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Misiones de EE. UU. del siglo XX
El programa Mariner de Estados Unidos tenía por objeto la exploración de Venus, Marte y Mercurio. Las dos primeras, la quinta y la décima fueron asignadas al planeta Venus (esta última en conjunto con Mercurio), siendo el resto asignadas a Marte.
Tras el fracaso de la primera de las misiones a Marte, la Mariner 3, por un error en el desacoplamiento del escudo protector tras el lanzamiento, se lanzó, en noviembre de 1964 la Mariner 4. Esta sonda, idéntica a la Mariner 3, fue la primera en sobrevolar Marte, entre el 14 y el 15 de julio de 1965, enviando las primeras fotografías de la superficie del planeta. Su mínima distancia al planeta estuvo en 9.846 km. En diciembre de 1967 cesó la comunicación con la nave.
Aunque la misión fue bastante exitosa, las fotografías de la Mariner 4 eran de baja calidad y solo mostraban cráteres de impacto, abarcando un pequeño porcentaje de la superficie marciana. Por ello la NASA fabricó dos naves mejoradas: la Mariner 6 y la Mariner 7, iguales entre sí, y lanzadas en 1969, en febrero y marzo respectivamente. La Mariner 6 arribó a Marte en julio de 1969 y la Mariner 7 cinco días después, ya en agosto. Enviaron 143 imágenes de Marte y de Phobos, su satélite más cercano.
Si bien estas dos sondas no cubrieron con sus imágenes grandes partes del planeta, si sirvieron para desechar la idea de la similitud de Marte con la Luna que habían dado las fotografías de la Mariner 4, pudiendose observar con estas sondas zonas con diferente albedo y algunas casi libres de cráteres de impacto. Ambas naves se aproximaron a 3.400 km sobre la superficie.
Tras un fracaso con la Mariner 8 por un fallo en el lanzamiento, a primeros de mayo de 1971, se lanzó ese mismo mes la Mariner 9, uniendo a su objetivo (estudiar los cambios temporales en la atmósfera y la superficie) el de la sonda fallida (mapear el 70% de la superficie marciana).
La Mariner 9 alcanzó a Marte el 13 de noviembre de 1971 y se convirtió en la primera nave en orbitar otro planeta. A su llegada se había instalado la mayor tormenta de arena jamás vista en Marte, de modo que tuvo que retrasar varias semanas la toma de fotografías ya que ninguna característica del terreno era observable, salvo algunas cumbres.
Envió más de 7.000 fotografías, con las que se logró el primer mapa global de Marte, lo cual fue un éxito completo. Entre sus imágenes estaban las primeras vistas detalladas de los volcanes, el Valle Marineris, los casquetes polares y los satélites Fobos y Deimos. Además transmitió información sobre las tormentas de polvo globales, el campo gravitatorio (diferente según las zonas) y evidencias de actividad erosiva por parte del viento. Finalmente, tras agotar su combustible, la nave se apagó en octubre de 1972, manteniéndose en órbita hasta que decaiga en unos 50 años y penetre en la atmósfera marciana.
En agosto de 1975, EE. UU. lanza la nave Viking 1, del programa Viking, con el que se buscaba amartizar y buscar vida en el planeta rojo. La nave constaba de un orbitador y un aterrizador. Casi tres semanas después se lanzaba la sonda hermana Viking 2, con los mismos componentes que la Viking 1 y a bordo, en ambos casos, de un cohete Titán. Ambas sondas estuvieron varios meses reconociendo la superficie planetaria hasta seleccionar los lugares donde los aterrizadores, llamados Viking Lander 1 y 2, respectivamente, se posaron sobre la superficie marciana, casi un año después de los lanzamientos.
La misión determinó la composición atmosférica, las variaciones meteorológicas en superficie, además de los experimentos biológicos que aún hoy se siguen estudiando. Por otro lado, se obtuvieron las primeras imágenes detalladas de la superficie de Marte, ya que las enviadas por la sonda Mars 3 no fueron apenas útiles, desde las planicies de Chryse y Utopía). Los orbitadores lograron mapear el 97% del planeta, tomando más de 52.000 imágenes. La misión mostró un paisaje desértico, parecido, por la temperatura, a la tundra de la Tierra.
Los orbitadores cesaron su actividad en 1978, el Viking 2 y 1980, el Viking 1. El Viking 2 Lander finalizó las comunicaciones en 1980 y el Viking 1 Lander en 1982, después de transmitir más de 1400 imágenes de sus dos ubicaciones.
Tras un paréntesis de 17 años, Estados Unidos reanuda la investigación a Marte, lanzando la nave Mars Observer el 25 de septiembre de 1992, siendo la primera misión marciana de la NASA desde el lanzamiento de las Viking en los años 70. Su objetivo era orbitar el plante rojo durante un año para estudiar su topografía, composición, sus campos magnético y gravitatorio, la atmo´sfera marcian, etc.
El 21 de agosto de 1993, tres días antes de que la inserción orbital en Marte, nunca se recibió de nuevo señal de la sonda, posiblemente como consecuencia de pérdida de combustible o un fallo eléctrico. Como consecuencia de este fracaso, la NASA decidió abandonar su política de pocas naves de alta calidad y preupuesto por otra de mayor rapidez y menor coste («faster, cheaper, better»). Los instrumentos de reserva de la Mars Observer fueron reutilizados en misiones posteriores de la NASA como la Mars Global Surveyor, la Mars Odyssey y la Mars Reconnaissance Orbiter.
El éxito llegaría poco después, cuando la Mars Global Surveyor, lanzada el 7 de noviembre 1996, alcanza Marte y entra en órbita el 12 de septiembre de 1997, 21 años después del último logro (con las Viking). Entre sus éxitos está la detección, con el magnetómetro de la nave espacial, de un campo magnético el 15 de septiembre de 1997. Además proporcionó el primer mapa tridimensional de Marte y evidenció la posibilidad de agua líquida en o cerca de la superficie marciana.
El orbitador Mars Global Surveyor (que se traduciría como «topógrafo global de Marte») operó en el planeta rojo durante más de nueve años. Colaboró en la transmisión de información de la Mars Pathfinder a la Tierra, apoyó la misión Mars Odyssey y Mars Exploration Rovers (en 2004) y se utilizó como enlace de comunicaciones para los róveres en la superficie. Con las más de 240.000 imágenes enviadas a la Tierra, se facilitó la búsqueda de sitios de aterrizaje para los róveres Spirit, Opportunity y Curiosity, así como para el módulo de aterrizaje Phoenix. La misión finalizó en noviembre de 2006.
Parte del vídeo «Mars Pathfinder - Especial 20 Aniversario» en la que se ven animaciones generadas por ordenador de la entrada y aterrizaje de la sonda Mars Pathfinder mientras aparecen imágenes del centro de control y el audio del momento (NASA Jet Propulsion Laboratory).
Un mes después del lanzamiento de la anterior salía la sonda Mars Pathfinder («explorador (o pionero) de Marte»), el 4 de diciembre de 1996, desde Cabo Cañaveral (EE. UU.) a bordo de un cohete Delta, amartizando el 4 de julio de 1997 en Ares Vallis, al final de uno de los canales de salida que desembocan en Chryse Planitia. En esta planicie había aterrizado previamente la Viking 2 pero había quedado lejos de canales y rasgos fluviales, a diferencia de la Pathfinder.
Tras el frenado de la sonda a una velocidad de 240 km/h gracias al despliegue de un paracaídas supersónico, la nave usó el sistema de bolsas de aire para su amartizaje, las cuales se inflaron en menos de un segundo. A 100 metros del suelo se activaron tres retrocohetes. Finalmente impactó, protegido por los airbags, a una velocidad de 50 km/h, rebotando al menos 15 veces antes de detenerse. Después de 87 minutos, los airbags se desinflaron y la nave espacial se abrió como los pétalos de una flor, exponiendo sus paneles solares.
El módulo de aterrizaje fue bautizado oficialmente como Mars Pathfinder Carl Sagan Memorial Station. El entonces administrador de la NASA, Daniel S. Goldin, hizo público el cambio de nombre que honraba al gran científico y divulgador. Carl Sagan había fallecido el 20 de diciembre de 1996, 16 días después del lanzamiento de la nave.
Esta era la cuarta nave que aterrizaba sobre la superficie de Marte, pero hizo historia al ser la primera en descargar un róver en el planeta vecino, un pequeño vehículo con 6 ruedas que medía 60 cm de longitud y pesaba solo 10,6 kg.
El nombre del róver se eligió por medio de un concurso estudiantil (método que se ha empleado en varias misiones posteriores). Se pedía un ensayo sobre una mujer de la historia cuyos logros tuvieran relevancia para el estudio marciano. La ganadora de entre los 3.500 participantes fue Valeri Ambroise, de 12 años, del estado de Connecticut (EE. UU.), con su propuesta de «Sojourner». Según puede leerse en la web de la NASA, la elección del nombre presentado por la niña se debió a su traducción como «viajero» y por la idoneidad del nombre para un róver de Marte, además de por el conocimiento de la heroína y la comprensión de la misión del róver Pathfinder transmitidos en el ensayo.
Sojourner Truth fue una activista abolicionista y defensora de los derechos de la mujer. Sojourner, cuyo nombre legal era Isabella Van Wagener, fue la primera mujer negra en ganar un juicio contra un hombre blanco.
El róver descendió a la superficie el 6 de julio de 1997, dos días después del aterrizaje (que se produjo exactamente 170 años después de la activista obtuviese oficialmente su libertad), empezando a analizar rocas cercanas a las que Los controladores apodaron con nombre de dibujos animados, como Barnacle Bill, Yogi y Scooby Doo.
Película (acelerada 2×) tomada por la Mars Pathfinder de su vehículo Sojourner sobre la superficie marciana (JPL Raw).
Sojourner alargó su exploración de la zona durante 83 días, desplazándose a una velocidad tope de 36 metros a la hora, recorriendo una distancia total de 100 metros, alrededor de la estación. Sojourner devolvió 550 fotografías y Mars Pathfinder 16.500 fotografías, no solo de la superficie, además de muchos otros datos del planeta. El 27 de septiembre de 1997, por razones desconocidas, se perdió el contacto. Tras varios meses intentando infructuosamente recobrar la señal, la misión Mars Pathfinder se dio por concluida el 10 de marzo de 1998.
Entre los descubrimientos de Mars Pathfinder están:
- La detección de guijarros redondeados y otros elementos del terreno formados por agua corriente (en un pasado más cálido en el que el agua líquida era estable).
- la comprobación, gracias al seguimiento por radio de la misión, núcleo metálico central del planeta tiene un radio entre 1.300 kilómetros y 2.000 kilómetros.
- El polvo en el aire es magnético, por lo que podría contener maghemita, una forma muy magnética de óxido de hierro, que pude haberse formado por un ciclo actibvo de agua.
- La observación, y medicion por sensores de temperatura, viento y presión, de los remolinos de polvo.
- Observación de nubes de hielo de agua en la atmósfera inferior, a primera hora de la mañana.
- La creencia de que la superficie del planeta calienta la atmósfera, con el calor convectivo hacia arriba en pequeños remolinos, al registrarse abruptas fluctuaciones de temperatura por la mañana.
Antes de concluir el siglo, el país norteamericano lanzó el Mars Climate Orbiter, en 1998, y el Mars Polar Lander, en 1999, pero ambas misiones fracasaron.
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