que fue uno de los objetivos de los contratos de estudio otorgados en junio pasado.

La plataforma de aterrizaje también incluirá un sistema de carga de muestras rediseñado para transferir los tubos de muestra desde Perseverance al módulo de aterrizaje de manera que se mantenga la protección planetaria hacia atrás o se evite la contaminación en la Tierra por el polvo marciano en el exterior de los tubos. Esto tiene como objetivo simplificar un sistema de captura y contención diseñado por la NASA en el Earth Return Orbiter de la ESA, cuyo desarrollo también había sido un desafío.

Fox dijo que la NASA trabajará hasta mediados de 2026 aproximadamente para perfeccionar las dos arquitecturas. La grúa aérea desarrollada por el JPL, señaló, necesita manejar un módulo de aterrizaje aproximadamente un 20% más pesado que el que se utilizó para los exploradores anteriores, mientras que otros trabajos se centrarán en el diseño del MAV. "Es casi la ingeniería normal que haríamos para llevarlo al nivel de madurez de la revisión de diseño preliminar", dijo.

Módulos de aterrizaje MSR
Una comparación del tamaño del diseño existente para el módulo de aterrizaje MSR (derecha) con un concepto más pequeño propuesto por el JPL que puede utilizar el probado sistema de aterrizaje “sky crane”. Créditos: NASA / JPL-Caltech

Presupuestos y cronogramas

Ese trabajo inicial, dijo Nelson, requiere que el Congreso proporcione al menos 300 millones de dólares en un proyecto de ley de asignaciones para el año fiscal 2025. La NASA originalmente eliminó a MSR en su solicitud de presupuesto para 2025 en marzo pasado. Luego solicitó 200 millones de dólares. La El proyecto de ley de gastos de la Cámara presentado el año pasado habría proporcionado 650 millones de dólares Mientras que una versión del Senado ofrecía 200 millones de dólares. El Congreso aún no ha aprobado un proyecto de ley de gastos final para 2025, más de tres meses después del inicio del año fiscal.

Fox dijo que los planes revisados ​​permitirían un lanzamiento del orbitador de la ESA en 2030, seguido por el módulo de aterrizaje de recuperación de muestras tan pronto como en 2031, lo que permitiría que las muestras regresaran no antes de 2035, pero potencialmente tan tarde como 2039. Nelson dijo que la rapidez con la que se puedan traer de vuelta las muestras dependerá de cuánto esté dispuesto a gastar el Congreso ahora.

“El Congreso debería considerar un límite de 300 millones de dólares”, dijo. “Si quieren que esto vuelva a ser devuelto de manera directa antes, tendrán que invertir más dinero, incluso más de 300 millones de dólares”.

Nelson dijo que no había discutido directamente los planes de MSR con la administración entrante de Trump, y que había dejado las discusiones en manos del “aparato de transición formal”. Sin embargo, defendió la decisión de estudiar dos opciones y dejar una decisión final para la próxima administración. “Creo que fue una decisión responsable no darle a la nueva administración solo una alternativa si quieren tener el Retorno de Muestras de Marte, lo cual no puedo imaginar que no quieran”.

Los planes revisados ​​hacen que sea cada vez más probable que las primeras muestras traídas de Marte sean de Un esfuerzo chino que podría lanzarse tan pronto como en 2028Sin embargo, Nelson desestimó el plan chino de “tomar y llevar” que tomaría muestras accesibles solo en el lugar de aterrizaje, en lugar del esfuerzo científico liderado por la NASA para recolectar muestras diseñadas específicamente para proporcionar información sobre la habitabilidad de Marte en los comienzos de la historia del planeta.

“Simplemente tendrán una misión que tomar y llevar”, dijo. “Eso no les da una visión integral a la comunidad científica. Por lo tanto, no se pueden comparar las dos misiones”.

En su intervención en el Foro de Ciencia y Tecnología de la AIAA, que se celebró aquí el 6 de enero, Laurie Leshin, directora del JPL, destacó la ciencia que pueden aportar las muestras que está recogiendo Perseverance. Citó un ejemplo de una muestra que, según dijo, contenía características que, en la Tierra, se considerarían biofirmas antiguas. “Esa muestra está ahora en el interior de Perseverance, esperando a volver a casa y a que la desmenucemos en nuestros laboratorios y respondamos a esta pregunta sobre la vida en Marte”, dijo. “Nuestro trabajo es ir a buscarla”.

Describió el enfoque de la grúa aérea que propuso el JPL, pero no dio pistas sobre si sería seleccionado. Agregó que estaba abierta a otras formas de recuperar las muestras. "Si tenemos naves espaciales que van a Marte, genial. Nos encantaría poner nuestro módulo de aterrizaje dentro de una de ellas".

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