Tecnologías Que Habilitan Exploración de Marte

La tecnología nos permite que contestemos nuestras preguntas científicas. Sin el desarrollo incesante de nuevas tecnologías, nuestra sed para conocimiento irá incumplida. Eso es por qué el  Programa de Exploración de Marte invierte continuamente en la innovación y las personas que lo hacen posible. Nuestra meta es inventar nuevas tecnologías, rigurosamente probadas aquí en Tierra o en espacio y las aplica a la Exploración de Marte. Las tecnologías que se desarrollan y prueban en cada misión ayudará a logros aun mayores en las misiones que siguen.

Orbiters:    Explorando Marte Desde lo Alto

Para mejorar vistas globales del planeta para que nosotros podamos observar sus características geológicas y su sistema del clima, los orbiters del futuro necesitarán mejores "ojos" necesitarán poder sacar fotos de resolución más altas. Estas imágenes no sólo nos ayudarán a entender el planeta en conjunto,  también nos ayudarán a identificar sitios científicamente interesantes para la investigación extensa en la superficie. Además de " visión," los orbiters también necesitarán la habilidad de enviar grandes números  de imágenes a la Tierra así como hacer de repetidores (estación de comunicaciones) a los vehículos en la superficie y en la atmósfera de Marte. Para alcanzar sus órbitas apropiadas más eficazmente y rápidamente, los orbiters usarán las nuevas técnicas de aerocaptura y la propulsión eléctrica solar.

Landers:    Seguridad de La Superficie de Marte

La superficie de Marte tiene muchos riesgos. Hay  cañones profundos, montañas volcánicas y cráteres de todos los tamaños formados por impactos de meteoritos. Algunas áreas están llenas de cantos rodados; otras se disponen en dunas de arena. Para alcanzar la superficie de Marte seguramente, una nave espacial debe disminuir la velocidad de 13,000 mph en cuestión de minutos y debe evitar estos riesgos o puede proteger su equipamiento de los riesgos cuando aterrice. Los Marte Exploración Vagabundos en 2003 usarán las mismas bolsas de aire probado con la cual aterrizo La Pathfinder. Los landers subsecuentes tendrán varios sistemas para la entrada, el descenso y el aterrizaje (EDL) mejoras que  hacen posible entregar equipos de instrumentos más grande y más complejo en casi en cualquier parte en Marte. Estamos desarrollando las tecnologías para "landers inteligente" capaz de guiarse a los sitios, científicamente interesantes, reconozcan riesgos como cantos rodados. Podrán automáticamente aterrizar y maniobrar  para que  puedan evitar estos riesgos del último-minuto.

Vagabundos, Globos, y Aviones:    Explorando Marte desde La Superficie

Tocar con precisión y seguramente en la superficie no es bastante. Después de todos, nosotros no querríamos estar anclados en sólo un lugar todo el tiempo  nunca sabremos qué descubrimiento excitante podría estar justo alrededor de la próxima curvatura del terreno. Puesto que la movilidad es importante el Programa de Exploración de  Marte esta desarrollando métodos diferentes de conseguir vehículos móviles: vagabundos, globos y aviones. Los vagabundos viajan en la superficie y pueden realizar de cerca los estudios de piedras y tierras. La próxima generación de vagabundos en el ' 03 misión llevará más instrumentos  científicos, se moverán 10 veces más lejos en un día marciano  y realizara una misión de robots  mucho más compleja que los vagabundos pasados.

Sin embargo, porque el terreno es muy escabroso y no hay ninguna carretera en Marte y recorre rango está limitado. Los vehículos aéreos como los aviones y globos no son impedidos por la superficie y pueden ver áreas muy más grandes que los vagabundos. Los vehículos aéreos también toman imágenes a las resoluciones más altas que el orbiters. Por ejemplo, globos o aerobots pueden circunnavegar Marte muchas veces en una misión unos meses largo, produciendo más imágenes que son de detalle mayor.

Ingresos de la muestras:    

Marte investigando en situ, es decir, con instrumentos que se toman a la superficie de Marte, puede enseñarnos grandes conocimientos . Pero para muchas preguntas científicas, no hay ninguna alternativa a traer rocas a la Tierra donde se pueden estudiarse con una variedad casi infinita de técnicas  y complejo, instrumentos . Sin embargo, devolviendo muestras estamos desafiando a la técnica,  se requiere cohetes que puedan ascender de la superficie de Marte hasta la órbita así como vehículos que puedan unirse y  capturar la muestras para  entregarlas a la Tierra.

Exploradores de Subsuelo:    Explorando profundamente

En el pasado, el agua fluyó en la superficie de Marte y un océano pudo haberse formado en el hemisferio norte. Hoy, sin embargo, la superficie de Marte es árida. Aunque las investigaciones orbitales ya han revelado que las firmas de este agua antigua y la exploración de la superficie nos dirán más, de donde se puede encontrar hoy, debemos ir bajo la superficie del planeta con exploradores de subsuelo

Los estudios de radar iniciales del planeta desde la órbita pueden penetrar las primeras pocas capas de la superficie a una profundidad de unos kilómetros. Si  identificamos una firma del radar de agua a través de esta técnica, el próximo paso sería aterrizar y usar métodos sísmicos y electromagnéticos para definir la magnitud del acuífero. Para alcanzar la zona realmente donde el agua líquida corre y la vida todavía podría existir debemos taladrar hacia abajo unas millas bajo la superficie. Esto no es ninguna tarea fácil, pero es crítico para entender la posibilidades del pasado o la  de la vida presente en Marte y para conocer si los recursos de agua podrían estar disponibles para el futuro los exploradores humanos.

Descubridores de vida:    los Nuevos Acercamientos por Encontrar Vida

Las exploraciones del subsuelo, buscando vida representa un tremendo desafío. Ensayos de descubrimiento de vida   para la vida terrestre no son suficientes porque  debemos considerar la posibilidad real que la vida en Marte se desarrollo separadamente y sus atributos son bastante diferentes de aquellos de la vida aquí en la Tierra. Científicos están desarrollando técnicas que pueden acomodar una gama amplia de posibilidades . Es probable que los descubridores de vida incluirán tecnologías para el escáner de la alta-resolución al nivel microscópico, instrumentos que analizan formas y estructuras en longitudes de onda múltiples para que ellos pueden reconocer modelos asociados con organismos vivientes, y sensores que pueden descubrir las firmas químicas de vida.

Comunicaciones avanzadas:    Sending Todos los Datos Atrás a Tierra

Para que todos estos métodos de exploración tengan valor a  necesitamos sistemas de comunicaciones avanzados para recibir la información de una forma oportuna aquí en Tierra. Ello es quizás, el mayor  obstáculo de todos,  sin ellos,  no dispondremos de la inmensa cantidad de datos. Los usuarios de ordenadores reconocerán  al instante la gran necesidad de conexiones aumentadas por el retorno de los datos. Los planes a largo plazo para la exploración de Marte incluyen satélites de las telecomunicaciones especializados  alrededor de Marte y incluso la formación de los primeros Internet interplanetarios.

Orbiters 

Mars Global Surveyor

Tomando imágenes favorablemente detalladas del espacio,  Los orbiters que rodean Marte han revelado una riqueza de información sobre la atmósfera del planeta, topografía y características del subsuelo.  también han encontrado ciertos parecidos increíbles a los rasgos de aquí en la Tierra.

Los Orbiters en misiones futuras examinará más aun precisamente la superficie del planeta.  también buscarán  evidencias de la existencia de agua ahora y en el pasado, en la superficie y subsuelo. Los científicos están buscando señales de agua ya que creen que debe estar presente para sostener vida, incluso unicelular  que  puede haber existido en Marte alguna vez. Los Orbiters también jugará un papel importante como estaciones de comunicaciones para los recursos como vagabundos, landers y vehículos de transmisión en la superficie o en la atmósfera de Marte. Los Orbiters también puede jugar un papel vital devolviendo muestras de la superficie de Marte.

Misiones de Orbiter

La misión del Agrimensor Global ya ha logrado todas sus metas , y continúa proporcionando una caracterización global de la topografía marciana, gravedad, campos magnéticos, propiedades termales, composición de la superficie, estructura interior, estructura atmosférica, y la dinámica atmosférica.

  En abril, 2001, el  2001 Marte Odisea orbiter se dedicara a trazar la composición del terreno de minerales y elementos y buscar hidrógeno cuya presencia podría ser una indicación que el agua estaba una vez presente.

La Odisea de Marte también estudiará las variaciones en la superficie marciana y sacará fotos que proporcionarán un mapa del planeta entero. A diferencia del Marte Agrimensor Global que empezó a orbitar el planeta en marzo 1998 en lugar de conseguir imágenes de zonas pequeñas de Marte, el ' 01 orbiter tomarán imágenes visibles e infrarrojas de resolución más baja pero cubrirán el planeta entero.

  El Marte Orbiter Expreso, una misión europea que se lanzara en 2003, llevará un instrumento cuyo radar penetrará muchas millas en la superficie marciana buscar reflexiones de los depósitos de agua del subsuelo. Este radar el instrumento más importante, MARSIS llamado (Marte Subsuelo y Tañedor de Ionospheric), es un proyecto de la unión de NASA y la Agencia Espacial italiana (ASI).

El Reconocimiento de Marte Orbiter, una misión de NASA que se lanzara en 2005, continuará buscando la firma de agua estudiando los minerales del planeta. El ' 05 orbiter también estudiarán el clima para ver si se libera agua en la atmósfera durante las estaciones diferentes del año marciano. Este orbiter pueden equiparse con una cámara de la alta resolución  capaz de realizar imágenes de la superficie en las que aparezcan grandes rocas, que serían arriesgadas realizar desde el landers e interferirían con movilidad de vagabundos.

Revelación de Datos

Más allá de 2005, los orbiters mantendrán capacidades de estación de comunicaciones   más poderosas para los vehículos en la superficie marciana. No seria práctico para los vagabundos, ocupado en navegar en un terreno arriesgado , apuntar sus pequeñas antenas  hacia la lejana Tierra  y transmitir su información. En cambio, será más fácil para el vagabundo enviar datos a un orbiter alrededor de Marte que a su vez apuntarán una gran antena precisamente a la Tierra y comunicarán volúmenes grandes de imágenes y otros datos.

 

Expreso de Marte

Mars Express

Nave espacial
Lanzamiento: junio del 2003 
Llegada: diciembre del 2003 
Masa: 1,042 kilogramos (2,297 libras)
Instrumentos de la ciencia: Analizador de los Átomos Neutro enérgico, Geochemical Lander, el High/Super Resolución Estéreo Imager Colorido, Ciencia de la Radio, Subsuelo Radar/Altimeter Sonoro, Mineralogical Mapping Infrarrojo el Espectrómetro, Espectrómetro de Fourier Planetario, Espectrómetro Atmosférico Ultravioleta y Infrarrojo,

Apreciación global

 La NASA está participando en una misión planeada por la Agencia Espacial europea y la agencia espacial italiana llamada Expreso de Marte que explorará la atmósfera y superficie de Marte desde la órbita polar. La nave espacial llevará un equipamiento  con un poco de herencia de los instrumentos europeos perdidos en el Marte ruso  ' 96 , así como una estación de comunicaciones para apoyar misiones del lander. 

El objetivo principal de la misión es buscar agua en la subsuperficie desde la órbita y entregar un lander a la superficie marciana. Siete instrumentos científicos abordo de la nave espacial del orbiting estudiarán la atmósfera marciana, la estructura del planeta y su geología.

El lander se llama  Beagle2 (Sabueso 2) como la nave en la que Charles Darwin se embarco  para explorar zonas desconocidas de la Tierra en 1831. Después de  descansar en la superficie, Beagle2 realizará estudios de exobiología  e investigaciones geotérmicas

La colaboración de NASA con la misión incluye el desarrollo  del radar con la agencia espacial italiana; el apoyo de investigadores americanos; la coordinación de sistemas de estaciones de radio para asegurar que esa nave espacial diferente opere sin problemas; una contribución de hardware al instrumento  analizador de átomos neutros enérgicos; y la provisión de registro de datos durante las fases críticas de la misión  por la Red de Espacio Profunda de NASA.

 

¿Existen los marcianos?

Si " Los marcianos" alguna vez existieron,  no serían los "pequeños hombres verdes " de nuestra imaginación. Probablemente el agua no existió mucho tiempo en la superficie de Marte,  para  no desarrollar otra cosa que pequeñas, bacterias, como  formas de vida 

microbes?


Meteorito procedente de Marte ALH84001

Incluso la perspectiva de hallazgo de la  forma de vida más diminuta, sin embargo, es sumamente excitante. Para nuestro conocimiento, la vida se ha desarrollado sólo en un planeta:  La Tierra.  La Vida encontrada en Marte, aunque pequeña podría cambiar radicalmente la manera que tenemos de pensar sobre las posibilidades de la vida a lo largo del Universo.


Las Señales encontrando de Vida en Marte

Encontrar vida no es precisamente fácil incluso los científicos no se satisfacen todavía  con una definición para  la vida   para cualquier planeta. ¿Es un poco más fácil de definir lo que significa en la Tierra, pero qué vida extraterrestre hemos considerado ? ¿Y si nosotros sólo estuviéramos buscando vida como en la Tierra, ignorando los otros tipos de vida que podría ser posible?

A estas preguntas intentan responder  los astrobiólogos, los científicos que estudian vida y sus posibilidades a lo largo del Universo.

 

Descubridores de vida

microbial life art Para encontrar alguna posible vida en Marte,  nos embarcamos en un programa para desarrollar los métodos para el descubrimiento de vida: Métodos de   que descubrirían vida aun cuando estas fueran diferentes a la de la vida en la Tierra. . El programa de enfoca la investigación en las física y química de vida, usando una variedad de métodos de rastreo teniendo en cuenta muchas posibilidades espaciales, y una variedad de métodos químicos que miden muchos parámetros químicos diferentes a muchas alternativas espaciales. Acoplado con estos métodos es la búsqueda dentro de las imágenes y dentro de la química para la complejidad e información. Este último parámetro es uno que presta bien lo al análisis de los datos de los acercamientos mineralógicos, y esto constituye una parte mayor del esfuerzo creciente al Centro de JPL para el Descubrimiento de Vida.

Toma de Imágenes

Con respecto a los acercamientos por imágenes,  estamos empujando el desarrollo de un método de tomografía de Radiografía que nos permite mirar dentro de los objetos opacos (como piedras) para ocultación del material biológica dentro . Tal endolithic (dentro de la piedra) normalmente se encuentran habitats en ambientes del desierto en la Tierra, y la habilidad de buscar colonias potenciales de organismos vivientes dentro de las rocas puede ser una llave para identificar muestras que son dignas de análisis extenso.  empezamos este trabajo mirando embriones de huevos del dinosaurio, reconociendo los fósiles dentro de las muestras de  piedra, y ahora se tiene un sistema de alta resolución capaz de ver una sola bacteria grande en una muestra de roca. Como resultado de la Radiografía y el tratamiento de información las mejoras continúan, esperamos que esta instrumentación pueda emplearse en el repertorio escrutador para estudiar la vida in situ.

Fluorescencia del ancho-banda

microbial life fluoresces in rock Otro acercamiento que está desarrollando muy profundamente  es la  fluorescencia de  banda ancha  (longitud de onda corta) ultravioleta (UV)  . El UV profundo tiene la ventaja que a las tales longitudes de onda es fluorescencia del fondo de la roca de prueba es muy pequeña , y es fácil de identificar muestras que contienen química  basad en el carbono que podría asociarse con vida. Cuando se obtienen signos de fluorescencia, es entonces rutinario estudiar estos sitios específicos y hacer preguntas químicas más detalladas con instrumentos de  resolución más altos.

Robótica Vida Descubrimiento Laboratorios

Este acercamiento, de método no invasivo, con instrumentos escrutadores de las zonas interesantes de una piedra, es  lógico, pero requerirá la integración de cualquier equipo en cierto modo tal que la nave espacial sea" inteligente" capaz de la obtención de  una serie de medidas, procesando datos  tomando decisiones sobre  las medidas que realizara luego. La unión de los instrumentos con una adquisición de datos y el programa de proceso para identificar áreas de complejidad y más aún examinarlas también es una área mayor de trabajo dentro del CLD--trabajo que llevará a los instrumentos a ser autónomos capaz de hallar vida , si  esta presente.