Ciencias Tecnológicas, Tierra y Espacio

Luis Vázquez: Explorar Marte ayuda a conocer la Tierra

Luis Vázquez Mart�nezLuis Vázquez Martínez (León, 1949), doctor en Ciencias Físicas, compagina sus responsabilidades de catedrático de matemática aplicada y profesor con actividades de investigación en proyectos de exploración de Marte desde la Universidad Complutense de Madrid. Hasta finales de mayo del 2007 ha sido el investigador principal de la participación española en la misión “Mars Science Laboratory” (MSL) de la NASA, y actualmente continúa su labor de investigación en esta misión como miembro del equipo finlandés. Es uno de los fundadores del Centro de Astrobiología del INTA y científico del Laboratorio de Computación Avanzada y Simulación de este centro.

La NASA lanzará el “rover” MSL en el otoño de 2009. Su tiempo previsto de duración es de un año marciano, equivalente a dos años terrestres. Será dos veces más grande y tres veces más pesado que Spirit y Opportunity, los dos vehículos que aún están en funcionamiento sobre la superficie de Marte. Analizará muestras de suelo y rocas en busca de componentes orgánicos y registrará las condiciones medioambientales del planeta rojo.

¿Qué responsabilidad tiene España, y en concreto el Centro de Astrobiología, en esta misión de la NASA?
R: España se encarga de un instrumento denominado REMS, acrónimo que significa “Rover Environmental Monitoring Station”. Se trata de una estación meteorológica con un total de cinco sensores que medirán presión atmosférica, humedad, velocidad del viento, temperatura de aire y suelo, y otro evaluará la radiación ultravioleta en la superficie de Marte. Los sensores de presión y humedad son responsabilidad del Instituto Meteorológico de Finlandia. Los otros tres son la contribución española a la misión de la NASA. Por un lado, el sensor de viento, del equipo liderado por Luis Castañer de la Universidad Politécnica de Barcelona. Y por otro lado, los sensores de temperatura y radiación ultravioleta que son una contribución del CAB en cuanto a definición científica y diseño. La coordinación del proyecto también es responsabilidad del CAB.

Las pruebas en la NASA suelen durar un año, ¿se ha empezado ya a probar alguna parte de la estación meteorológica REMS?
R: Creo que la empresa CRISA, que es el responsable técnico e industrial del instrumento, ya ha entregado algunos componentes a la NASA. Sin embargo en una nave espacial las partes pueden funcionar bien por separado y no hacerlo cuando están acopladas. Este es un principio básico. Los instrumentos se someten a ciclos térmicos desde +50ºC a –160ºC, a ciclos de gravedad, se prueba de mil maneras la estabilidad mecánica, la tecnología de pegamentos para que no se desprendan las piezas, etc. Curiosamente la tecnología espacial no es la última. Es tecnología punta, cierto, pero la más probada, la más verificada. No se pueden hacer experimentos enviando nuevos materiales a Marte como, por ejemplo, los procedentes de la nanotecnología. Se miniaturiza pero aplicando lo más probado hasta el momento.

A partir de las medidas que los sensores del REMS obtengan, ¿cuánto se puede aprender sobre el clima marciano?
R: Desde las observaciones de la misión Viking se conocen tres ciclos anuales que determinan el clima de Marte, que son el ciclo del CO2, el del agua y el del polvo. Pero aún hay muchas incógnitas por desvelar. Por ejemplo, según estudios de espectroscopia sabemos que hay moléculas de agua en la atmósfera pero el ciclo del agua no se entiende bien si no existe un flujo de agua a través de la superficie. El radar MARSIS del módulo orbital Mars Express, aún en funcionamiento, está llegando a profundidades de hasta 100 Km, pero son datos muy globales. Necesitamos datos más específicos. Podemos aprender mucho, y no solo de los datos atmosféricos sino también de los datos de la superficie.

Y de esos datos de superficie, ¿cuáles son los que, en su opinión, tienen mayor interés dentro del proyecto REMS?
R: Todos son de interés, pero quizás analizar los datos de radiación resulte más apasionante por su relación con la vida. Determinar si en algún momento se pudo desarrollar alguna forma de vida es uno de los objetivos principales en los programas de exploración de Marte. En este contexto, el sensor de radiación ultravioleta es muy importante porque esta radiación tiene efectos sobre la vida. Se sabe que las nubes de polvo que se forman en la atmósfera de Marte actúan como pantalla de protección. Sabemos también, por las misiones Spirit y Opportunity, que en la superficie hay un mineral llamado jarosita que amortigua mucho la radiación ultravioleta. Interesa conocer qué nivel de protección ofrece esa jarosita, porque si además hay un nivel adecuado de humedad bajo la superficie, pero cerca de ella, podría darse alguna forma de vida en el subsuelo.

Además de medidas de radiación y temperatura en superficie, ¿qué otra información se intenta conseguir en estos programas de exploración?
R: Otros datos de interés que aún no tenemos son medidas del campo eléctrico y magnético en la superficie. Durante las tormentas de polvo se producen rayos, se emite radiación electromagnética, y ser capaces de predecir cuándo habrá tormentas sería de mucha ayuda para programar las actividades de los rovers. Es necesario dotar de más autonomía a los instrumentos de medida, darles inteligencia artificial para que tomen más datos y con más regularidad cuando se detecte un gradiente de, por ejemplo, presión atmosférica o campo eléctrico que podrían indicar que estamos en ciernes de un evento. Por eso en el laboratorio de computación investigamos algoritmos que puedan aportar esa inteligencia. En cuanto al campo magnético, sabemos por los módulos orbitales que hay una especie de “islotes magnéticos”, se han observado incluso auroras boreales, y por extrapolación se cree que hay un campo magnético intenso en algunos sitios. Pero no hay una protección como la que tenemos aquí gracias a la magnetosfera terrestre, que actúa como un escudo frente a la radiación cósmica. Con datos de superficie desvelaríamos enigmas.

Entender cómo funciona el clima de Marte ¿ayudará a comprender mejor el clima de la Tierra y su posible evolución?
R: Digamos que se puede utilizar Marte como un escenario más para verificar los modelos atmosféricos y teorías que se construyen para la Tierra. En Marte tenemos otra dinámica, con distintas condiciones y parámetros, pero donde se cumplen las mismas leyes de Newton. Si estas leyes son las mismas, las leyes de los fluidos clásicos también lo son y es en el estudio de cómo se comportan estos fluidos donde se encuadra la atmósfera y el clima. Esto nos permite comparar porque al intentar adaptar nuestros modelos terrestres a Marte podemos identificar qué es lo que no funciona, lo que no puede ser. Los modelos actuales, a pesar de sus incertezas, más o menos funcionan para la Tierra a distintas escalas y en determinados contextos. Aplicamos así el principio de ir de lo conocido a lo desconocido, y de lo que funciona a lo que no funciona.

Pero si en nuestros modelos atmosféricos hay incertidumbre, ¿cómo llegar a lo desconocido a partir de ellos?
R: Cierto, aún queda mucho por andar. Pensemos, por ejemplo, en los estudios de posibles reconstrucciones del clima de épocas pasadas. Si con un modelo se predice lo que sucederá desde hoy al Sábado, cuando llega ese día se comprueba el margen de error con respecto a la predicción y después se integran las ecuaciones hacia atrás intentando obtener las condiciones iniciales. Un método similar, aunque a escalas de tiempo distintas, se utiliza en los estudios paleoclimáticos. Aún hay muchas incertezas pero el escenario que Marte ofrece puede ayudar a resolver algunas de ellas.

Comprender la historia del clima de Marte y los procesos que han intervenido, ¿cree que ayudaría a asimilar el cambio climático que está sucediendo aquí?
R: Ese es un tema sobre el que he pensado muchas veces. Sea cual sea el cambio climático sufrido por Marte ha ocurrido sin intervención de la actividad del hombre. Los modelos atmosféricos terrestres aún no pueden incorporar toda la dinámica que interviene en la evolución climática, es muy compleja. No soy un experto en cambio climático, pero creo que se está planteando de modo equivocado. Debemos ser conscientes de que cuanto más CO2 se emita peor es, y que cambiar hábitos sería bueno, pero creo que considerarnos autovíctimas de un modo tan exagerado no se corresponde con la realidad. Es buena la discusión, y que se aporten datos también, pero hay que dar ideas de entusiasmo para movilizar a la gente. Plantear qué habría que hacer para que esto fuese mejor, en un ejercicio de prospectiva en las universidades, cada uno en su área, y de forma coordinada, sería muy positivo.

¿En qué términos se plantea la exploración humana de Marte y para cuándo?
R: Se habla de vuelos tripulados de ida y vuelta para el año 2030, pero aún hay mucha tecnología que desarrollar y problemas que resolver. Antes de lanzarse con los vuelos tripulados hay que controlar muy bien los no tripulados, que es lo que tenemos ahora. En estos vuelos no tripulados la nave viaja unos seis meses y se lo juega todo en los últimos segundos, cuando entra en la atmósfera marciana. Aquí tenemos retos tecnológicos de orientación y seguridad en vuelo que aún debemos mejorar. Hay que resolver cómo protegerse de la radiación ultravioleta y de las partículas de radiación cósmica, porque en Marte no hay un escudo natural tan potente como nuestra magnetosfera. Las tormentas de polvo y acceder a masas de hielo y agua del subsuelo son otros dos retos importantes, entre muchos otros. Cuando todo esto se resuelva, los objetivos de la exploración serían tomar más datos en superficie y traer muestras. Steve Squyres, responsable de Spirit y Opportunity, me decía que “un día de trabajo geológico intensivo de un rover allí equivale a tan solo cinco minutos de trabajo de un geólogo aquí”. Otra cuestión fundamental es lo que llamo “dimensión P”, de psicología, ¿quién se embarca durante tantos meses en una nave para ir a Marte?

Esta entrevista se ha publicado en Profes.net como resultado de una colaboración con la empresa Divulga, dirigida por el periodista científico y geógrafo Ignacio Fernández Bayo.

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