Hace sesenta años, concretamente el 15 de julio de 1965, la misión Mariner 4 de la NASA cambió para siempre nuestra percepción del Planeta Rojo. Sus imágenes, captadas desde una distancia de solo 9.846 kilómetros por encima de la superficie, fueron las primeras fotografías jamás registradas de otro planeta. Esas imágenes borrosas y en blanco y negro del paisaje marciano lleno de cráteres, mostradas en los televisores de toda América, destrozaron las entonces románticas ideas sobre canales y vida exuberante, abriendo un nuevo capítulo en la exploración espacial. El equipo de la misión estaba tan impaciente por ver los resultados de la cámara de la nave que, mientras esperaban la transmisión real de las imágenes, incluso crearon manualmente una "imagen para pintar por números", asignando colores a valores de datos específicos. Su esfuerzo no se alejó mucho de la verdad, y el paisaje desolado que capturó Mariner 4 estimuló la imaginación de futuros científicos e ingenieros, que continuaron trabajando en una serie de misiones, cada una revelando Marte de una manera nunca antes vista. Desde entonces, se han tomado millones de imágenes de Marte, muchas de ellas asombrosas a su manera. Las imágenes que siguen destacan algunas de las "primeras" formas en que la agencia ha utilizado la imagen para ayudar a desvelar los secretos de Marte.

Viking 1: El primer toque con Marte

El 20 de julio de 1976, se hizo historia cuando la nave espacial Viking 1 se convirtió en la primera en aterrizar con éxito en Marte. La primera imagen de alta resolución que envió a la Tierra mostraba un paisaje seco y rocoso, lo que desvaneció las esperanzas de los científicos de descubrir vida en la superficie. Pero las nítidas imágenes que siguieron de la cámara de barrido cilíndrico de 360 grados del módulo de aterrizaje subrayaron el valor científico de observar Marte desde el suelo y alimentaron el entusiasmo por una visita más ambiciosa: una nave espacial robótica que pudiera conducir por este mundo alienígena. La misión Viking, compuesta por dos orbitadores y dos módulos de aterrizaje (Viking 1 y Viking 2), fue un punto de inflexión en la exploración de Marte. Además de obtener imágenes de la superficie, los módulos de aterrizaje también realizaron experimentos biológicos en busca de signos de vida, aunque los resultados fueron ambiguos y no proporcionaron pruebas concluyentes. A pesar de ello, Viking proporcionó datos invaluables sobre la atmósfera, el suelo y la geología de Marte, sentando las bases para futuras misiones.

Retrato de Marte desde el orbitador Viking 1

Mientras los módulos de aterrizaje gemelos Viking descendían a Marte, cada uno fue lanzado desde un orbitador que utilizó cámaras para cartografiar Marte de una manera que los telescopios terrestres no podían. Empezaron a tomar imágenes incluso antes de que los módulos de aterrizaje tocaran tierra, continuando su funcionamiento hasta 1980. Ese año, el orbitador Viking 1 capturó imágenes que más tarde se unieron en un retrato definitorio de Valles Marineris, el "Gran Cañón de Marte". Este vasto sistema de cañones, de más de 4.000 kilómetros de largo, hasta 200 kilómetros de ancho y hasta 7 kilómetros de profundidad, se había descubierto antes, pero los orbitadores Viking proporcionaron las primeras imágenes detalladas de su impresionante escala y compleja geología. La cartografía desde la órbita permitió a los científicos estudiar las características globales de Marte, incluyendo los casquetes polares, los volcanes y los antiguos valles fluviales, proporcionando información clave sobre la historia geológica y el cambio climático del planeta.

Sojourner comienza la exploración

Cuando la NASA regresó a la superficie de Marte el 5 de julio de 1997 con el módulo de aterrizaje Pathfinder y el rover Sojourner del tamaño de un microondas, mucho había cambiado en la Tierra desde los días en que las imágenes de Mariner 4 se transmitían a los televidentes. Ahora, Internet traía noticias las 24 horas a los ordenadores personales, permitiendo a una joven generación de entusiastas del espacio presenciar los cautelosos primeros pasos de una nueva forma de exploración planetaria. Las imágenes panorámicas desde el suelo fueron las primeras desde Viking y, como parte de la iniciativa de la NASA "más rápido, mejor, más barato", ofrecían más detalles a un coste relativamente menor. Sojourner, el primer rover que operó con éxito en Marte, fue un demostrador de tecnología, pero a pesar de su pequeño tamaño (unos 10,6 kg), proporcionó datos invaluables sobre la composición de las rocas y el suelo. Su capacidad para moverse por la superficie y realizar experimentos en diferentes lugares marcó el comienzo de la era de la exploración móvil de Marte, abriendo el camino para rovers mucho más grandes y capaces que le seguirían.

Spirit y Opportunity: Rastros de agua y diablos de polvo

En 2004, los rovers gemelos de la NASA del tamaño de un carrito de golf, Spirit y Opportunity, descendieron sobre el Planeta Rojo, iniciando una nueva fase de la exploración marciana. Equipados con cámaras panorámicas montadas en un mástil y cámaras microscópicas montadas en un brazo, estas naves espaciales móviles permitieron a los científicos, ingenieros y al mundo entero descubrir nuevo terreno a diario. Capturaron vistas vívidas de los paisajes marcianos y revelaron detalles de "arándanos" del tamaño de un guijarro –esférulas de hematita que fueron una prueba clave de la presencia pasada de agua en Marte. Marte comenzó a parecer menos un mundo desconocido y más un lugar con características reconocibles. El 31 de marzo de 2016, Opportunity incluso capturó el paso de un diablo de polvo, proporcionando una visión dinámica de la atmósfera marciana. Ambos rovers superaron con creces la duración de sus misiones planificadas, proporcionando una década de datos y descubrimientos invaluables que revolucionaron nuestra comprensión de la historia geológica y climática de Marte, especialmente en lo que respecta a la existencia de agua líquida.

MRO y HiRISE: Vistas nítidas desde la órbita

Desde Viking, una serie de orbitadores cada vez más avanzados han llegado a Marte con nuevas herramientas científicas y cámaras. Utilizando generadores de imágenes cada vez más sofisticados, han cartografiado las colinas y valles del planeta, identificado minerales significativos y encontrado glaciares enterrados. La cámara que ha estado en funcionamiento en el Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) de la NASA desde 2006, el High-Resolution Imaging Science Experiment (HiRISE), a menudo captura dunas, rocas y cráteres individuales, como es el caso de esta imagen del cráter Victoria tomada el 18 de julio de 2009, revelando características que en imágenes anteriores eran borrosas. HiRISE es capaz de capturar imágenes con una resolución de 30 centímetros por píxel, lo que permite reconocer objetos del tamaño de una mesa de cocina. Esta extraordinaria capacidad ha permitido no solo una cartografía geológica detallada, sino también la identificación de posibles lugares de aterrizaje para futuros rovers (e incluso quizás astronautas), así como el seguimiento de los cambios en la superficie marciana, como los cambios estacionales de los casquetes polares y la actividad de las tormentas de polvo. MRO, con su conjunto de instrumentos, continúa proporcionando datos cruciales sobre la atmósfera, el clima y el agua subterránea de Marte.

Curiosity y Perseverance: Color y detalle sin precedentes

Tanto Curiosity como Perseverance llegaron a Marte (el 5 de agosto de 2012 y el 18 de febrero de 2021, respectivamente) equipados con cámaras que empaquetan millones de píxeles en sus imágenes y ven más lejos en la distancia de lo que Spirit u Opportunity jamás pudieron. También tienen cámaras mejoradas montadas en el brazo para estudiar detalles finos como partículas de arena y texturas de rocas. Perseverance fue un paso más allá de Curiosity de varias maneras, incluyendo cámaras de alta velocidad que mostraron el despliegue de su paracaídas y el vuelo de su jetpack propulsado por cohetes durante la entrada, el descenso y el aterrizaje en Marte. Otro avance se puede ver en las cámaras de evitación de peligros de cada vehículo, que ayudan a los conductores de los rovers a detectar rocas con las que podrían chocar. Como se ve en las primeras imágenes que cada rover envió, las cámaras en blanco y negro de Curiosity se actualizaron a color y mayor resolución para Perseverance, proporcionando vistas más claras de la superficie. Curiosity ha estado buscando signos de antiguos entornos habitables en el cráter Gale, mientras que Perseverance en el cráter Jezero está buscando activamente signos de antigua vida microbiana y recogiendo muestras de roca y regolito para su futuro retorno a la Tierra. Estos rovers representan el pináculo de la exploración robótica de Marte, combinando instrumentos científicos avanzados con capacidades visuales excepcionales.

Ingenuity: Primer vuelo en otro planeta

Así como Pathfinder llevó el pequeño rover Sojourner a Marte, el rover de nueva generación de la NASA, Perseverance, transportó el helicóptero Ingenuity. Además de demostrar que el vuelo en el fino aire marciano es posible, Ingenuity utilizó una cámara a color comercial y estándar para capturar vistas aéreas durante 72 vuelos. Durante uno de esos vuelos, el 22 de agosto de 2023, Ingenuity incluso avistó a Perseverance en la distancia en el cráter Belva, otra primicia en el Planeta Rojo. Ingenuity fue un demostrador de tecnología, diseñado para mostrar la viabilidad del vuelo controlado en la atmósfera marciana extremadamente delgada. Su inesperado éxito y longevidad han abierto una dimensión completamente nueva de la exploración de Marte. Los futuros helicópteros marcianos podrían explorar rutas por delante de los rovers y encontrar lugares científicamente interesantes para robots y astronautas, aumentando drásticamente el área que se puede explorar y la velocidad a la que se puede hacer. La capacidad de reconocimiento aéreo revolucionará la planificación de misiones y permitirá el acceso a terrenos que de otro modo serían inaccesibles para los rovers.

Sobre las misiones y la colaboración

Es importante señalar que detrás de estos impresionantes logros hubo miles de científicos e ingenieros dedicados de diversas instituciones. El Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA, que es administrado para la agencia por Caltech en Pasadena, California, construyó Mariner 4, los orbitadores Viking 1 y 2, Pathfinder, Sojourner, Spirit y Opportunity, Curiosity, Perseverance e Ingenuity. JPL continúa administrando los rovers Curiosity y Perseverance, asegurando su funcionamiento continuo y la recopilación de datos. Lockheed Martin Space en Denver construyó MRO y apoya sus operaciones, mientras que JPL gestiona la misión. La Universidad de Arizona, en Tucson, gestiona HiRISE, que fue construido por BAE Systems en Boulder, Colorado. Los módulos de aterrizaje Viking 1 y 2 fueron construidos por Martin Marietta; el programa Viking fue gestionado por el Centro de Investigación Langley de la NASA en Hampton, Virginia. JPL gestionó las operaciones de los módulos de aterrizaje y orbitadores Viking. Esta compleja red de colaboración entre agencias gubernamentales, instituciones académicas y empresas privadas es crucial para el éxito de misiones espaciales tan ambiciosas y de largo alcance, que continúan expandiendo las fronteras del conocimiento y la exploración humanos.

El artículo original fue publicado en el portal del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA.
Fuente: Advances in NASA Imaging Changed How World Sees Mars
Autor: Andrew Good / Karen Fox / Molly Wasser