Por qué la misión Mars Sample Return de la NASA tiene un futuro inestable

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Una misión crítica de la NASA en la búsqueda de vida más allá de la Tierra, Mars Sample Return, está en problemas. Su presupuesto se ha disparado de 5.000 millones de dólares a más de 11.000 millones de dólares, y la fecha de retorno de la muestra puede pasar de finales de esta década a 2040.

La misión sería la primera en intentar devolver muestras de rocas de Marte a la Tierra para que los científicos puedan analizarlas en busca de signos de vida pasada.

El administrador de la NASA, Bill Nelson, dijo durante una conferencia de prensa el 15 de abril de 2024 que la misión, tal como está diseñada actualmente, es demasiado costosa y lenta. La NASA dio a las empresas privadas un mes para presentar propuestas para recuperar las muestras de una manera más rápida y asequible.

Como astrónomo que estudia cosmología y ha escrito un libro sobre las primeras misiones a Marte, he estado observando cómo se desarrolla la saga del retorno de muestras. Marte es el mejor y más cercano lugar para buscar vida más allá de la Tierra, y si esta ambiciosa misión de la NASA fracasara, los científicos perderían la oportunidad de aprender mucho más sobre el planeta rojo.

La habitabilidad de Marte

Las primeras misiones de la NASA que alcanzaron la superficie de Marte en 1976 revelaron que el planeta era un desierto gélido, inhabitable sin una atmósfera espesa que protegiera la vida de la radiación ultravioleta del Sol. Pero los estudios realizados durante la última década sugieren que el planeta pudo haber sido mucho más cálido y húmedo hace varios miles de millones de años.

Los rovers Curiosity y Perseverance han demostrado que el entorno primitivo del planeta era adecuado para la vida microbiana.

Encontraron los componentes químicos de la vida y signos de agua superficial en un pasado lejano. Curiosity, que aterrizó en Marte en 2012, sigue activo; su gemelo, Perseverance, que aterrizó en Marte en 2021, desempeñará un papel crucial en la misión de retorno de muestras.

El cráter Jezero de Marte, donde los científicos están buscando signos de bacterias antiguas.ESA/DLR/FU Berlín, CC BY-SA

Por qué los astrónomos quieren muestras de Marte

La primera vez que la NASA buscó vida en una roca de Marte fue en 1996. Los científicos afirmaron haber descubierto fósiles microscópicos de bacterias en el meteorito marciano ALH84001. Este meteorito es un trozo de Marte que aterrizó en la Antártida hace 13.000 años y fue recuperado en 1984. Los científicos no estuvieron de acuerdo sobre si el meteorito realmente alguna vez albergó biología, y hoy en día la mayoría de los científicos coinciden en que no hay evidencia suficiente para decir que la roca contiene fósiles.

En los últimos 40 años se han encontrado en la Tierra varios cientos de meteoritos marcianos. Son muestras gratuitas que cayeron a la Tierra, por lo que, aunque pueda parecer intuitivo estudiarlas, los científicos no pueden decir en qué lugar de Marte se originaron estos meteoritos. Además, fueron expulsados ​​de la superficie del planeta por impactos, y esos eventos violentos podrían haber destruido o alterado fácilmente evidencia sutil de vida en la roca.

No hay nada mejor que traer muestras de una región que se sabe que fue acogedora para la vida en el pasado. Como resultado, la agencia se enfrenta a un precio de 700 millones de dólares por onza, lo que convierte a estas muestras en el material más caro jamás reunido.

Una misión convincente y compleja

Traer rocas de Marte de regreso a la Tierra es la misión más desafiante que la NASA haya intentado jamás, y la primera etapa ya ha comenzado.

Perseverance ha recolectado más de dos docenas de muestras de rocas y suelo, y las ha depositado en el suelo del cráter Jezero, una región que probablemente alguna vez estuvo inundada de agua y podría haber albergado vida. El rover inserta las muestras en recipientes del tamaño de tubos de ensayo. Una vez que el rover llene todos los tubos de muestra, los recogerá y los llevará al lugar donde aterrizará el módulo de aterrizaje de recuperación de muestras de la NASA. El módulo de aterrizaje de recuperación de muestras incluye un cohete para poner las muestras en órbita alrededor de Marte.

Una animación que muestra el plan de la misión Mars Sample Return, según lo diseñado por el Jet Propulsion Laboratory.

La Agencia Espacial Europea ha diseñado un Earth Return Orbiter, que se encontrará con el cohete en órbita y capturará el contenedor de muestra del tamaño de una pelota de baloncesto. Luego, las muestras se sellarán automáticamente en un sistema de biocontención y se transferirán a una cápsula de entrada a la Tierra, que forma parte del Earth Return Orbiter. Después del largo viaje a casa, la cápsula de entrada se lanzará en paracaídas a la superficie de la Tierra.

La compleja coreografía de esta misión, que involucra un rover, un módulo de aterrizaje, un cohete, un orbitador y la coordinación de dos agencias espaciales, no tiene precedentes. Es el culpable del aumento del presupuesto y del largo plazo.

La devolución de muestras arruina el banco

Mars Sample Return ha provocado un agujero en el presupuesto de la NASA, lo que amenaza otras misiones que necesitan financiación.

El centro de la NASA detrás de la misión, el Jet Propulsion Laboratory, acaba de despedir a más de 500 empleados. Es probable que el presupuesto de Mars Sample Return haya causado en parte los despidos, pero también se debió a que el Jet Propulsion Laboratory tenía un plato demasiado lleno de misiones planetarias y sufría recortes presupuestarios.

El año pasado, un informe de una junta de revisión independiente y un informe de la Oficina del Inspector General de la NASA plantearon profundas preocupaciones sobre la viabilidad de la misión de retorno de muestras. Estos informes describieron el diseño de la misión como demasiado complejo y señalaron problemas como la inflación, problemas en la cadena de suministro y estimaciones de costos y cronogramas poco realistas.

La NASA también está sintiendo la presión del Congreso. Para el año fiscal 2024, el Comité de Asignaciones del Senado recortó el presupuesto para ciencia planetaria de la NASA en más de medio billón de dólares. Si la NASA no puede controlar los costos, la misión podría incluso cancelarse.

Pensando fuera de la caja

Ante estos desafíos, la NASA ha convocado a la industria privada a presentar diseños innovadores, con el objetivo de reducir el coste y la complejidad de la misión. Las propuestas deben presentarse antes del 17 de mayo, que es un cronograma extremadamente ajustado para un esfuerzo de diseño tan desafiante. Y será difícil para las empresas privadas mejorar el plan que los expertos del Laboratorio de Propulsión a Chorro tuvieron más de una década para elaborar.

Un actor potencial importante en esta situación es la empresa espacial comercial SpaceX. La NASA ya se está asociando con SpaceX para el regreso de Estados Unidos a la Luna. Para la misión Artemis III, SpaceX intentará llevar humanos a la Luna por primera vez en más de 50 años.

Sin embargo, el enorme cohete Starship que SpaceX utilizará para Artemis ha tenido solo tres vuelos de prueba y necesita mucho más desarrollo antes de que la NASA le confíe una carga humana.

El cohete Starship de SpaceX, el cohete comercial más potente.Foto AP/Eric Gay

En principio, un cohete Starship podría traer de regreso una gran carga útil de rocas marcianas en una sola misión de dos años y a un costo mucho menor. Pero Starship conlleva grandes riesgos e incertidumbres. No está claro si ese cohete podría devolver las muestras que Perseverance ya ha reunido.

Starship utiliza una plataforma de lanzamiento y sería necesario repostar combustible para el viaje de regreso. Pero no hay plataforma de lanzamiento ni estación de servicio en el cráter Jezero. Starship está diseñado para transportar personas, pero si los astronautas van a Marte a recolectar muestras, SpaceX necesitará un cohete Starship que sea incluso más grande que el que ha probado hasta ahora.

Enviar astronautas también conlleva riesgos y costos adicionales, y una estrategia de utilizar personas podría terminar más complicada que el plan actual de la NASA.

Con todas estas presiones y limitaciones, la NASA ha decidido ver si el sector privado puede encontrar una solución ganadora. Sabremos la respuesta el próximo mes.La conversación

Chris Impey, Profesor Distinguido de Astronomía de la Universidad, Universidad de Arizona

Este artículo se vuelve a publicar desde The Conversation bajo una licencia Creative Commons. Lea el artículo original.

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