El rover Perseverance de la NASA no solo busca signos de vida antigua en Marte, sino que también está probando materiales para trajes espaciales en el Planeta Rojo. Los científicos están estudiando los efectos de la radiación, el frío extremo y el polvo corrosivo en las muestras después de cuatro años de duras condiciones. Lo que aprendan ayudará a diseñar mejores trajes espaciales para futuros astronautas, garantizando que puedan explorar Marte de forma segura en condiciones duras, como luz ultravioleta intensa y sales tóxicas.

El rover Perseverance de la NASA aterrizará en Marte en 2021 con la misión de buscar signos de vida microbiana antigua y estudiar el clima y la geología de Marte. Pero uno de sus objetivos menos conocidos es apoyar la futura exploración humana. Como parte de este esfuerzo, Perseverance lleva cinco pequeñas muestras de materiales de trajes espaciales diseñados para probar su capacidad para resistir la superficie marciana.

Los materiales estuvieron expuestos durante cuatro años al ambiente marciano extremo (radiación intensa, polvo fino y fluctuaciones de temperatura) y ahora están siendo analizados para comprender cómo cambiaron. El objetivo es comprender mejor cuánto tiempo seguirá funcionando un traje espacial en Marte.

Perseverance está ayudando a los científicos a diseñar futuros trajes espaciales para Marte probando muestras de materiales en condiciones marcianas reales. Después de cuatro años de intensa radiación y polvo, los primeros signos sugieren que el material se degrada rápidamente, lo que proporciona información clave sobre equipos de exploración más seguros. Fuente de la imagen: NASA/JPL-Caltech

"Éste es uno de los aspectos prospectivos de la misión Mars Rover: no sólo pensar en la ciencia actual, sino también en el futuro", dijo Marc Fries, científico planetario del Centro Espacial Johnson de la NASA en Houston, quien ayudó a proporcionar los materiales del traje. "Nos estamos preparando para una eventual exploración humana de Marte".

Cada placa de color mide tres cuartos de pulgada cuadrada (20 mm cuadrados) y es parte de un objetivo de calibración utilizado para probar la configuración SHERLOC (Escaneo de entornos habitables mediante Raman y luminiscencia para detectar sustancias orgánicas y químicas). SHERLOC es un instrumento al final del brazo robótico de Perseverance.

Las muestras incluyen una pieza de visera de casco de policarbonato; Vectran, un material resistente a cortes utilizado en las palmas de los guantes de astronauta; dos tipos de teflón con propiedades antiadherentes y resistentes al polvo; y Ortho-Fabric, un material común para los trajes espaciales. Este último tejido tiene múltiples capas, entre ellas Nomex (un material ignífugo utilizado en la ropa de los bomberos); Gore-Tex (impermeable pero transpirable); y Kevlar (un material resistente utilizado en chalecos antibalas para hacer que los trajes espaciales sean más resistentes a los desgarros).

A la izquierda está el rover Perseverance Mars de la NASA, y el círculo indica la ubicación del objetivo de calibración del instrumento SHERLOC de la sonda. A la derecha hay un primer plano del objetivo de calibración. En la parte inferior hay cinco muestras de material de trajes espaciales que los científicos están estudiando para degradar. Fuente de la imagen: NASA/JPL-Caltech/MSSS

Marte está lejos de ser un lugar habitable. Marte es tan frío que un polvo fino se adhiere a los paneles solares y a los trajes espaciales (haciendo que los trajes se desgasten), y la superficie está llena de perclorato, una sal corrosiva que es tóxica para los humanos.

Marte también tiene mucha radiación solar. A diferencia de la Tierra, cuyo campo magnético desvía la mayor parte de la radiación solar, Marte perdió su campo magnético hace miles de millones de años y, posteriormente, gran parte de su atmósfera. La superficie marciana tiene poca protección contra los rayos ultravioleta del sol (razón por la cual los investigadores han estado estudiando cómo las formaciones rocosas y las cuevas podrían ofrecer cierta protección a los astronautas).

Esta imagen muestra un prototipo de traje espacial (izquierda) y una muestra de traje espacial en un objetivo de calibración (abajo a la derecha) que pertenece al instrumento SHERLOC del rover Perseverance. Los investigadores los observarán para ver cuánto tiempo pueden sobrevivir a la intensa radiación de la superficie marciana. Fuente de la imagen: NASA

"Marte es un lugar realmente duro y difícil", afirmó Joby Razzell Hollis, miembro del equipo científico SHERLOC en el Museo de Historia Natural de Londres. "No hay que subestimar esto, sobre todo porque la radiación es tan grave".

Razzell Hollis se desempeñó como investigador postdoctoral en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California de 2018 a 2021, donde ayudó a preparar SHERLOC para el aterrizaje en Marte y participó en operaciones científicas después del aterrizaje del rover. Anteriormente estudió los efectos químicos de la luz solar sobre un nuevo tipo de panel solar hecho de plástico, así como el impacto sobre la contaminación plástica que flota en los océanos de la Tierra.

Comparó los efectos con las sillas de jardín de plástico blanco que se vuelven amarillas y quebradizas después de años de exposición al sol. Lo mismo sucede en Marte, pero la erosión puede ser más rápida debido a la fuerte radiación ultravioleta en Marte.

La clave para desarrollar materiales para trajes espaciales más seguros es comprender qué tan rápido se desgastan en la superficie marciana. Alrededor del 50 por ciento de los cambios que SHERLOC observó en las muestras ocurrieron durante los primeros 200 días de Perseverance en Marte, y Vectran parece haber cambiado primero.

Otro matiz es determinar cuánta radiación solar deben soportar las diferentes partes del traje. Por ejemplo, los hombros de un astronauta están más expuestos que las palmas de las manos y, por tanto, pueden recibir más radiación.

El equipo SHERLOC está escribiendo un artículo científico que detalla datos preliminares sobre cómo funcionarán las muestras en Marte. Mientras tanto, los científicos del Laboratorio Johnson de la NASA están ansiosos por simular el proceso de erosión marciano en cámaras especiales que simulan la atmósfera de dióxido de carbono, la presión del aire y la luz ultravioleta en la superficie marciana. Luego podrán comparar los resultados obtenidos al probar los materiales en la Tierra con los observados en los datos de SHERLOC. Por ejemplo, los investigadores pueden estirar materiales hasta que se rompan para comprobar si se vuelven más quebradizos con el tiempo.

"Los materiales textiles están diseñados para ser resistentes y flexibles, de modo que protegen a los astronautas pero pueden doblarse libremente", dijo Freese. "Queríamos saber cuánta resistencia y flexibilidad pierden los tejidos con el tiempo. A medida que los tejidos se debilitan, se desgastan, provocando fugas de calor y aire del traje".

El rover Perseverance de la NASA es una misión emblemática a Marte y se lanzará en 2020 como parte de los planes más amplios de exploración de Marte de la agencia y su estrategia "De la Luna a Marte". Perseverance, construido y operado por el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California, está explorando el cráter Jezero, que se cree que alguna vez contuvo un lago.

Un objetivo importante de la misión es la astrobiología, específicamente la búsqueda de signos de vida microbiana antigua. El rover también está estudiando la geología y el clima pasado de Marte para comprender mejor su historia y prepararse para futuras exploraciones humanas.

Perseverance es la primera misión para recolectar y almacenar muestras de suelo y roca marcianas, que se sellarán en tubos para su futuro regreso a la Tierra. Las muestras se recuperarán mediante una campaña planificada de devolución de muestras de Marte. Este proyecto de colaboración entre la NASA y la Agencia Espacial Europea (ESA) permitirá a los científicos estudiar materiales marcianos con un detalle sin precedentes desde la Tierra.

Compilado de /ScitechDaily