Aunque todavía falten muchos años, y probablemente se lleve a cabo como una gran misión internacional, traer muestras de Marte de vuelta a nuestro planeta es uno de los mayores retos de la exploración robótica del espacio.
Un contenedor de muestras que sea robusto y multiuso es la pieza clave de una larga cadena de desafíos técnicos que hay que superar para que una misión de estas características cumpla con éxito sus objetivos.
Esta esfera de 23 centímetros de diámetro y menos de 5 kg está diseñada para evitar la contaminación de las muestras marcianas, manteniéndolas a menos de -10°C durante el largo viaje de vuelta a la Tierra.
Según los supuestos en los que se basa el equipo de diseño, el contenedor tiene que aterrizar en Marte junto a un vehículo de exploración que recogerá una serie de muestras cuidadosamente seleccionadas por una misión anterior.
Este contenedor en concreto cuenta con 11 receptáculos herméticos, entre los que se incluye uno diseñado específicamente para tomar muestras del aire marciano.
Cuando se haya terminado de llenar, se pondrá de nuevo en órbita a Marte, donde permanecerá varios días esperando a su nave nodriza. Para facilitar la captura, el contenedor está equipado con un transmisor de radio y con una serie de retrorreflectores para el sistema de aproximación por láser.
Antes de regresar a la Tierra se tiene que encapsular en el interior de otro contenedor más grande, formando un sello biológico que evite la contaminación de las muestras. El conjunto regresará a nuestro planeta realizando una reentrada a gran velocidad.
“Como existe la posibilidad, aunque sea muy remota, de que las muestras contengan formas de vida, tenemos que seguir los estrictos protocolos de protección planetaria, evitando cualquier contacto con la biosfera terrestre”, explica Benoit Laine, Responsable de la sección de Análisis y Verificación Térmica de la ESA, y supervisor de este proyecto.
“Por otra parte, la tecnología de los paracaídas todavía no está lo suficientemente madura, por lo que el contenedor tiene que ser capaz de soportar un aterrizaje sin paracaídas”.
“El diseño de la misión no incluye ningún tipo de paracaídas; la cápsula caerá literalmente desde Marte hasta la Tierra, frenada sólo por la presión de la atmósfera sobre su escudo térmico y por el impacto contra el suelo”.
Si bien este contenedor es más una prueba conceptual que un componente para una misión real, es completamente funcional y ya ha sido sometido a una serie de ensayos para simular el entorno térmico y el impacto a 400 g.
“Este emocionante proyecto se basó en los conocimientos de un gran número de expertos de la ESA”, añade Benoit. “Sus sistemas abarcan desde el cálculo estructural, el análisis térmico o la ingeniería de mecanismos, así como las telecomunicaciones, las antenas o el sistema de potencia – dicho sea de paso, también tiene que estar equipado con una batería muy fiable”.
El contratista principal de este proyecto, financiado a través del programa Aurora de la ESA, ha sido la compañía francesa Mecano I&D. Las actividades para preparar una misión de retorno de muestras, entre las que se incluye el desarrollo de una versión refinada de este contenedor, siguen adelante bajo la coordinación de la oficina para la preparación de futuras misiones del Directorado de Ciencia y Exploración Robótica de la ESA.
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