Misiones ‘Flagship’

Se trata de grandes misiones para el avance del conocimiento técnico y científico, que sirven de preparación para una misión tripulada. Las primeras misiones ‘Flagship’, que se encuentran en proceso de aprobación para la realización de estudios industriales por parte del Consejo de Participantes del Aurora, son la misión ExoMars y la misión de prueba de regreso de Marte.

ExoMars

La ExoMars es la primera misión ‘Flagship’ del Aurora que se va a evaluar. Su objetivo es describir con más precisión el entorno biológico de Marte, lo que va a servir de preparación para futuras misiones robóticas y, posteriormente, para la exploración humana. Los datos que se obtengan en esta misión también van a proporcionar información de gran valor para la realización de estudios más profundos sobre exobiología, rama de la biología que se encarga de buscar vida en otros planetas.

La misión requiere el desarrollo de una sonda orbital para Marte, un módulo de descenso y un vehículo todo terreno para explorar Marte. La sonda orbital para Marte tendrá que ser capaz de alcanzar Marte y ponerse en órbita alrededor del planeta. A bordo de la sonda viajará un vehículo todo terreno para explorar Marte, en el interior de un módulo de descenso.

La sonda orbital, tras su lanzamiento y aterrizaje en la superficie de Marte, se trasladará a una órbita más adecuada, desde la que podrá actuar como satélite de retransmisión de datos. En un principio, funcionará como punto de retransmisión de datos para el todo terreno de la ExoMars, pero su período de vida puede prolongarse de modo que sirva para futuras misiones.

El módulo de descenso a Marte lanzará el vehículo todo terreno a una ubicación específica mediante un dispositivo de frenado inflable o un sistema de paracaídas. Ambos sistemas son lo suficientemente resistentes como para soportar las presiones de entrada a la atmósfera, y su precisión de aterrizaje será suficiente para esta misión.

El vehículo todo terreno, que utiliza rayos solares convencionales para generar electricidad, será capaz de recorrer unos cuantos kilómetros sobre la superficie rocosa de tonos rojizos y anaranjados de Marte. El vehículo podrá funcionar de forma autónoma gracias al software que lleva incorporado y navegará con la ayuda de sensores ópticos. Entre su carga útil de exobiología, de unos 40 Kg de peso, se incluye un sistema de taladro ligero, un dispositivo de manipulación y obtención de muestras y un conjunto de instrumentos científicos que servirán para buscar señales de vida pasada o presente.

Para que la misión ExoMars sea un éxito, será necesario que utilice tecnologías avanzadas en los siguientes campos:

• sistemas todo terreno
• sistemas de aterrizaje
• dispositivos de frenado inflables
• suministro de energía
• autonomía y navegación

Aunque todo esto presenta un desafío tecnológico considerable para la industria europea y la industria canadiense, va a permitir poner en práctica muchos años dedicados al desarrollo tecnológico tanto en la ESA como a nivel nacional.

Misión de prueba de regreso de Marte

Se trata de una misión 'Flagship' muy compleja que requiere cinco naves espaciales: una nave para la fase de traslado desde la Tierra hasta Marte, una sonda orbital para Marte, un módulo de descenso, un módulo de ascenso y un vehículo de reentrada en la Tierra. Cuando la sonda orbital se encuentre en una órbita de baja altitud alrededor de Marte, se lanzará el módulo de descenso, que descenderá hasta la superficie de Marte. A bordo de la sonda, la plataforma de aterrizaje del módulo de descenso servirá de dispositivo para recoger muestras y de vehículo de ascenso.

Las muestras de terreno marciano que se recojan, se cargarán en el vehículo de ascenso. Después, el vehículo será lanzado a una órbita alrededor de Marte, donde se encontrará con el vehículo de reentrada en la Tierra. Tras este encuentro, el vehículo de reentrada en la Tierra regresará a la Tierra con las valiosas muestras, siguiendo una trayectoria balística. Posteriormente, estas muestras se recuperarán y se aislarán en una instalación de ‘cura’ que impida la contaminación de las muestras y que permita a los científicos analizarlas con total seguridad.

Es probable que se utilice un dispositivo de frenado inflable para el descenso a través de la atmósfera de Marte, similar al que se presentó para la misión ExoMars. Para la reentrada en la atmósfera terrestre se prevé la utilización de un sistema de paracaídas o dispositivo inflable.

Para llevar a cabo esta misión pionera será necesario utilizar diversas tecnologías novedosas. Entre estas tecnologías se incluye el sistema de aterrizaje en Marte, el vehículo de ascenso desde Marte, el sistema de encuentro en la órbita de Marte y el vehículo o cápsula de reentrada en la Tierra. En principio, todas estas tecnologías podrán ponerse a prueba en un entorno cercano a la Tierra, a excepción de la capacidad final del sistema de encuentro y acoplamiento, que debería llevarse a cabo preferiblemente en una órbita marciana. La tecnología necesaria para llevar a cabo esta misión ‘Flagship’ va a desarrollarse a lo largo de una serie de misiones ‘Arrow’ orientadas al desarrollo tecnológico.

Algunos factores importantes, con influencia sobre el diseño y el desarrollo de la misión son los siguientes:

• Punto de aterrizaje No se tomarán decisiones durante un tiempo, hasta que vayan adquiriéndose conocimientos progresivamente sobre las características geoquímicas, biológicas y medioambientales de Marte, a través de misiones previas al planeta. Esto significa que el diseño de la nave espacial deberá ser lo suficientemente resistente como para poder hacer frente a distintos puntos de aterrizaje, que se seleccionarán en una etapa posterior del programa.
• Tamaño de las muestras Se considera que una muestra de 500 gramos de peso es acorde a las recomendaciones del Grupo de Trabajo para la Exploración Internacional de Marte (IMEWG).
• Recolección de muestras Será necesaria una máquina taladradora en miniatura para poder recoger muestras de terreno marciano a una cierta profundidad. Las muestras se tomarán bajo la capa superior del terreno porque se espera que ésta sea totalmente estéril a causa del alto nivel de radiación. El nivel de radiación será elevado porque, a diferencia de la atmósfera terrestre, la atmósfera marciana no filtra la radiación. Es probable que no se encuentren señales de formas de vida pasada en la superficie debido a los altos niveles de oxidación, que destruyen las señales biológicas identificables.

• Protección de las muestras Para proteger las muestras será necesario aplicar medidas prudenciales. Por un lado habrá que evitar que organismos procedentes de la Tierra contaminen Marte y, por otro lado, habrá que asegurarse de que ningún organismo marciano, si es que existe alguno, contamine la Tierra.

  Si todo transcurre de acuerdo con el plan establecido, esta misión tan compleja y desafiante podría lanzarse en una fecha tan temprana como es el año 2011.