Oportunidad (vehículo explorador)

Opportunity , también conocido como MER-B ( Mars Exploration Rover – B ) o MER-1 , y apodado Oppy , esun rover robótico que estuvo activo en Marte desde 2004 hasta 2018. ^{[ 1 ]} Opportunity estuvo operativo en Marte durante 5111 soles ( 14 años y 138 días en la Tierra). Lanzado el 7 de julio de 2003, como parte del programa Mars Exploration Rover de la NASA , aterrizó en Meridiani Planum el 25 de enero de 2004, tres semanas después de que su gemelo, Spirit (MER-A), aterrizara en el otro lado del planeta. ^{[ 9 ]} Con unaduración de actividad planificada de 90 soles (un poco menos de 92,5 días terrestres), Spirit funcionó hasta que se atascó en 2009 y cesó las comunicaciones en 2010, mientras que Opportunity pudo permanecer operativo durante 5111 soles después del aterrizaje, manteniendo su energía y sistemas clave mediante la recarga continua de sus baterías con energía solar , e hibernando durante eventos como tormentas de polvo para ahorrar energía. Esta operación cuidadosa permitió que Opportunity operara durante 57 veces su vida útil diseñada, superando el plan inicial en 14 años y 47 días (en tiempo terrestre). Para el 10 de junio de 2018, cuando contactó por última vez con la NASA, ^{[ 10 ] [ 11 ]} el rover había recorrido una distancia de 45,16 kilómetros (28,06 millas) . ^{[ 7 ]}    

Entre los aspectos más destacados de la misión se incluyen la misión inicial de 90 soles, el hallazgo de meteoritos como la Roca Escudo de Calor (meteorito Meridiani Planum) y más de dos años de exploración y estudio del cráter Victoria . El rover sobrevivió a tormentas de polvo moderadas y en 2011 llegó al cráter Endeavour , que se ha considerado como un "segundo lugar de aterrizaje". ^{[ 12 ]} La misión Opportunity se considera una de las empresas más exitosas de la NASA. ^{[ 13 ]}

Debido a la tormenta de polvo planetaria de 2018 en Marte, Opportunity dejó de comunicarse el 10 de junio y entró en hibernación el 12 de junio de 2018. Se esperaba que se reiniciara una vez que mejorara el clima, ^{[ 14 ]} pero no lo hizo, lo que sugiere una falla catastrófica o que una capa de polvo cubrió sus paneles solares. La NASA esperaba restablecer el contacto con el rover, citando un período recurrente de viento que se pronosticó para noviembre de 2018 a enero de 2019, que potencialmente podría limpiar sus paneles solares. ^{[ 15 ]} El 13 de febrero de 2019, funcionarios de la NASA declararon que la misión Opportunity había concluido, después de que la nave espacial no respondiera a más de 1000 señales enviadas desde agosto de 2018. ^{[ 16 ]}

Los objetivos científicos de la misión del rover de exploración de Marte fueron: ^{[ 17 ]}

• Buscar y caracterizar diversos tipos de rocas y suelos que contengan indicios de actividad hídrica pasada . En particular, se buscan muestras con minerales depositados por procesos relacionados con el agua, como precipitación , evaporación , cementación sedimentaria o actividad hidrotermal .
• Determinar la distribución y composición de los minerales, rocas y suelos que rodean los lugares de aterrizaje.
• Determinar qué procesos geológicos han modelado el terreno local e influido en su composición química. Dichos procesos podrían incluir la erosión hídrica o eólica, la sedimentación, los mecanismos hidrotermales, el vulcanismo y la formación de cráteres.
• Realizar la calibración y validación de las observaciones de la superficie marciana realizadas por los instrumentos del Orbitador de Reconocimiento de Marte (MRO). Esto ayudará a determinar la precisión y la eficacia de los diversos instrumentos que estudian la geología marciana desde la órbita.
• Buscar minerales que contengan hierro, e identificar y cuantificar las cantidades relativas de tipos específicos de minerales que contengan agua o que se hayan formado en agua, como los carbonatos que contienen hierro.
• Caracterizar la mineralogía y las texturas de las rocas y los suelos para determinar los procesos que los crearon.
• Buscar indicios geológicos sobre las condiciones ambientales que existían cuando había agua líquida.
• Evaluar si esos entornos eran propicios para la vida.

Los rovers Opportunity y Spirit formaron parte del programa Mars Exploration Rover dentro del programa a largo plazo Mars Exploration Program . Los cuatro objetivos principales del Mars Exploration Program eran determinar si existe potencial para la vida en Marte (en particular, si se puede encontrar agua recuperable en Marte), caracterizar el clima y la geología de Marte, y luego prepararse para una posible misión humana a Marte. Los Mars Exploration Rovers debían viajar por la superficie marciana y realizar análisis geológicos periódicos para determinar si alguna vez existió agua en Marte, así como los tipos de minerales disponibles, y corroborar los datos tomados por el Mars Reconnaissance Orbiter (MRO). ^{[ 18 ]} Ambos rovers fueron diseñados con una vida útil prevista de 90 soles (92 días terrestres), pero cada uno duró mucho más de lo esperado. La misión de Spirit duró 20 veces más de lo previsto, y se declaró finalizada el 25 de mayo de 2011, tras quedar atascada en arena blanda y agotar sus reservas de energía intentando liberarse. Opportunity duró 55 veces más de los 90 soles previstos, operando durante 5498 días desde el aterrizaje hasta el final de la misión. Un archivo con actualizaciones semanales sobre el estado del rover se puede consultar en el Archivo de Actualizaciones de Opportunity . ^{[ 19 ]}

Lanzamiento y aterrizaje

Spirit y Opportunity fueron lanzados con un mes de diferencia, el 10 de junio y el 8 de julio de 2003, y ambos alcanzaron la superficie marciana en enero de 2004. El lanzamiento de Opportunity fue gestionado por el Programa de Servicios de Lanzamiento de la NASA . Este fue el primer lanzamiento del Delta II Heavy. El período de lanzamiento fue del 25 de junio al 15 de julio de 2003. El primer intento de lanzamiento ocurrió el 28 de junio de 2003, pero la nave espacial se lanzó nueve días después, el 7 de julio de 2003, debido a retrasos por seguridad en el campo de tiro y vientos, y luego para reemplazar elementos en el cohete (aislamiento y una batería). Cada día había dos oportunidades de lanzamiento instantáneas. El día del lanzamiento, el lanzamiento se retrasó a la segunda oportunidad (23:18 EDT) para reparar una válvula. ^{[ 20 ]} 

El 25 de enero de 2004 (GMT) (24 de enero de 2004, PST), ^{[ 21 ]} la nave de aterrizaje protegida por bolsas de aire se posó en la superficie de Marte en el cráter Eagle.

Desde su aterrizaje inicial en un cráter de impacto en medio de una llanura generalmente plana, Opportunity investigó con éxito muestras de regolito y roca y tomó fotografías panorámicas de su lugar de aterrizaje. Su muestreo permitió a los científicos de la NASA formular hipótesis sobre la presencia de hematita y la presencia pasada de agua en la superficie de Marte. ^{[ 22 ]} Posteriormente, se le ordenó viajar a través de la superficie de Marte para investigar otro sitio de cráter, el cráter Endurance , que exploró de junio a diciembre de 2004. ^{[ 23 ]} Posteriormente, Opportunity examinó el sitio de impacto de su propio escudo térmico y descubrió un meteorito intacto , ahora conocido como Roca del Escudo Térmico , en la superficie de Marte. ^{[ 24 ]}

Entre octubre de 2005 y marzo de 2006, Opportunity tenía la instrucción de dirigirse hacia el sur, al cráter Erebus , un cráter grande, poco profundo y parcialmente enterrado, que servía de escala en el camino hacia el sur, en dirección al cráter Victoria . Experimentó algunos problemas mecánicos con su brazo robótico.

A finales de septiembre de 2006, Opportunity llegó al cráter Victoria y exploró su borde en sentido horario. En junio de 2007 regresó a Duck Bay, su punto de llegada original al cráter Victoria; en septiembre de 2007 entró en el cráter para comenzar un estudio detallado. En agosto de 2008, Opportunity partió del cráter Victoria hacia el cráter Endeavour , al que llegó el 9 de agosto de 2011. ^{[ 25 ]}

En el borde del cráter Endeavour, el rover se movió alrededor de una formación geográfica llamada Cabo York . El Orbitador de Reconocimiento de Marte había detectado filosilicatos allí, y el rover analizó las rocas con sus instrumentos para verificar este hallazgo en tierra. Esta estructura fue analizada en profundidad hasta el verano de 2013. En mayo de 2013, el rover se dirigió al sur hacia una colina llamada Punta Solander .

La odometría total de Opportunity al 10 de junio de 2018 (sol 5111) fue de 45,16 km (28,06 mi) , mientras que el factor de polvo fue de 10,8. ^{[ 26 ]} Desde enero de 2013, el factor de polvo del conjunto solar (uno de los determinantes de la producción de energía solar) varió de un relativamente polvoriento 0,467 el 5 de diciembre de 2013 (sol 3507), a un relativamente limpio 0,964 el 13 de mayo de 2014 (sol 3662). ^{[ 27 ]}  

En diciembre de 2014, la NASA informó que Opportunity estaba sufriendo episodios de " amnesia " en los que el rover no lograba escribir datos, como información de telemetría , en la memoria no volátil . Se creía que la falla del hardware se debía a un fallo por antigüedad en uno de los siete bancos de memoria del rover. Como resultado, la NASA intentó forzar al software del rover a ignorar el banco de memoria defectuoso; ^{[ 28 ]} sin embargo, los episodios de amnesia continuaron ocurriendo, lo que finalmente provocó reinicios del vehículo. En vista de esto, en el Sol 4027 (23 de mayo de 2015), el rover se configuró para operar en modo solo RAM, evitando por completo el uso de memoria no volátil para el almacenamiento. ^{[ 29 ]}

Fin de la misión

A principios de junio de 2018, se desarrolló una gran tormenta de polvo a escala planetaria , y en pocos días los paneles solares del rover no generaban suficiente energía para mantener las comunicaciones, siendo el último contacto el 10 de junio de 2018. ^{[ 5 ]} La NASA declaró que no esperaban reanudar la comunicación hasta que la tormenta amainara, ^{[ 30 ]} pero el rover permaneció en silencio incluso después de que la tormenta terminara a principios de octubre, ^{[ 30 ]} lo que sugiere una falla catastrófica o una capa de polvo que cubre sus paneles solares. ^{[ 31 ]} El equipo mantuvo la esperanza de que un período ventoso entre noviembre de 2018 y enero de 2019 pudiera limpiar el polvo de sus paneles solares, como había sucedido antes. ^{[ 31 ]} Se detectó viento cerca el 8 de enero, y el 26 de enero el equipo de la misión anunció un plan para comenzar a transmitir un nuevo conjunto de comandos al rover en caso de que fallara su receptor de radio. ^{[ 32 ]}

El 12 de febrero de 2019, ^{[ 33 ]} miembros pasados ​​y presentes del equipo de la misión se reunieron en las instalaciones de operaciones de vuelo espacial del Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) para observar la transmisión de los comandos finales a Opportunity a través de la antena parabólica de 70 metros (230 pies) del Complejo de Comunicaciones del Espacio Profundo Goldstone en California. Después de 25 minutos de transmisión de los últimos 4 conjuntos de comandos, los intentos de comunicación con el rover se transfirieron a Canberra, Australia .

Después de la pérdida de señal en junio de 2018, se transmitieron más de 835 comandos de recuperación para enero de 2019, y más de 1000 para el 13 de febrero de 2019. ^{[ 16 ] [ 34 ] [ 35 ]} Los funcionarios de la NASA celebraron una conferencia de prensa el 13 de febrero para declarar el fin oficial de la misión. El administrador asociado de la NASA, Thomas Zurbuchen, dijo: "Es por lo tanto que estoy aquí con un profundo sentimiento de aprecio y gratitud que declaro que la misión Opportunity ha terminado". ^{[ 36 ]} Cuando la NASA terminó sus intentos de contactar al rover, los últimos datos enviados fueron la canción " I'll Be Seeing You " interpretada por Billie Holiday . ^{[ 37 ]} Los recursos que se habían necesitado para apoyar a Opportunity se transfirieron para apoyar al rover Curiosity y al entonces futuro rover Perseverance . ^{[ 36 ]}

La última comunicación del rover llegó el 10 de junio de 2018 (sol 5111) desde el Valle de la Perseverancia, ^{[ 16 ]} e indicó una producción de energía del panel solar de 22 vatios-hora para el sol, y la opacidad atmosférica (tau) más alta jamás medida en Marte: 10,8. ^{[ 38 ]}

Opportunity (y su gemelo, Spirit ) son robots de seis ruedas, alimentados por energía solar, que miden 1,5 metros (4,9 pies) de alto, 2,3 metros (7,5 pies) de ancho y 1,6 metros (5,2 pies) de largo, y pesan 180 kilogramos (400 libras) . Seis ruedas en un sistema de balancín-bogie permitían la movilidad en terrenos irregulares. Cada rueda tenía su propio motor. El vehículo se dirigía hacia adelante y hacia atrás y fue diseñado para operar de forma segura en inclinaciones de hasta 30 grados. La velocidad máxima era de 5 centímetros por segundo (2,0 pulg/s) ; ^{[ 39 ]} 0,18 kilómetros por hora (0,11 mph) , aunque la velocidad promedio era de aproximadamente 1 centímetro por segundo (0,39 pulg/s) . Tanto Spirit como Opportunity tienen piezas del metal del World Trade Center caído que fueron "convertidas en escudos para proteger los cables de los mecanismos de perforación". ^{[ 40 ] [ 41 ]}       

Los paneles solares generaban unos 140 vatios durante hasta catorce horas por sol, mientras que las baterías recargables de iones de litio almacenaban energía para su uso durante la noche. El ordenador de a bordo de Opportunity utiliza una CPU RAD6000 de 20 MHz con 128 MB de DRAM y 3 MB de EEPROM. ^{[ 42 ]} La temperatura de funcionamiento del rover oscila entre -40 y +40 °C (-40 y 104 °F) y los calentadores de radioisótopos proporcionan un nivel base de calefacción, asistido por calentadores eléctricos cuando es necesario. ^{[ 43 ]}     

Las comunicaciones dependían de una antena omnidireccional de baja ganancia que transmitía a baja velocidad de datos y una antena orientable de alta ganancia, ambas en contacto directo con la Red del Espacio Profundo en la Tierra. También se utilizó una antena de baja ganancia para retransmitir datos a las naves espaciales que orbitaban Marte. ^{[ 44 ] [ 45 ]}

Opportunity ha aportado pruebas sustanciales que respaldan los objetivos científicos principales de la misión: buscar y caracterizar una amplia gama de rocas y regolito que contienen indicios de la actividad hídrica pasada en Marte . Además de investigar el agua, Opportunity también ha obtenido observaciones astronómicas y datos atmosféricos.

Tras su lanzamiento, Opportunity fue antropomorfizado por sus operadores: al rover se le llamó "ella", inspirándose en la tradición náutica , y se le dio el cariñoso apodo de "Oppy". Un científico, que trabajó con Opportunity durante más de una década, atribuyó esto a la inesperada longevidad del rover, que describió como la historia de "un desvalido que vence las adversidades", y a su "forma familiar, casi de inspiración biológica". ^{[ 56 ]} La atención mediática que rodeó la desactivación de Opportunity extendió este uso al público en general.

Tras el anuncio del 12 de febrero de 2019 de que la NASA probablemente concluiría la misión Opportunity , numerosos medios de comunicación y comentaristas emitieron comunicados elogiando el éxito de la misión y despidiéndose del rover. Un periodista, Jacob Margolis, tuiteó su traducción de la última transmisión de datos enviada por Opportunity el 10 de junio de 2018: «Mi batería está baja y está oscureciendo». La frase caló hondo en el público, dando pie a un periodo de duelo, obras de arte y homenajes a la memoria de Opportunity . ^{[ 57 ]}

Cuando la cita se difundió ampliamente, algunos medios de comunicación afirmaron erróneamente que el rover había enviado ese mensaje exacto en inglés, lo que provocó que la NASA recibiera una avalancha de preguntas adicionales. El 16 de febrero, Margolis escribió un artículo aclaratorio en el que explicaba que había tomado declaraciones de funcionarios de la NASA que interpretaban los datos enviados por Opportunity , tanto sobre el estado de su baja potencia como sobre la alta opacidad atmosférica de Marte, y las había reformulado de forma poética, sin dar a entender en ningún momento que el rover hubiera enviado esas palabras específicas. ^{[ 57 ] [ 58 ]}

En honor a la gran contribución de Opportunity a la exploración de Marte, un asteroide fue nombrado Opportunity: 39382 Opportunity . ^{[ 59 ]} El nombre fue propuesto por Ingrid van Houten-Groeneveld , quien, junto con Cornelis Johannes van Houten y Tom Gehrels , descubrió el asteroide el 24 de septiembre de 1960. El módulo de aterrizaje de Opportunity es la Estación Memorial Challenger . ^{[ 60 ]}

El 24 de marzo de 2015, la NASA celebró que Opportunity había recorrido la distancia de una maratón : 42,195 km (26,219 millas) . El rover cubrió la distancia en 11 años y 2 meses. Los técnicos del JPL celebraron la ocasión organizando una carrera. ^{[ 61 ]} El lugar en Marte donde el rover alcanzó esa distancia fue acertadamente llamado Valle de la Maratón. ^{[ 62 ]}  

Un documental , Good Night Oppy , sobre Opportunity , Spirit y sus largas misiones, fue dirigido por Ryan White y contó con el apoyo de JPL e Industrial Light & Magic . Se estrenó en 2022. ^{[ 63 ]}

El rover podía tomar fotografías con sus diferentes cámaras, pero solo la cámara PanCam tenía la capacidad de fotografiar una escena con distintos filtros de color. Las vistas panorámicas generalmente se construyen a partir de imágenes de PanCam. Para el 3 de febrero de 2018, Opportunity había enviado 224.642 fotografías. ^{[ 64 ] [ 65 ]}

Una selección de panoramas de la misión:

Panorama del cráter Fram (Sol 88, 23 de abril de 2004)

Imagen panorámica final tomada por Opportunity entre mayo y junio de 2018 antes de quedar inutilizada por las tormentas de polvo.

Panorama del equipo del rover Opportunity por "Dusty", una réplica de prueba del rover en la Tierra (6 de septiembre de 2018).