El grupo de investigación en Micro y Nanotecnologías de la Universidad Politécnica de Cataluña (UPC) ha participado en el diseño, fabricación y calibración del sensor de viento del instrumento MEDA, que viajará a Marte en la misión de la Nasa ‘Mars2020’.
Este instrumento servirá para medir la dirección y la velocidad del viento, la humedad relativa, la presión o las propiedades del polvo en suspensión del Planeta Rojo. Es la tercera vez que tecnología fabricada en la UPC viajará a Marte. En esta ocasión se han creado 60 chips de silicio que son el núcleo del sensor y que ya se han entregado al Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la Nasa.
El sensor de viento del instrumento MEDA en cuyo desarrollo ha participado el grupo de investigación en Micro y Nanotecnologías (MNT) de la UPC irá embarcado, junto con otros instrumentos científicos, en un vehículo explorador (rover) en la misión de la Nasa Mars2020.
El objetivo principal de esta misión, que forma parte del Programa de Exploración de Marte de la Nasa, es analizar signos de habitabilidad, caracterizar la geología y la dinámica atmosférica, recoger muestras para ser analizadas en la Tierra en próximas misiones y preparar una futura exploración humana de Marte.
El vehículo robótico contará con un taladro que permitirá extraer muestras de la superficie del planeta para ponerlas en un receptáculo, de cara a que estas muestras vuelvan a la Tierra en la misión Mars Sample Return. Posteriormente, estas muestras se podrán analizar en los laboratorios.
El nuevo sensor, que incluye 60 microchips made in UPC que se acaban de entregar al JPL de la Nasa, es una evolución de los sensores de viento creados anteriormente para el instrumento REMS incorporado al robot explorador Curiosity (de la misión Mars Science Laboratory) y para la estación meteorológica TWINS (de la misión Insight), que se lanzaron en 2011 y 2018, respectivamente.
Los instrumentos REMS, TWINS y MEDA están liderados por el Centro de Astrobiología (del Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial y del Consejo Superior de Investigaciones Científicas). El sensor de viento de MEDA se compone de dos brazos cilíndricos que saldrán del mástil del rover Mars2020. Al igual que en los anteriores sensores REMS y TWINS, la velocidad y la dirección del viento se obtienen midiendo las velocidades tangenciales del viento en diferentes puntos de cada cilindro. En cada uno de estos puntos hay cuatro chips de silicio y un chip adicional para detectar la temperatura del aire. Las velocidades tangenciales del viento se obtienen mediante la monitorización de los pequeños cambios en la transferencia de calor de cada dado (conjunto de cuatro chips) hacia el aire.
El grupo MNT, vinculado a la Escuela de Telecomunicación de Barcelona (ETSETB), ha participado en el diseño y la fabricación de todas las versiones del sensor. En particular, los 60 chips de silicio, que son el núcleo del sensor MEDA, se han fabricado en el laboratorio de la Sala Blanca, en el Campus Nord de la UPC, en Barcelona. El equipo de científicos también participará en la calibración del sensor y en la futura recuperación de datos de Marte, de cara a contribuir para mejorar la estimación del viento y, por tanto, analizar mejor la dinámica atmosférica.
“Esta será la tercera vez que los chips de silicio fabricados en la UPC viajan a Marte“, explica el profesor Manel Domínguez, investigador principal del grupo MNT en este proyecto que dirige junto al profesor Vicente Jiménez. El equipo está constituido también por los investigadores Teresa Atienza, Luis Castañer, Sergi Gorreta, Lukasz Kowalski, Gema López y Santiago Silvestre.
El sensor de viento en la misión InSight está proporcionando medidas publicadas actualmente en Nasa PDS (Planetary Data System). “La detección del viento es un factor clave en el desarrollo del conocimiento científico de las atmósferas planetarias. También es muy importante para la futura exploración humana de Marte, así como para las misiones más cercanas, como la Mars Sample Return”, añade Domínguez.
El grupo de científicos ya está desarrollando un nuevo sensor de viento, de geometría esférica, para futuras misiones en Marte. La principal ventaja de este nuevo sensor es su miniaturización, ya que tiene una esfera de 10 mm diámetro, así como su bajo consumo. “Esto hace que sea un excelente candidato para pequeñas sondas planetarias”, asegura Domínguez.
Los desarrollos de la UPC en estos sensores han sido financiados por proyectos del Plan Nacional de I+D+i.
