MEDA, un año marciano estudiando los fenómenos atmosféricos del cráter Jezero

El instrumento español MEDA, a bordo del rover robótico Perseverance de la NASA, cumple su primer año marciano (687 días terrestres), habiendo estudiado en detalle la rica diversidad de fenómenos atmosféricos del cráter Jezero, y contribuyendo a obtener un conocimiento más claro de la dinámica atmosférica de Marte. Ahora un equipo internacional presenta públicamente los primeros resultados globales obtenidos con MEDA.

El equipo lo ha liderado el Centro de Astrobiología (CAB), que depende del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y del Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA), en España ambas instituciones.

El rover Perseverance de la misión Mars 2020 de la NASA aterrizó con éxito cerca del borde occidental del cráter Jezero (18.44ºN, 77.45ºE) el 18 de febrero de 2021. Desde entonces, la misión se ha centrado en la búsqueda de indicios de posible vida pasada en Marte, así como en la realización de estudios sobre el ambiente actual. Durante este tiempo, el robot explorador también ha tomado, por primera vez en la historia, un conjunto de muestras para su posible traslado a la Tierra en la próxima década.

Perseverance también afronta el reto de entender mejor la dinámica atmosférica marciana en apoyo de la futura exploración de ese planeta, tanto tripulada como no tripulada. Para ello, el rover cuenta con el instrumento español MEDA (Mars Environmental Dynamics Analyzer), uno de los siete instrumentos a bordo, y con el que lleva a cabo una continua y precisa caracterización de los procesos físicos más relevantes en la capa más baja de la atmósfera marciana. Los datos recibidos ponen de manifiesto una meteorología muy variable en Jezero, tanto espacial como temporalmente, que controla los cambios que se producen en la superficie marciana actual en el cráter.

Los resultados más destacados obtenidos durante este periodo se han publicado recientemente en la revista académica Nature Geoscience. Otros estudios más detallados de distintos fenómenos atmosféricos concretos están siendo igualmente publicados, o están a punto de publicarse, en otras importantes revistas académicas.

Los sensores de MEDA han proporcionado unas 8000 horas de mediciones y más de 1700 imágenes del cielo marciano, una valiosa información que sirve para estudiar los ciclos de temperatura, los flujos de calor, los ciclos de polvo, y cómo las partículas de polvo interactúan con la radiación, lo que afectará tanto a la temperatura como al clima del Planeta Rojo.

También son importantes las mediciones que MEDA ha realizado de la intensidad de la radiación solar, así como el estudio de las formaciones de nubes y los vientos locales, que podrían influir en el aterrizaje de la futura misión Mars Sample Return (que traerá muestras de Marte a la Tierra). “Estos datos, sin duda, ayudarán a los ingenieros a diseñar las futuras misiones, preparar a los astronautas, y concebir los hábitats que permitirán hacer frente a las duras condiciones de Marte”, indica José Antonio Rodríguez-Manfredi, investigador principal del instrumento MEDA, del CAB. Y es que “MEDA está midiendo por primera vez los parámetros ambientales en un sitio en el presumiblemente se aterrice en el futuro”, tal como apunta Manuel de la Torre, coinvestigador principal del instrumento en el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA. “De ahí la importancia de estas medidas para el futuro”, apostilla.

«Uno de los descubrimientos más sorprendentes durante este año de medidas ha sido el observar ¡la formación de halos en Marte!” afirma Daniel Toledo, investigador del equipo del instrumento MEDA en el Departamento de Cargas Útiles del INTA. Los halos, un fenómeno óptico en forma de anillo blanco o coloreado alrededor del Sol y típicamente producido por ciertas nubes, únicamente habían sido observados en la atmósfera terrestre. “Este descubrimiento nos proporciona información clave acerca de las propiedades de las nubes en Marte”, continúa Daniel Toledo.

Otro estudio, liderado por Daniel Viúdez-Moreiras, investigador del CAB, y que ha sido publicado en la revista académica Journal of Geophysical Research: Planets, describe los patrones de viento medidos en el cráter, analizando los mecanismos que definen la circulación atmosférica en la zona, y mostrando patrones mayoritariamente repetitivos. «En Marte, el polvo en suspensión en la atmósfera es un factor que influye significativamente en la meteorología y en el clima. El conocimiento detallado de los patrones de viento en superficie es necesario para comprender la meteorología y el clima del planeta, así como el proceso por el que se originan y desarrollan las tormentas de polvo», afirma el investigador.

MEDA también está permitiendo validar observaciones realizadas desde satélite. Puesto que el campo de visión de MEDA es 2000 veces más pequeño que el de las observaciones desde satélite, los valores instantáneos medidos por el instrumento son diferentes a los tomados desde órbita. Sin embargo, a lo largo del trayecto del rover, cuando la superficie recorrida se aproxima al campo de visión de los satélites, las medidas son sorprendentemente similares. “Nuestro instrumento está cumpliendo su objetivo de validar observaciones realizadas desde satélite”, sostiene Germán Martínez, investigador del LPI (Lunar and Planetary Institute, o Instituto Lunar y Planetario) en Estados Unidos y miembro del equipo de científicos del instrumento.

Así pues, tal como asevera Agustín Sánchez-Lavega, investigador de la Universidad del País Vasco, “MEDA está proporcionando medidas meteorológicas de alta precisión que permiten por primera vez caracterizar la atmósfera de Marte desde las escalas locales hasta la escala global, recogiendo información de lo que sucede a miles de kilómetros. Todo ello redundará en un mayor conocimiento y en la mejora de los modelos predictivos del clima marciano”.

El instrumento MEDA fue construido por un equipo internacional liderado por el CAB y el INTA, y del que también forman parte las siguientes instituciones españolas: la Universidad de Sevilla, el Instituto de Microelectrónica de Sevilla, la Universidad Politécnica de Cataluña (Grupo de Micro y Nanotecnología), la Universidad del País Vasco, la Universidad de Alcalá de Henares y el Instituto de Química-Física Rocasolano, así como la imprescindible contribución de la industria con Airbus CRISA, AVS-Added Value Solutions y ALTER Technology.

También forman parte del consorcio las siguientes instituciones internacionales: la NASA, el LPI, el SSI (Space Science Institute), Aeolis Research, el Instituto Meteorológico Finlandés y la Universidad de Padua en Italia. (Fuente: CAB / CSIC / INTA)