El vuelo de la nave espacial ExoMars 2022 de la ESA para llegar a Marte durará 264 días y se prevé su aterrizaje en la superficie marciana el 10 de junio de 2023, alrededor de las 17:30 CEST (15:30 UTC).
El clima en Marte, el tipo de lanzador y las leyes de la física que rigen los planetas determinaron una ventana de lanzamiento de 12 días a partir del 20 de septiembre de 2022. Transferencias orbitales eficientes, buenas comunicaciones y sin grandes tormentas de polvo en el horizonte marciano hacen que la trayectoria elegida sea la más rápida y segura.
Cuando se enfrentan a cómo llegar a Marte, los equipos europeos y rusos tienen que hacer malabarismos con muchos factores. El equipo de análisis de la misión en el Centro Europeo de Operaciones Espaciales (ESOC), en Alemania, tuvo en cuenta el rendimiento del lanzador de protones de Rusia para identificar una serie de posibles trayectorias.
“Teníamos varias trayectorias de transferencia para elegir y una nave espacial ya construida para el viaje”, dice Mattia Mercolino, ingeniero principal de sistemas de ExoMars. “Estas variables nos impusieron restricciones vinculadas a la potencia, los umbrales de temperatura y la orientación hacia la Tierra durante las primeras etapas del vuelo, entre otras”.
Poder comunicarse con la nave espacial también jugó un papel importante. “Una de las alternativas tenía una ventana de lanzamiento más larga, pero peor conexión con la nave durante los primeros días. Esta elección fue demasiado arriesgada, especialmente cuando se desea tener el control total al comienzo de la misión”, explica Tiago Loureiro, director de operaciones de la nave espacial ExoMars.
La trayectoria final lleva un poco más de tiempo, una semana más, y la secuencia de lanzamiento requiere más maniobras, pero no se trataba solo de limitaciones terrestres. “Necesitábamos comprender los desafíos únicos de nuestro destino. Las características orbitales de Marte y las tormentas de polvo fueron cruciales para nuestra decisión”, añade Loureiro.
Las tormentas de polvo son frecuentes en Marte, pero también son difíciles de predecir. Las estaciones juegan un papel importante y es más probable que ocurran tormentas durante la primavera y el verano en el hemisferio sur. El lugar de aterrizaje de ExoMars es Oxia Planum, ubicado en el hemisferio norte.
Las tormentas de polvo amenazadoras a escala global tienden a ocurrir aproximadamente cada diez años. El más reciente fue en 2018. Aunque ExoMars aterrizará fuera de la temporada de tormentas de polvo, la acumulación de polvo en los paneles solares reducirá el suministro de energía e incluso podría forzar un cierre temporal del rover Rosalind Franklin de la ESA y la plataforma de superficie rusa, denominada Kazachok.
“Pasamos por una serie de estudios y pruebas para asegurarnos de que todos los sistemas sobrevivirían con luz solar reducida en el aterrizaje al final de la tarde y durante las operaciones de superficie las semanas siguientes”, agregó Loureiro.
Los científicos europeos quieren operar el rover en Marte durante el mayor tiempo posible. Rosalind Franklin puede hacer frente a las tormentas de polvo regionales durante unos días y a las capas de polvo fino que cubren sus paneles solares.
«Una tormenta de polvo global que cubra la atmósfera durante varios meses probablemente resultaría la muerte del rover», advierte Jorge Vago, científico del proyecto del rover ExoMars de la ESA. “Por eso es tan importante lograr la mayoría de los objetivos de la misión antes de que comience la problemática temporada de polvo”, agrega.
Los equipos de ESOC necesitaron unos meses de trabajo para delimitar la fecha de lanzamiento final y la trayectoria a Marte. “Todo el desafío es fantástico, creo que tengo el mejor trabajo del mundo”, dice Loureiro. «Lanzar una nave espacial, dispararla a través del Sistema Solar, esperar que aterrice en una sola pieza, desplegarla, conducirla en Marte … Y haremos todo esto sin el lujo de interactuar con la nave espacial o el rover en tiempo real», explica.
Enviar el primer rover europeo a Marte requiere un verdadero trabajo en equipo. Todos y cada uno de los comandos se han planeado cuidadosamente junto con los socios rusos, involucrando varios centros de control y países.
La ESA controlará las comunicaciones entre Rosalind Franklin y la plataforma de superficie Kazachok durante sus primeros días en Marte. Como parte del programa ExoMars, Trace Gas Orbiter, que ha estado dando vueltas a Marte durante casi cuatro años, servirá como una plataforma de retransmisión de datos para respaldar las comunicaciones.
Unas semanas después del aterrizaje, y solo cuando la plataforma de superficie sea segura y pueda operar de forma independiente, la ESA entregará el control de Kazachok a Roscosmos.
