Misiones a Marte

Mariner 4 fue la primera misión exitosa de la NASA a Marte y la primera nave espacial en sobrevolar el planeta y devolver fotografías en primer plano de otro mundo. Lanzada el 28 de noviembre de 1964, pasó junto a Marte los días 14 y 15 de julio de 1965 y transmitió las primeras imágenes de un planeta tomadas desde el espacio profundo.

La sonda devolvió 21 imágenes utilizables (más una 22.ª parcial) que cubrían cerca del 1 % de la superficie y revelaban un paisaje lleno de cráteres, semejante al de la Luna. También midió una atmósfera sorprendentemente tenue, con una presión en superficie de unos 4–7 milibares, y no detectó ningún campo magnético global significativo.

Los resultados transformaron la imagen que la humanidad tenía de Marte: el terreno árido y lleno de cráteres puso fin a las esperanzas persistentes de canales, vegetación exuberante o un mundo parecido a la Tierra. El contacto con la nave se mantuvo hasta 1967.

Mariner 9 se convirtió en la primera nave espacial en orbitar otro planeta. Lanzada el 30 de mayo de 1971, entró en órbita de Marte el 14 de noviembre de 1971, justo cuando una tormenta de polvo de alcance planetario envolvía la superficie.

El orbitador esperó semanas a que el polvo se asentara antes de comenzar su reconocimiento. Cuando el cielo se despejó, cartografió cerca del 85 % de la superficie marciana y devolvió 7.329 imágenes, transformando Marte de un disco borroso en un mundo cartografiado.

Sus descubrimientos fueron históricos: el gigantesco volcán Olympus Mons, el inmenso sistema de cañones bautizado más tarde Valles Marineris en honor al programa Mariner, los volcanes de Tharsis y cauces secos que insinuaban un pasado más húmedo. La misión operó hasta octubre de 1972.

Mars 2 fue una de las dos naves soviéticas orbitador-aterrizador enviadas en 1971. Su módulo de descenso llegó a Marte el 27 de noviembre de 1971, pero su sistema de aterrizaje falló durante una violenta tormenta global de polvo, estrellándose —convirtiéndose así en el primer objeto fabricado por el ser humano en alcanzar la superficie de Marte, aunque nunca llegó a funcionar allí.

El orbitador, sin embargo, fue un éxito: entró en órbita y envió datos e imágenes durante los meses siguientes, como parte de una intensa campaña soviética para estudiar el planeta.

Mars 3 fue una misión soviética concebida como un par de orbitador y módulo de aterrizaje. Lanzada el 28 de mayo de 1971, su módulo se posó el 2 de diciembre de 1971: el primer aterrizaje suave de la historia en la superficie de Marte.

El módulo comenzó a transmitir, pero enmudeció al cabo de unos 20 segundos, muy probablemente vencido por una violenta tormenta de polvo global. Esa señal breve y sin imagen se considera la primera transmisión de la historia desde la superficie marciana.

Aunque el módulo se perdió casi de inmediato, el orbitador de Mars 3 siguió funcionando y devolvió datos desde la órbita del planeta.

Viking 1 logró el primer aterrizaje totalmente exitoso en Marte. Su orbitador alcanzó el planeta el 19 de junio de 1976 y, tras una cuidadosa búsqueda de un lugar seguro, el módulo de aterrizaje se posó en Chryse Planitia el 20 de julio de 1976, enviando las primeras imágenes jamás tomadas desde la superficie marciana.

El módulo de aterrizaje fotografió sus alrededores, registró datos meteorológicos y realizó una serie de experimentos biológicos en busca de vida microbiana en el suelo; los resultados fueron famosos por su ambigüedad. Funcionó durante más de seis años —un récord de longevidad para una misión en la superficie de Marte hasta Opportunity—, con el último contacto en noviembre de 1982.

Viking 2 fue la gemela de Viking 1 —un par orbitador-aterrizador lanzado en 1975—. Su aterrizador se posó en Utopia Planitia el 3 de septiembre de 1976, en el lado opuesto del planeta respecto a Viking 1, lo que proporcionó a los científicos dos emplazamientos superficiales muy distintos para comparar.

Envió miles de imágenes, registró la escarcha y el clima a lo largo de las estaciones y repitió los experimentos biológicos que buscaban vida en el suelo. El aterrizador funcionó hasta abril de 1980 y su orbitador hasta julio de 1978.

Mars Pathfinder aterrizó rebotando sobre cojines inflables en Ares Vallis el 4 de julio de 1997 —una demostración de bajo coste de un método de aterrizaje radicalmente nuevo—. Liberó a Sojourner, un robot del tamaño de un horno microondas que se convirtió en el primer vehículo con ruedas en circular por otro planeta.

El módulo de aterrizaje y el rover funcionaron durante unos tres meses, muy por encima de su corta vida útil prevista, enviando más de 16.000 imágenes y analizando rocas que apuntaban a un pasado más cálido y húmedo. Pathfinder demostró los aterrizajes con airbags y las operaciones con rovers, técnicas en las que se basarían todos los rovers posteriores de la NASA.

Mars Global Surveyor se lanzó en 1996 y alcanzó el planeta el 11 de septiembre de 1997, utilizando después el aerofrenado para ajustar su órbita. Fue la primera misión estadounidense a Marte plenamente exitosa desde Viking y continuó cartografiando el planeta durante casi una década.

Su altímetro láser MOLA produjo la topografía global definitiva de Marte, mientras que su cámara captó barrancos, el comportamiento de las tormentas de polvo y los depósitos de hematita gris que más tarde determinaron el lugar de aterrizaje de Opportunity. Se perdió el contacto en noviembre de 2006.

Nozomi («Esperanza») fue la primera misión de Japón a Marte, lanzada en 1998 para estudiar la atmósfera superior. Una válvula de propulsión atascada malgastó combustible al principio y obligó a seguir una larga trayectoria de recuperación con asistencia gravitatoria terrestre.

Una potente erupción solar dañó después su electrónica, y cuando Nozomi llegó finalmente a Marte en diciembre de 2003, no pudo encender su motor para entrar en órbita. Pasó de largo junto al planeta, un fallo cercano que, no obstante, demostró gran parte de la tecnología japonesa de espacio profundo.

Mars Climate Orbiter estaba destinado a estudiar el clima del planeta y actuar como repetidor para Mars Polar Lander. Nunca tuvo la oportunidad: el 23 de septiembre de 1999, al encender sus motores para entrar en órbita, descendió demasiado en la atmósfera y se desintegró.

La causa se convirtió en una lección clásica de ingeniería: el software de un equipo utilizaba unidades imperiales (libra-fuerza-segundo), mientras que el sistema de navegación esperaba unidades métricas (newton-segundo), por lo que la trayectoria se desvió lo suficiente como para condenar la nave.

Mars Polar Lander tenía como objetivo posarse cerca del borde de la capa polar sur en diciembre de 1999 para estudiar el hielo y el clima. Se perdió el contacto durante el descenso final el 3 de diciembre de 1999 y nunca se recuperó.

La principal explicación es que una señal espuria procedente de las patas de aterrizaje hizo que el software de vuelo apagara los motores cuando el módulo aún se encontraba a decenas de metros de altura, dejándolo caer sobre la superficie. También se perdieron dos pequeñas sondas de impacto Deep Space 2 que viajaban a bordo.

Mars Odyssey alcanzó la órbita el 24 de octubre de 2001 y ha estado operando desde entonces — la nave espacial con más tiempo en funcionamiento en Marte. Sus instrumentos de rayos gamma y neutrones cartografiaron el hidrógeno justo bajo la superficie, revelando grandes cantidades de hielo de agua enterrado.

THEMIS mapea minerales y temperaturas de la superficie tanto de día como de noche, y Odyssey actúa como un relé de datos esencial para los rovers en la superficie. Décadas después, sigue enviando datos científicos y transmitiendo información de los rovers a la Tierra.

Mars Express fue la primera misión europea a otro planeta, llegando el 25 de diciembre de 2003. Lleva el radar de subsuelo MARSIS y la cámara estéreo HRSC, que ha creado espectaculares mapas tridimensionales de la superficie marciana.

Su radar sondeó los casquetes polares y aportó pruebas de la existencia de hielo de agua —y, de forma controvertida, posibles masas de agua líquida bajo el polo sur—. También transportó el Beagle 2 a Marte y sigue operativo dos décadas después.

Beagle 2 fue un pequeño módulo de aterrizaje británico transportado a Marte a bordo de la Mars Express de la ESA. Fue liberado y tocó tierra en Isidis Planitia el 25 de diciembre de 2003, pero nunca envió señal alguna, y durante más de una década su destino fue un misterio.

En 2015, imágenes de alta resolución del Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA localizaron el Beagle 2 intacto en la superficie: había aterrizado con éxito, pero dos de sus cuatro paneles solares no se desplegaron, bloqueando la antena que necesitaba para comunicarse.

Los Mars Exploration Rovers fueron dos geólogos gemelos: Spirit aterrizó en el cráter Gusev el 4 de enero de 2004 y Opportunity en Meridiani Planum el 25 de enero de 2004. Cada uno estaba diseñado para durar solo 90 soles, pero ambos superaron con creces ese plazo.

Proporcionaron pruebas concluyentes de que en el pasado fluyó agua líquida en Marte: esferas de hematita, sales de sulfato y rocas estratificadas. Spirit dejó de comunicarse en 2010 tras quedar atrapado en suelo blando; Opportunity recorrió un récord de 45 km durante 14 años antes de que una tormenta de polvo global pusiera fin a su misión en 2018.

Mars Reconnaissance Orbiter entró en órbita el 10 de marzo de 2006 y pasó meses frenando mediante aerofrenado hasta alcanzar una órbita científica baja. Lleva el conjunto de instrumentos más potente jamás enviado a la órbita de Marte.

Su cámara HiRISE resuelve características de la superficie hasta unos 30 cm, CRISM cartografía minerales y SHARAD sondea el hielo enterrado. MRO es también el principal relé de alta velocidad que transmite datos desde los rovers de superficie, y sigue activo tras más de 15 años.

Phoenix aterrizó el 25 de mayo de 2008 en las llanuras más septentrionales —la primera nave en posarse en el ártico marciano—. En lugar de desplazarse, permaneció fija y usó un brazo robótico para excavar en el suelo helado justo bajo ella.

Exhumó y confirmó la presencia de hielo de agua a pocos centímetros de la superficie, detectó sales reactivas de perclorato en el suelo e incluso observó cómo caía nieve desde las nubes situadas encima. Alimentada por energía solar, quedó en silencio en noviembre de 2008 con la llegada del invierno polar.

Curiosity es un rover del tamaño de un automóvil, alimentado por energía nuclear, que aterrizó en el cráter Gale el 6 de agosto de 2012 mediante la audaz maniobra 'sky crane'. Su objetivo es leer el registro de habitabilidad del planeta capa por capa.

Confirmó que el cráter Gale albergó en el pasado un lago de agua dulce de larga duración, detectó moléculas orgánicas en las lutitas y midió variaciones estacionales de metano en la atmósfera. Años después, sigue ascendiendo por las laderas del monte Sharp.

MAVEN entró en órbita el 21 de septiembre de 2014 con una pregunta central: ¿qué le ocurrió a la antaño densa atmósfera de Marte? Sobrevuela la atmósfera superior para medir cómo el gas escapa al espacio en la actualidad.

Sus datos demostraron que el viento solar y las tormentas solares han ido despojando al planeta de la mayor parte de su atmósfera a lo largo de miles de millones de años, provocando su transición de un entorno cálido y húmedo a otro frío y seco. MAVEN también actúa como repetidor de comunicaciones.

La Mars Orbiter Mission, apodada Mangalyaan, fue la primera nave interplanetaria de la India. Al alcanzar la órbita el 24 de septiembre de 2014, la ISRO se convirtió en la primera agencia espacial en llegar a Marte en su primer intento —y lo hizo con un presupuesto excepcionalmente reducido, de unos 74 millones de dólares.

Concebida principalmente como demostrador tecnológico, transportaba una pequeña carga científica que incluía un sensor de metano y una cámara en color, cuyas imágenes gran angular del disco completo de Marte se volvieron icónicas. Funcionó durante unos ocho años antes de perderse el contacto.

El orbitador ExoMars Trace Gas Orbiter llegó el 19 de octubre de 2016 para buscar gases raros en la atmósfera —sobre todo metano, que en la Tierra suele estar ligado a la vida o a la actividad geológica—. Pasó más de un año realizando aerofrenado hasta alcanzar su órbita científica.

TGO ha medido cantidades sorprendentemente bajas de metano, lo que agudiza un enigma de larga data, y cartografía el hidrógeno (agua) justo bajo la superficie. También actúa como principal relé de datos para las misiones en superficie. Sin embargo, su módulo de aterrizaje demostrador Schiaparelli se perdió durante el descenso en 2016.

InSight aterrizó en Elysium Planitia el 26 de noviembre de 2018 para estudiar Marte desde su interior. A diferencia de un rover, era un módulo de aterrizaje estático que colocó un sismómetro de ultra alta sensibilidad en el suelo para detectar martemotos.

Durante más de cuatro años registró más de 1.300 sismos, lo que permitió a los científicos medir por primera vez el tamaño de la corteza, el manto y el núcleo. Su sonda térmica de auto-martilleo no logró perforar el suelo, y la acumulación de polvo en los paneles solares puso fin a la misión en diciembre de 2022.

La misión Emirates Mars Mission, llamada Hope, alcanzó la órbita el 9 de febrero de 2021 — la primera misión interplanetaria del mundo árabe. Su órbita alta y amplia está diseñada para observar el clima de Marte en todo el planeta y durante todo el día.

Hope ha construido la primera imagen completa de los ciclos climáticos diarios y estacionales, ha rastreado tormentas de polvo y cómo escapan los gases, y ha captado observaciones impactantes de auroras irregulares brillando en la atmósfera nocturna. Sigue activa.

Tianwen-1 llegó el 10 de febrero de 2021 e hizo algo que ninguna misión marciana había logrado antes: orbitar, aterrizar y desplegar un róver en un único intento. El róver Zhurong aterrizó en Utopia Planitia el 15 de mayo de 2021.

Zhurong recorrió casi dos kilómetros estudiando el suelo, las rocas y las capas subterráneas antes de entrar en hibernación para el invierno marciano en mayo de 2022; no volvió a activarse, probablemente debido al polvo acumulado en sus paneles solares. El orbitador sigue cartografiando el planeta y transmitiendo datos.

Perseverance aterrizó en el cráter Jezero el 18 de febrero de 2021, en el emplazamiento de un antiguo delta fluvial elegido por su potencial para preservar rastros de vida pasada. Es la pieza central del esfuerzo Mars Sample Return.

El rover busca biofirmas y sella núcleos de roca en tubos de muestra para su futuro retorno a la Tierra. Su experimento MOXIE produjo oxígeno a partir de la atmósfera de CO₂, y transportó a Ingenuity, la primera aeronave en volar en otro mundo, que completó 72 vuelos.

Rosalind Franklin es el rover ExoMars de la ESA, diseñado para lograr algo que ninguna misión a Marte ha conseguido hasta ahora: perforar hasta dos metros bajo la superficie, donde cualquier molécula orgánica estaría protegida de la radiación, y analizar ese material fresco en busca de señales de vida pasada.

El rover estaba listo hace años, pero su lanzamiento se canceló en 2022 cuando la ESA puso fin a su colaboración con Roscosmos, la agencia rusa. Ahora la NASA contribuye con los elementos de lanzamiento y aterrizaje, con el despegue previsto para 2028 y el aterrizaje en Oxia Planum. Ninguna fecha está garantizada.

Mars Sample Return es una campaña conjunta de NASA–ESA para lograr lo que ninguna misión ha hecho antes: traer muestras de Marte a la Tierra. Perseverance ya está sellando núcleos de roca y suelo en el cráter Jezero para que una futura nave espacial los recoja.

El plan contempla un aterrizador para recoger los tubos almacenados, un pequeño cohete (el Mars Ascent Vehicle) para lanzarlos a órbita, y un orbitador de la ESA para capturar las muestras y traerlas de vuelta. La arquitectura está siendo reelaborada para reducir costes y plazos, y no tiene fecha de lanzamiento confirmada.