La misión de la Agencia Espacial Europea (ESA) a Marte, conocida como ExoMars, partirá hacia su destino en menos de una semana. La misión cuenta con la colaboración de Roscosmos, la agencia espacial rusa. Ambos organismos intentarán resolver la vieja pregunta de si hubo alguna vez vida en el planeta rojo.

Para ello, ExoMars es, en realidad, dos misiones. La primera de ellas, la que se lanza en breve, consta de un orbitador -Trace Gas Orbiter (TGO)- y de un módulo que demostrará tecnologías de entrada, descenso y aterrizaje en la superficie marciana (EDM). La segunda de estas misiones volará hacia el planeta vecino en 2018 y desplegará allí un rover.

La relevancia de este proyecto queda clara en las palabras de Leo Metcalfe, responsable científico de ExoMars, que explica que "conjuntamente, las misiones de 2016 y 2018 continuarán el éxito de la misión de la ESA, Mars Express, y la historia de la exploración, ya sustancial, en la búsqueda de bioseñales de vida marciana tanto en la atmósfera global (TGO en 2016) y en el subsuelo planetario hasta una profundidad de dos metros (rover en 2018), ayudando así a comprender mejor la evolución y la habitabilidad de Marte".

El metano de Marte

Según ha explicado la ESA, la primera parte de ExoMars despegará desde el cosmódromo de Baikonur (Kazajstán) a bordo de un cohete Protón, y está previsto que llegue a su destino el próximo mes de octubre. Su primera tarea allí será "dejar caer" el EDM, apodado Schiaparelli, sobre la superficie, tres días antes de alcanzar la atmósfera marciana, y estudiar su descenso.

Schiaparelli utilizará la técnica del aerofrenado para reducir su velocidad lo suficiente para poder iniciar su descenso hacia la superficie marciana con garantías. En dicha caída estará asistido por un paracaídas y por un sistema de cohetes que terminarán de frenarlo para que aterrice de forma segura. Mars Express y uno de los orbitadores de la NASA en Marte servirán como puente de comunicaciones entre el módulo en la superficie y el control de misión en la Tierra.

Una vez esta primera parte de la misión se haya completado, TGO entrará ya en su órbita para las operaciones científicas, a 400 kilómetros de altitud. Su principal objetivo será estudiar la presencia de metano y de otros gases (como vapor de agua u óxidos de nitrógeno) que puedan apuntar a un origen biológico, buscando sus lugares de origen y la naturaleza de sus fuentes de emisión.

La presencia de metano en la atmósfera de Marte, por muy pequeña que sea, es uno de los enigmas que los científicos tienen más interés en resolver. La vida media del gas es corta en escalas de tiempo geológicas, y las diferentes misiones que lo han detectado han descubierto también que su cantidad varía en el tiempo y según su localización.

Para que se haya encontrado metano en la atmósfera marciana periódicamente, los científicos apuntan que tiene que haber una fuente de emisión en la superficie que lo "reponga" en la atmósfera de forma regular, y es la naturaleza de dicha fuente de emisión lo que ExoMars puede ayudar a descubrir.

TGO realizará, asimismo, modelos atmosféricos del planeta más detallados y confeccionará mapas del hidrógeno presente en el subsuelo de Marte que pueden ayudar a elegir los lugares de aterrizaje de futuras misiones, pues pueden indicar reservas ocultas de hielo de agua.

Exomars prepara el terreno

Esta primera misión ExoMars tiene unos claros objetivos científicos de estudio de la atmósfera marciana pero, al mismo tiempo, también servirá para preparar el terreno a futuras exploraciones del planeta rojo. La labor de Schiaparelli de demostración de la tecnología para el descenso y aterrizaje, especialmente de la capacidad para controlar su orientación y velocidad en el contacto con la superficie, será muy útil para la misión de retorno de muestras programada para 2020.

Trace Gas Orbiter, por su parte, se mantendrá estudiando el planeta durante, como mínimo, un año marciano (un poco menos de dos años terrestres), y para sus observaciones utilizará cuatro instrumentos: NOMAD, que incluye dos espectrómetros de infrarrojo y uno ultravioleta para la identificación de los componentes en la atmósfera de Marte; ACS, que estudiará la estructura y la química de la atmósfera; CaSSIS, una cámara de alta resolución para ayudar a identificar las fuentes de los gases detectados en la atmósfera, y FREND, un detector de neutrones para mapear el hidrógeno en la superficie y en el subsuelo de Marte.

En NOMAD participa el Instituto de Astrofísica de Andalucía como co-investigador principal, además de responsabilizarse de la interfaz SINBAD del instrumento. Julio Rodríguez, del IAA/CSIC, explica que "el diseño, desarrollo y test de SINBAD es responsabilidad del IAA, así como el soporte al equipo del IP durante toda la misión", y añade que "el equipo técnico en el IAA está formado por ocho personas entre ingenieros y físicos, además de un personal técnico de montaje".

Rodríguez señala, además, que "desea caracterizar la alta atmósfera de Marte, una región de gran interés en la actualidad y que los datos futuros de NOMAD y ACS pueden ayudar a conocerla mucho mejor".

El módulo Schiaparelli también incluye una carga científica, llamada DREAMS, que medirá, entre otras cosas, la velocidad del viento y su dirección, la presión y la temperatura cerca de la superficie y, también, estudiará el campo eléctrico en la superficie marciana y la concentración de polvo en la atmósfera. De este modo, se espera aprender más sobre la formación de las tormentas de arena del planeta.