¿Es este el módulo de aterrizaje polar de Marte? Crédito de la imagen: NASA/JPL. Click para agrandar.
La pérdida de Mars Polar Lander en diciembre de 1999 fue una experiencia traumática no solo para aquellos de nosotros íntimamente involucrados en la misión, sino también para el Programa de Exploración de Marte de EE. UU. Tras el fracaso, las revisiones exhaustivas de lo que sucedió y por qué llevaron a cambios importantes en la forma en que se implementó la exploración planetaria. Sin telemetría, la causa de la falla solo podría ser conjeturada. Sería de suma importancia si a través de alguna observación se pudiera confirmar el modo de falla.
Poco después de la pérdida de Mars Polar Lander (MPL), se empleó el MOC Mars Global Surveyor para adquirir docenas de imágenes de 1,5 m/píxel de las elipses de incertidumbre de aterrizaje, buscando cualquier evidencia del módulo de aterrizaje y su destino. Los criterios que utilizamos en la búsqueda de MPL requerían una característica brillante de forma irregular o alargada (el paracaídas) dentro de aproximadamente 1 kilómetro (0,62 millas) de una ubicación que incluía un área oscura (suciedad marciana perturbada por cohetes) y un pequeño punto brillante cerca de su centro (el módulo de aterrizaje). En 2000, encontramos un ejemplo (ver figura) que cumplía con estos criterios, pero en ausencia de evidencia sustantiva que lo corroborara, la interpretación de que se trataba de MPL y su paracaídas se consideró extremadamente especulativa.
Las observaciones realizadas por MGS MOC en 2004 de los sitios de aterrizaje del Mars Exploration Rover (MER) brindaron orientación para volver a examinar el candidato MPL previamente identificado. Por ejemplo, el material del que están hechos los paracaídas MPL y MER es similar, y su brillo en las imágenes MOC se puede calcular, al menos en un sentido relativo, en función del ángulo del sol. El brillo del «paracaídas» candidato en la imagen de la ubicación del candidato MPL resulta ser consistente con que sea del mismo material. La diferencia de brillo del suelo perturbado por la explosión del cohete en los sitios MER es similar a la diferencia de brillo que se ve en la imagen candidata a MPL, nuevamente ajustada por la diferencia en la iluminación y los ángulos de visión. Estas consistencias dan credibilidad a esta identificación tentativa.
Si estas características realmente están relacionadas con el aterrizaje MPL, ¿qué podemos suponer sobre ese aterrizaje a partir de la imagen? En primer lugar, podemos decir que el descenso de MPL procedió con más o menos éxito a través del lanzamiento de paracaídas y el lanzamiento de cohetes terminales. La ubicación relativa del paracaídas candidato y el módulo de aterrizaje es consistente con el ligero viento de oeste a este observado en el movimiento de la nube de polvo en el área alrededor de la fecha del aterrizaje. El área perturbada por la explosión es consistente con los motores que continuaron encendiendo hasta que el vehículo estuvo cerca del suelo. No se sabe qué tan cerca. Los retrocohetes MER más grandes dispararon a unos 100 m de altitud y continuaron disparando hasta que los motores estuvieron a unos 20-25 m sobre la superficie; la perturbación MPL candidata es aproximadamente del mismo tamaño, pero no se puede determinar si esto significa que los motores estaban disparando tan cerca del suelo como los cohetes MER. Estas interpretaciones son consistentes con el modo de falla MPL propuesto: los motores se encendieron a la hora y altitud correctas y continuaron disparando hasta que el software de vuelo verificó si un mensaje electrónico indicaba que el interruptor de contacto del tramo de aterrizaje había sido configurado. Dado que el despliegue inicial de la etapa varios kilómetros por encima de la superficie aparentemente indujo suficiente movimiento para activar este mensaje, el software detuvo los motores tan pronto como se realizó la verificación, aproximadamente 28-30 segundos después de la quema de 36-40 segundos. MPL probablemente estaba a una altitud de unos 40 m, desde donde cayó libremente. Esto es equivalente a una caída en la Tierra desde una altura de unos 40 pies. La observación de un solo “punto” pequeño en el centro de la ubicación perturbada indicaría que el vehículo permaneció más o menos intacto después de su caída.
¿Qué es importante acerca de tener un candidato para el sitio Mars Polar Lander? Le da al equipo de MOC un lugar para apuntar para una mirada más cercana, utilizando la técnica de cabeceo y balanceo compensado conocida como «cPROTO». Los ejemplos de imágenes cPROTO y una descripción de esta capacidad, desarrollada por el equipo MGS en 2003 y 2004, se discutieron en un comunicado de MOC el 27 de septiembre de 2004. Sin un candidato para seleccionar una imagen cPROTO, tomaría más de 60 años terrestres para cubrir toda la elipse de aterrizaje del módulo de aterrizaje polar de Marte con imágenes cPROTO, porque la región pasa la mayor parte de cada año en Marte cubierta con escarcha de dióxido de carbono, parte de cada invierno se pasa en la oscuridad y, debido a varias incertidumbres relacionadas con la técnica, es a menudo toma dos, tres o más intentos antes de que una imagen cPROTO alcance un objetivo específico. Ahora que se ha identificado un sitio candidato para Mars Polar Lander, tenemos un objetivo cPROTO, que puede permitirnos obtener una imagen de aproximadamente 0,5 metros por píxel (permitiendo resolver objetos de aproximadamente 1,5-2,5 metros de tamaño) durante el verano austral. este año. En la actualidad (mayo de 2005), el lugar de aterrizaje apenas comienza a perder su cubierta de escarcha estacional de dióxido de carbono.
Fuente original: Comunicado de prensa de Malín