Destino Fobos: el próximo salto gigante de la humanidad

Fobos es un nombre que usted oirá mucho en los próximos años. Puede ser poco más que un asteroide —dos milmillonésimas de la masa de nuestro planeta, sin atmósfera y casi nada de gravedad—, pero sin embargo, la más grande de dos lunas de Marte está a punto de convertirse en nuestro próximo puesto de avanzada en el espacio, nuestro segundo hogar

A pesar de que nuestra Luna está tentadoramente cerca, su gravedad implica que se necesiten cohetes relativamente grandes para llevar astronautas hacia y desde ella. Lo mismo ocurre con Marte, por lo que es caro lanzar misiones allí también, tal vez incluso prohibitivo, si nos basamos en la opinión del presidente Obama sobre la política de exploración espacial con humanos de la NASA. En octubre pasado, un comité de expertos independientes, presidido por el empresario Norman Augustine, llegó a la conclusión de que la NASA se enfrenta a un déficit de alrededor de us$ 3.000 millones al año si es que todavía tiene la intención de enviar astronautas a la Luna —por no hablar de Marte— en el año 2020. Pero eso no significa que los seres humanos no tengan a dónde ir.

Una opción que sugiere el informe de Augustine llevaría a las tripulaciones de la NASA a los asteroides cercanos y a las lunas de Marte. «La mayor parte del costo de una misión a Marte es lograr poner a la gente en su superficie, y viceversa», dijo Pascal Lee, presidente del Instituto de Marte en Moffett Field, California. «Si esperamos a que todo esté listo, llevrá décadas. Fobos nos ofrece una manera de llegar hasta las propias puertas de Marte».

Debido a que Fobos es tan pequeña, el campo gravitatorio que genera es débil, tanto es así que una vez que uno se ha establecido en la órbita de Marte, el aterrizaje y despegue de Fobos sólo requiere un mínimo impulso. Eso significa que es más barato y más fácil de enviar una nave al distante Fobos que enviarla a la superficie de nuestra Luna.

Desde Fobos fácilmente podríamos explorar la superficie de Marte con telescopios o vehículos a control remoto antes de realizar el descenso final a la superficie del planeta, cuando los fondos permitan financiarlo.

Pero en Fobos hay más que un punto conveniente de parada, mucho más. Fobos en sí es un misterio celestial gigante. «Sabemos qué son todos los cuerpos del Sistema Solar que hemos explorado, a excepción de Fobos», dice Lee. «Realmente no sabemos cómo se formó».

Fobos fue descubierta en 1877, junto con la luna más pequeña de Marte, Deimos, por el astrónomo estadounidense Asaph Hall en el Observatorio Naval de EEUU en Washington DC.

Fobos es una roca de forma irregular, de poco menos de 28 kilómetros de diámetro, mientras que Deimos es incluso más pequeña.Así que fueron descartadas como pequeñas rocas del espacio que vagaban muy cerca de Marte y tuvieron la mala suerte de ser capturadas por su gravedad.

Esta opinión fue reforzada por las primeras mediciones de la composición de Fobos, tomada por la nave espacial Mariner 9 y las sondas Viking 1 y 2 en la década de los 70 (vea Misiones a Fobos). La luz solar reflejada de la superficie mostró que Fobos era oscuro, absorbiendo más del 90 por ciento de la luz solar que le llega, de manera semejante a los meteoritos conocidos como condritas carbonosas. Se cree que estos antiguos objetos celestes se originaron en las más partes más alejadas del cinturón de asteroides, dos veces más lejos del Sol que el propio Marte. Las mediciones más recientes en Fobos revelaron una estrecha semejanza con los asteroides aún más antiguos, halladis sólo en el Sistema Solar exterior, más allá del cinturón principal. Lo mismo es cierto para Deimos.

Una rareza espacial

¿Son asteroides capturados, entonces? No del todo. Las órbitas que siguen estas lunas no son lo que cabría esperar en los cuerpos capturados. En lugar de órbitas inclinadas al azar, como sucedería si hubiesen sido atrapadas en diferentes momentos, tanto Fobos como Deimos siguen un camino cerca del plano ecuatorial de Marte. ¿Qué está pasando?

Las órbitas ecuatoriales implican que estas lunas se formaron in situ desde la misma nube coalescente que se convirtió en Marte. Pero si este es el caso, entonces la composición de las lunas no tiene sentido, Fobos y Deimos deberían parecerse a las rocas marcianas, no a condritas carbonosas. En un intento por comprender la composición, y por lo tanto el origen de Fobos, la nave espacial europea Mars Express ha realizado una serie atrevida de sobrevuelos en picada a 460 kilómetros de la luna en 2006 y 270 kilómetros en 2008.

A tan poca distancia, la minúscula gravedad de Fobos alteró la velocidad de la nave en apenas unos pocos milímetros por segundo. Sin embargo, los controladores de misión en la Tierra tuvieron éxito en la identificación de su efecto sobre el seguimiento de la señal de radio, una variación de sólo una parte en un billón (1012) en la señal de la portadora.

«Fue un logro increíble de todos los involucrados», dice Martin Pätzold de la Universidad de Colonia, en Alemania, y líder del experimento Radio Science de la Mars Express. Permitió medir la masa de Fobos con 100 veces más precisión que antes, y también planteó la posibilidad de que esa luna podría convertirse en una nave espacial de paso para explorar la estructura interna de Marte.

Durante los sobrevuelos, la Cámara de Alta Resolución Estereóscopica de la Mars Express hizo un mapeo de la superficie de Fobos, lo que llevó al modelo en 3D más preciso de la Luna que se haya creado hasta la fecha, y a obtener una medida de su volumen. Aunque es mucho menos seguro que la masa, el conocer el volumen permite calcular una densidad media utilizando el valor ultra-preciso de masa. Lo que surge es la paradoja más interesante de todas.

«La densidad media es inesperadamente baja. Debe ser un cuerpo poroso», dice Pätzold. Así que en lugar de ser de un trozo de roca sólida, es probable que haya vastas cavernas dentro de la luna, que podrían dar refugio a los futuros visitantes protegiéndolos de los estragos de la radiación espacial.

Aterrizaje en Fobos

Sin muestras reales de la luna, sin embargo, su composición sigue siendo en gran parte desconocida. Si se trata de un asteroide capturado, el material del que está hecha debe ser menos denso que la roca común, dando un probable porcentaje de zonas huecas de alrededor del 15 por ciento. Si la luna está hecha del equivalente de las rocas marcianas, sin embargo, la parte vacía de Fobos debe ser mucho mayor: de hasta un 45 por ciento.

Esto es, por sí mismo, es un dolor de cabeza para los científicos planetarios. Si Fobos resulta estar hecha con roca marciana, el tamaño de los huecos significa que es poco probable que la luna se haya formado de los pequeños granos de polvo acunulados en órbita como se formó Marte, ya que esto daría lugar a un cuerpo sólido. En cambio, Pätzold y Pascal Rosenblatt, del Observatorio Real de Bélgica en Bruselas, están a favor de una secuencia de eventos en los que un gran impacto en Marte lanzó grandes trozos de restos en órbita. Estos luego se aglomeraron uno contra el otro en ángulos al azar para formar el conglomerado que hoy llamamos Fobos.

Para comprobar esta sugerencia, Mars Express volverá a examinar la luna en marzo, en su más cercano sobrevuelo hasta ahora. La nave espacial se aproximará a apenas 60 kilómetros de la superficie estéril, aportando al equipo los primeros indicios del campo gravitatorio de Fobos. «El campo de gravedad está relacionado con la distribución interna de la masa», dice Rosenblatt. Así que, cuando Mars Express se encuentre sobre una parte vacía no será atraído tan fuerte como cuando esté sobre roca sólida.

También se va a usar el instrumento Radar Avanzado Marciano para la Ionosfera y el Subsuelo (Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionospheric Sounding. MARSIS) para sondear el interior de Fobos. Durante los sobrevuelos anteriores, el equipo de MARSIS aprendió a hacer rebotar su radar en la luna. Ahora planean utilizar el radar para mirar el interior. «Esperamos ver la estructura del subsuelo en marzo, pero hay un montón de factores en juego», dice Andrea Cicchetti del Instituto Italiano de Física del Espacio Interplanetario de Roma, que forma parte del equipo de MARSIS.

El equipo está especialmente interesado en establecer la composición de la luna, cuyo espectro sugiere que es un asteroide capturado. Rosenblatt, piensa que hay una forma de escapar a esto, sin embargo. «El espectro de la superficie podría ser el resultado de miles de millones de años de erosión espacial», dice. Sin una atmósfera para protegerlas, las rocas marcianas que se unieron para formar Fobos podría haber sido alteradas en su superficie por las partículas cargadas que han estado llegando desde el Sol durante millones de años, ocultando su verdadera identidad y engañando a los espectrómetros. ¿La solución? Aterrizar en Fobos y traer muestras para que las estudiemos aquí en la Tierra.

Esto es exactamente lo que Rusia tiene previsto hacer a finales de 2011, con la misión Phobos-Grunt (Suelo de Fobos, en ruso). «No podemos entender el origen de Fobos sin saber de qué está hecha la luna, y Fobos-Grunt nos lo dirá», dice Rosenblatt.

Incluso Phobos-Grunt puede proporcionar a los científicos planetarios de información crucial sobre el propio Marte. Durante los últimos cuatro mil millones de años, los impactos de meteoritos de Marte han enviado desechos en órbita. Fobos tiene que haber pasado a través de estas corrientes de desechos, algunas de ellas conteniendo trozos grandes, como lo demuestra el cráter Stickney en esta luna, con 9 kilómetros de extensión.

La mayoría de los impactos han sido mucho más pequeños, y son la explicación más probable para los surcos que recubren la superficie de Fobos. Los mapas recientes de la Mars Express han demostrado que las estrías se originan en el vértice principal de Fobos, el punto que siempre mira en la dirección del movimiento de la luna y que también es el blanco natural de los residuos que llegan.

El hecho interesante es que la naturaleza ha sido estado recolectando muestras de Marte por miles de millones de años y las ha almacenado en Fobos, uno de los lugares que con más facilidad podemos alcanzar en todo el Sistema Solar. Todo lo que tenemos que hacer es ir a buscarlas. «Fobos es la Biblioteca de Alejandría de Marte», dice Lee. «Las muestras del Marte primitivo pueden estar mucho mejor conservadas en Fobos que en el propio Marte». Incluso podrían contener la firma química de la vida en Marte, aunque Lee pone un fuerte énfasis en el «podrían» de esta declaración.

Y Fobos-Grunt podría ser sólo la primera de una línea de misiones cada vez más ambiciosas a la luna más grande de Marte. «Marte debe seguir siendo el destino final para la exploración tripulada», dice el ex astronauta Leroy Chiao y miembro del comité de Augustine. «Pero si [la comisión] hubiese pedido de inmediato el dinero necesario para aterrizar en Marte, habría perdido credibilidad».

Para salvar la brecha, Lee ve a Fobos como una escala ideal mientras la NASA desarrolla las técnicas y equipos que nos permitan aterrizar en Marte. Él ya ha estudiado la viabilidad de una hipotética misión canadiense a Fobos. Lee lo hizo con tanto éxito que ahora se encuentra envuelto en un estudio similar para la NASA.

Hogar desde el hogar

Señala que llegar a Fobos permitirá a los astronautas practicar las técnicas clave para alcanzar la órbita de Marte, como el aerofrenado, en el que una nave espacial pierde velocidad al navegar por la atmósfera de un planeta.

Lo que es más, se podría ubicar en la luna un almacén de piezas de cohetes y otros equipos, acumuladas allí con tiempo por las misiones robóticas de exploración robótica de paso por allí. Cuando lleguen los astronautas, cualquier equipo desgastado o en mal funcionamiento se podría reemplazar rápidamente.

Si la misión de la NASA sigue adelante, se podría orientar a una impresionante estructura en Fobos que se conoce como el monolito. Esta losa sólida de roca se yergue desde la superficie y se extiende 90 metros en el espacio. «Es el edificio Empire State de Fobos», bromea Lee.

La nave espacial podría descender cerca del monolito, para que se pueda estudiar la roca expuesta, y luego saltar a otra parte de la luna y recoger más muestras. A continuación, se despegaría para volar a Deimos y recoger muestras de la pequeña luna. Por último, regresar a la Tierra. «Sería una misión emocionante», dice Lee. «Podemos volar allí cinco años después de obtener el presupuesto.»

Estp está ahora en manos de la Casa Blanca, cuando ellos consideren el informe de Augustine. Ni siquiera Chiao tiene una pista sobre el probable resultado de esas deliberaciones. «Como todo el mundo, estoy a la espera de que la administración decida acerca de qué quiere responder», dice.

Aterrizar en Fobos es una manera de acercarse a Marte. ¿Pero se sentiría esto como manejar todo el camino hasta su destino y luego no atreverse a llamar a la puerta? No, según Lee. «Hay mucha gente que iría, incluyéndome a mí,» dice. «La visión de Marte sería asombrosa.»

Chiao, sin embargo, dice que le resultaría difícil estar en un viaje sólo a Fobos. «Es difícil para mí imaginar el hacer todo el camino y no llegar a la superficie de Marte», dice. «Pero si se trata de la opción de eso o nada, ¡me gustaría ir a Fobos algún día!»

Fuente: New Scientist. Aportado por Eduardo J. Carletti

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