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Articulo de referencia

Expreso a Marte

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Mars Express es una misión de exploración espacial de la Agencia Espacial Europea (ESA) que explora el planeta Marte y sus lunas desde 2003, y la primera misión planetaria intentada por la ESA. [ 2 ]

Mars Express constaba de dos partes: el orbitador Mars Express y Beagle 2 , [ 3 ] un módulo de aterrizaje diseñado para realizar investigaciones de exobiología y geoquímica. Aunque el módulo de aterrizaje no se desplegó completamente tras su aterrizaje en la superficie marciana, el orbitador ha estado realizando con éxito mediciones científicas desde principios de 2004, a saber: imágenes de alta resolución y mapeo mineralógico de la superficie, sondeo por radar de la estructura subsuperficial hasta el permafrost, determinación precisa de la circulación y composición atmosféricas, y estudio de la interacción de la atmósfera con el medio interplanetario . [ 3 ]

Debido al valioso retorno científico y al perfil de misión altamente flexible, a Mars Express se le han concedido varias extensiones de misión. La última fue aprobada el 7 de marzo de 2023, consistente en un período operativo confirmado hasta el 31 de diciembre de 2026, y una extensión provisional adicional hasta el 31 de diciembre de 2028. [ 4 ] [ 5 ] Llegó a Marte en 2003, hace 22 años, 6 meses y 23 días (y contando), es la segunda nave espacial activa continua más antigua en órbita alrededor de un planeta distinto de la Tierra, solo por detrás de la todavía activa Mars Odyssey de la NASA de 2001. Ha actuado como un nodo central de comunicaciones por satélite en la órbita de Marte, realizando experimentos de ocultación de radio con el Orbitador de Gases Traza conjunto de la ESA y Roscosmos , comunicándose con el rover Zhurong de China, y está previsto que se comunique con el retorno de muestras de Fobos de Martian Moons eXploration de Japón .   

Nombre

El término «Express» en el nombre originalmente hacía referencia a la velocidad y eficiencia con la que se diseñó y construyó la nave espacial . [ 6 ] Sin embargo, «Express» también describe el viaje interplanetario relativamente corto de la nave, resultado de su lanzamiento cuando las órbitas de la Tierra y Marte las acercaron más de lo que habían estado en aproximadamente 60 000 años. [ 7 ]

Fondo

La misión Mars Express está dedicada al estudio del interior, el subsuelo, la superficie, la atmósfera y el medio ambiente del planeta Marte. La nave espacial transportaba siete instrumentos científicos, un pequeño módulo de aterrizaje, un repetidor de aterrizaje y una cámara de monitoreo visual , todos diseñados para contribuir a resolver el misterio de la ausencia de agua en Marte .

Algunos de los instrumentos del orbitador, incluidos los sistemas de cámaras y algunos espectrómetros , reutilizan diseños del fallido lanzamiento de la misión rusa Mars 96 en 1996 [ 2 ] (los países europeos habían proporcionado gran parte de la instrumentación y la financiación para esa misión fallida). Los objetivos científicos de Mars Express representan un intento de cumplir en parte los objetivos científicos perdidos de esta misión rusa fallida, complementados con la investigación en exobiología con Beagle-2. [ 8 ]

El diseño de Mars Express se basa en la misión Rosetta de la ESA , en cuyo desarrollo se invirtió una suma considerable. Este mismo diseño se utilizó también para la misión Venus Express de la ESA con el fin de aumentar la fiabilidad y reducir los costes y el tiempo de desarrollo.

El presupuesto inicial total de Mars Express , excluyendo el módulo de aterrizaje, fue de 150 millones de euros . [ 9 ] [ 10 ] El contratista principal para la construcción del orbitador Mars Express fue EADS Astrium Satellites .

Orbitador y subsistemas

Estructura

El orbitador Mars Express es una nave espacial cúbica con dos alas de paneles solares  que se extienden desde lados opuestos. La masa de lanzamiento de 1223 kg incluye un módulo principal con 113  kg de carga útil, el  módulo de aterrizaje de 60 kg y 457  kg de propulsor. El cuerpo principal mide 1,5 m × 1,8 m × 1,4 m y tiene una estructura de panal de aluminio recubierta por una piel de aluminio. Los paneles solares miden aproximadamente 12 m de extremo a extremo. Dos antenas dipolo de hilo de 20 m de longitud se extienden desde caras laterales opuestas, perpendiculares a los paneles solares, como parte del radar de sondeo. [ 11 ]

Propulsión

El lanzador Soyuz/Fregat proporcionó la mayor parte del empuje que Mars Express necesitaba para llegar a Marte. La etapa final del Soyuz, Fregat, se desprendió una vez que la sonda se encontraba en rumbo de salida hacia Marte. El sistema de propulsión a bordo de la nave se utilizó para frenar la sonda durante la inserción en la órbita marciana y, posteriormente, para realizar correcciones orbitales. [ 11 ]

El cuerpo está construido alrededor del sistema de propulsión principal, que consta de un motor principal bipropelente de 400 N. Los dos tanques de propulsor de 267 litros tienen una capacidad total de 595  kg. Se necesitan aproximadamente 370  kg para la misión nominal. Se utiliza helio presurizado de un tanque de 35 litros para impulsar el combustible hacia el motor. Las correcciones de trayectoria se realizarán mediante un conjunto de ocho propulsores de 10 N, uno en cada esquina de la plataforma de la nave espacial. La configuración de la nave espacial está optimizada para un Soyuz/Fregat y era totalmente compatible con un vehículo de lanzamiento Delta II .

Fuerza

La energía de la nave espacial es suministrada por paneles solares que contienen 11,42 metros cuadrados de celdas de silicio. La potencia originalmente planificada era de 660 W a 1,5 UA , pero una conexión defectuosa ha reducido la cantidad de energía disponible en un 30%, a unos 460 W. Esta pérdida de energía no afecta significativamente el retorno científico de la misión. La energía se almacena en tres baterías de iones de litio con una capacidad total de 64,8 Ah para su uso durante los eclipses. La energía está totalmente regulada a 28 V , y el módulo de energía Terma (también utilizado en Rosetta ) es redundante. [ 12 ] [ 13 ] Durante la fase de rutina, el consumo de energía de la nave espacial está en el rango de 450–550 W. [ 14 ]      

Control de actitud - aviónica

El control de actitud (estabilización en 3 ejes) se logra mediante dos unidades de medición inercial de 3 ejes, un conjunto de dos cámaras estelares y dos sensores solares , giroscopios , acelerómetros y cuatro ruedas de reacción  de 12 N·m·s . La precisión de apuntamiento es de 0,04 grados con respecto al sistema de referencia inercial y de 0,8 grados con respecto al sistema de referencia orbital de Marte. Tres sistemas a bordo ayudan a Mars Express a mantener una precisión de apuntamiento muy alta, lo cual es esencial para que la nave espacial pueda utilizar algunos de los instrumentos científicos.

Comunicaciones

El subsistema de comunicaciones se compone de tres antenas: una antena  parabólica de alta ganancia de 1,6 m de diámetro y dos antenas omnidireccionales. La primera proporciona enlaces (enlace ascendente de telecomandos y enlace descendente de telemetría) tanto en banda X (8,4  GHz) como en banda S (2,1  GHz) y se utiliza durante la fase científica nominal alrededor de Marte. Las antenas de baja ganancia se utilizan durante el lanzamiento y las primeras operaciones en Marte, así como para posibles contingencias una vez en órbita. Dos antenas de retransmisión UHF para el módulo de aterrizaje marciano están montadas en la cara superior para la comunicación con el Beagle 2 u otros módulos de aterrizaje, utilizando un transceptor Melacom. [ 15 ]

estaciones terrestres

Aunque las comunicaciones con la Tierra estaban originalmente programadas para realizarse con la Estación Terrestre de la ESA de 35 metros de ancho en New Norcia (Australia) , el perfil de la misión de mejora progresiva y flexibilidad en la obtención de datos científicos ha impulsado el uso de las Estaciones Terrestres ESTRACK de la ESA en la Estación Cebreros , Madrid , España y la Estación Malargüe , Argentina . Además, nuevos acuerdos con la Red de Espacio Profundo de la NASA han posibilitado el uso de estaciones estadounidenses para la planificación nominal de la misión, lo que aumenta la complejidad pero con un claro impacto positivo en los resultados científicos. Esta cooperación interinstitucional ha demostrado ser eficaz, flexible y enriquecedora para ambas partes. En el aspecto técnico, ha sido posible (entre otras razones) gracias a la adopción por ambas agencias de los Estándares para Comunicaciones Espaciales definidos en CCSDS .

Térmico

El control térmico se mantiene mediante radiadores, aislamiento multicapa y calentadores de control activo. La nave espacial debe proporcionar un entorno óptimo para los instrumentos y el equipo a bordo. Dos instrumentos, PFS y OMEGA, cuentan con detectores infrarrojos que deben mantenerse a temperaturas muy bajas (aproximadamente -180  °C). Los sensores de la cámara (HRSC) también deben mantenerse refrigerados. Sin embargo, el resto de los instrumentos y el equipo a bordo funcionan de manera óptima a temperatura ambiente (10-20  °C).

La nave espacial está recubierta con mantas térmicas de aleación de aluminio y estaño chapadas en oro para mantener una temperatura de 10 a 20  °C en su interior. Los instrumentos que operan a bajas temperaturas y que deben mantenerse fríos están aislados térmicamente de esta temperatura interna relativamente alta y emiten el exceso de calor al espacio mediante radiadores conectados. [ 11 ]

Unidad de control y almacenamiento de datos

La nave espacial está controlada por dos unidades de control y gestión de datos con 12 gigabits [ 11 ] de memoria masiva de estado sólido para el almacenamiento de datos e información de mantenimiento para su transmisión. Los ordenadores de a bordo controlan todos los aspectos del funcionamiento de la nave espacial, incluyendo el encendido y apagado de los instrumentos, la evaluación de la orientación de la nave en el espacio y la emisión de comandos para modificarla.

Otro aspecto clave de la misión Mars Express es su herramienta de inteligencia artificial (MEXAR2). [ 16 ] El propósito principal de esta herramienta es programar la descarga de las distintas partes de los datos científicos recopilados a la Tierra, un proceso que solía consumir mucho tiempo a los controladores terrestres. La nueva herramienta de IA ahorra tiempo a los operadores, optimiza el uso del ancho de banda en la DSN , previene la pérdida de datos y permite un mejor uso de la DSN para otras operaciones espaciales. La IA decide cómo gestionar los 12 gigabits de memoria de almacenamiento de la nave, cuándo la DSN estará disponible y no estará siendo utilizada por otra misión, cómo aprovechar al máximo el ancho de banda de la DSN asignado y cuándo la nave se orientará correctamente para transmitir a la Tierra. [ 16 ] [ 17 ]

Aterrizaje

Una réplica del módulo de aterrizaje Beagle 2 de la misión Mars Express en el Museo de Ciencias de Londres.

Los objetivos del módulo de aterrizaje Beagle 2 eran caracterizar la geología, mineralogía y geoquímica del lugar de aterrizaje, las propiedades físicas de la atmósfera y las capas superficiales, recopilar datos sobre la meteorología y climatología marcianas, y buscar posibles indicios de vida en Marte . Sin embargo, el intento de aterrizaje fracasó y el módulo de aterrizaje se dio por perdido.

Una Comisión de Investigación sobre Beagle 2 identificó varias causas posibles, incluyendo problemas con las bolsas de aire, fuertes impactos en la electrónica del módulo de aterrizaje que no se habían simulado adecuadamente antes del lanzamiento y problemas con la colisión de partes del sistema de aterrizaje; pero no pudo llegar a ninguna conclusión firme. [ 18 ]

El destino de la nave espacial permaneció en el misterio hasta que en enero de 2015 se anunció que el Orbitador de Reconocimiento de Marte de la NASA , utilizando HiRISE , había encontrado la sonda intacta en la superficie de Marte. [ 19 ] [ 20 ] Entonces se determinó que uno de los cuatro paneles solares de la nave espacial podría haberse abierto solo parcialmente, bloqueando posiblemente las comunicaciones de la nave. [ 21 ] Beagle 2 fue la primera sonda británica y la primera europea en lograr un aterrizaje en Marte.

Instrumentos científicos

Los objetivos científicos de la carga útil de Mars Express son obtener fotogeología global de alta resolución (resolución de 10 m), mapeo mineralógico (resolución de 100 m) y mapeo de la composición atmosférica, estudiar la estructura del subsuelo, la circulación atmosférica global y la interacción entre la atmósfera y el subsuelo, y la atmósfera y el medio interplanetario. La masa total presupuestada para la carga útil científica es de 116  kg. [ 22 ] Los instrumentos científicos de la carga útil son: [ 23 ]

  • Espectrómetro de mapeo mineralógico visible e infrarrojo (OMEGA) (Observatoire pour la Minéralogie, l'Eau, les Glaces et l'Activité) – Francia – Determina la composición mineral de la superficie con una resolución de hasta 100 m. Se monta en el interior apuntando hacia la cara superior. [ 24 ] Masa del instrumento: 28,6  kg [ 25 ]
  • Espectrómetro atmosférico ultravioleta e infrarrojo (SPICAM) – Francia – Evalúa la composición elemental de la atmósfera. Está montado en el interior apuntando hacia la cara superior. Masa del instrumento: 4,7  kg [ 25 ]
  • Altímetro radar de sondeo avanzado de Marte ( MARSIS ) – Italia – Un altímetro radar utilizado para evaluar la composición del subsuelo con el objetivo de buscar agua congelada. Está montado en el cuerpo y apunta al nadir, e incorpora dos antenas de 20 m. Masa del instrumento: 13,7  kg [ 25 ]
  • Espectrómetro de Fourier Planetario ( PFS ) – Italia – Realiza observaciones de la temperatura y presión atmosféricas (observaciones suspendidas en septiembre de 2005). Está montado en el interior apuntando hacia la cara superior [ 26 ] y actualmente está en funcionamiento. Masa del instrumento: 30,8  kg [ 25 ].
  • Analizador de Plasmas Espaciales y Átomos Energéticos (ASPERA) – Suecia – Investiga las interacciones entre la atmósfera superior y el viento solar. Está montado en la cara superior. Masa del instrumento: 7,9  kg [ 25 ]
  • Cámara estéreo de alta resolución (HRSC) – Alemania – Produce imágenes en color con una resolución de hasta 2 m. Está montada dentro del cuerpo de la nave espacial, apuntando a través de la cara superior de la misma, que apunta al nadir durante las operaciones en Marte. Masa del instrumento: 20,4  kg [ 25 ]
  • Comunicaciones del módulo de aterrizaje de Mars Express (MELACOM) – Reino Unido – Permite que Mars Express funcione como repetidor de comunicaciones para los módulos de aterrizaje en la superficie marciana. (Se ha utilizado en ambos rovers de exploración de Marte y se empleó para apoyar el aterrizaje de la misión Phoenix de la NASA).
  • El experimento de radioastronomía de Marte (MaRS) utiliza señales de radio para investigar la atmósfera, la superficie, el subsuelo, la gravedad y la densidad de la corona solar durante las conjunciones solares. Utiliza el propio subsistema de comunicaciones.
  • Cámara de monitorización visual , una pequeña cámara para supervisar la eyección del módulo de aterrizaje.

Operaciones de la nave espacial

Las operaciones de Mars Express son llevadas a cabo por un equipo multinacional de ingenieros del Centro de Operaciones de la ESA ( ESOC ) en Darmstadt . El equipo comenzó los preparativos para la misión entre tres y cuatro años antes del lanzamiento. Esto incluyó la preparación del segmento terrestre y los procedimientos operativos para toda la misión.

El Equipo de Control de Misión está compuesto por el Equipo de Control de Vuelo, el Equipo de Dinámica de Vuelo, los Gerentes de Operaciones Terrestres, el Equipo de Soporte de Software y los Ingenieros de Instalaciones Terrestres. Todos ellos se encuentran en ESOC, pero también hay equipos externos, como los equipos de Proyecto y Soporte Industrial, que diseñaron y construyeron la nave espacial. El Equipo de Control de Vuelo actualmente está compuesto por:

  • El gerente de operaciones de la nave espacial
  • Seis ingenieros de operaciones (incluidos tres planificadores de misión)
  • Un analista de naves espaciales
  • Seis controladores de naves espaciales (SpaCons), compartidos con ExoMars Trace Gas Orbiter , BepiColombo y Solar Orbiter .

La formación del equipo, liderada por el director de operaciones de la nave espacial, comenzó unos cuatro años antes del lanzamiento. Su tarea consistía en reclutar un equipo idóneo de ingenieros capaces de gestionar las diversas tareas propias de la misión. Para Mars Express, los ingenieros provenían de otras misiones. La mayoría había trabajado con satélites en órbita terrestre.

Cronograma de la misión

Preparación de la misión

En los años previos al lanzamiento de una nave espacial, numerosos equipos de expertos, distribuidos entre las empresas y organizaciones participantes, prepararon los segmentos espaciales y terrestres. Cada equipo se centró en su área de responsabilidad y en la interconexión según fuera necesario. Un requisito adicional importante para la Fase de Lanzamiento y Órbita Inicial (LEOP) y todas las fases operativas críticas fue que no bastaba con la mera interconexión; los equipos debían integrarse en un único Equipo de Control de Misión. Todos los expertos debían trabajar juntos en un entorno operativo, y la interacción y las interfaces entre todos los elementos del sistema (software, hardware y personal humano) debían funcionar sin problemas para que esto ocurriera.

  • Los procedimientos de operaciones de vuelo debían estar escritos y validados hasta el más mínimo detalle.
  • El sistema de control debía ser validado.
  • Fue necesario realizar pruebas de validación del sistema (SVT) con el satélite para demostrar la correcta interconexión de los segmentos terrestres y espaciales.
  • Se tuvo que realizar una prueba de preparación de la misión con las estaciones terrestres.
  • Se llevó a cabo una campaña de simulaciones.

Lanzamiento

Animación de la trayectoria de Mars Express alrededor del Sol Mars Express · Sol · Tierra · Marte           

La nave espacial fue lanzada el 2 de junio de 2003 a las 23:45 hora local (17:45 UT, 13:45  EDT) desde el Cosmódromo de Baikonur en Kazajistán , utilizando un cohete Soyuz-FG / Fregat . La Mars Express y el propulsor Fregat fueron colocados inicialmente en una órbita de estacionamiento  terrestre a 200 km de altitud . Posteriormente, el Fregat fue encendido nuevamente a las 19:14 UT para colocar la nave espacial en una órbita de transferencia a Marte. El Fregat y la Mars Express se separaron aproximadamente a las 19:17 UT. A continuación, se desplegaron los paneles solares y se realizó una maniobra de corrección de trayectoria el 4 de junio para dirigir la Mars Express hacia Marte y permitir que el propulsor Fregat avanzara por inercia hacia el espacio interplanetario. La Mars Express fue la primera sonda lanzada por Rusia en salir con éxito de la órbita terrestre baja desde la caída de la Unión Soviética.

Fase de puesta en marcha cerca de la Tierra

La fase de puesta en servicio en órbita cercana a la Tierra se extendió desde la separación de la nave espacial de la etapa superior del lanzador hasta la finalización de la verificación inicial del orbitador y la carga útil. Incluyó el despliegue de los paneles solares, la adquisición inicial de la actitud, la liberación del mecanismo de aceleración de Beagle-2, la maniobra de corrección del error de inyección y la primera puesta en servicio de la nave espacial y la carga útil (la puesta en servicio final de la carga útil tuvo lugar después de la inserción en la órbita de Marte). La carga útil se verificó instrumento por instrumento. Esta fase duró aproximadamente un mes.

La fase de crucero interplanetario

Esta fase de cinco meses abarcó desde el final de la fase de puesta en servicio cerca de la Tierra hasta un mes antes de la maniobra de captura de Marte e incluyó maniobras de corrección de trayectoria y calibración de la carga útil. La carga útil permaneció prácticamente apagada durante la fase de crucero, con la excepción de algunas comprobaciones intermedias. Si bien originalmente se concibió como una fase de "crucero tranquilo", pronto se hizo evidente que este "crucero" sería, en efecto, muy ajetreado. Hubo problemas con el rastreador de estrellas , un problema con el cableado eléctrico, maniobras adicionales y, el 28 de octubre, la nave espacial fue alcanzada por una de las erupciones solares más grandes jamás registradas.

Beagle 2 después de la separación

desecho del módulo de aterrizaje

El módulo de aterrizaje Beagle 2 fue liberado el 19 de diciembre de 2003 a las 8:31 UTC (9:31 CET) en una trayectoria balística hacia la superficie de Marte. Entró en la atmósfera marciana la mañana del 25 de diciembre. Se esperaba que el aterrizaje ocurriera alrededor de las 02:45 UT del 25 de diciembre (21:45  EST del 24 de diciembre). Sin embargo, tras repetidos intentos fallidos de contactar con el módulo de aterrizaje mediante la nave Mars Express y el orbitador Mars Odyssey de la NASA , fue declarado perdido el 6 de febrero de 2004 por la junta directiva de Beagle 2. Se llevó a cabo una investigación y sus conclusiones se publicaron ese mismo año. [ 18 ]

Inserción en órbita

Trayectoria de la sonda Mars Express alrededor de Marte desde el 25 de diciembre de 2003 hasta el 1 de enero de 2010. Mars Express · Marte     
Antena MARSIS desplegada

La sonda Mars Express llegó a Marte tras un viaje de 400 millones de kilómetros y correcciones de rumbo en septiembre y diciembre de 2003.

El 20 de diciembre, la sonda Mars Express encendió una breve ráfaga de propulsores para posicionarse y orbitar el planeta. A continuación, el orbitador Mars Express encendió su motor principal y entró en una órbita de captura inicial altamente elíptica de 250  km × 150 000  km con una inclinación de 25 grados el 25 de diciembre a las 03:00 UT (22:00  , 24 de diciembre EST).

La primera evaluación de la inserción orbital demostró que el orbitador había alcanzado su primer hito en Marte. Posteriormente, la órbita se ajustó mediante cuatro encendidos más de los motores principales hasta alcanzar la órbita casi polar deseada de 259  km × 11 560 km (86 grados de inclinación) con un período de 7,5 horas. Cerca del periapsis (punto más cercano a Marte), la cubierta superior apunta hacia la superficie marciana, y cerca del apoapsis (punto más alejado de Marte en su órbita), la antena de alta ganancia apunta hacia la Tierra para la transmisión y recepción de datos. 

Tras 100 días, el apoapsis se redujo a 10.107  km y el periapsis se elevó a 298  km, lo que dio como resultado un período orbital de 6,7 horas.

Originalmente, el despliegue de los brazos del radar MARSIS estaba programado para abril de 2004, pero se retrasó hasta 2005 por temor a que el despliegue pudiera dañar la nave espacial mediante un efecto de latigazo cervical. [ 27 ]

Fase rutinaria: regreso a la ciencia

Desde su inserción en órbita, la sonda Mars Express ha ido cumpliendo progresivamente sus objetivos científicos originales. Las observaciones científicas iniciales comenzaron en julio de 2005. Normalmente, la nave apunta a Marte mientras adquiere datos científicos y luego gira para apuntar a la Tierra y transmitir la información, aunque algunos instrumentos como MARSIS o Radio Science podrían operarse mientras la nave apunta a la Tierra.

Cronología de descubrimientos y eventos destacados

Imagen de la sonda Mars Express en órbita, tomada por MGS.
Aspecto esperado

Durante más de 20 000 órbitas, los instrumentos de la carga útil de Mars Express han funcionado de forma nominal y regular. La cámara HRSC ha estado cartografiando la superficie marciana de manera constante con una resolución sin precedentes y ha capturado numerosas imágenes.

Primera década

Valles Marineris , 2004

2004

  • 23 de enero: La ESA anunció el descubrimiento de hielo de agua en el casquete polar sur, utilizando datos recopilados por el instrumento OMEGA.
  • 28 de enero: El orbitador Mars Express alcanza la altitud final de su órbita científica alrededor de Marte.
  • 17 de marzo: El orbitador detecta casquetes polares que contienen un 85 % de hielo de dióxido de carbono (CO₂ ) y un 15 % de hielo de agua. [ 28 ]
  • 30 de marzo: Un comunicado de prensa anuncia que el orbitador ha detectado metano en la atmósfera marciana . Aunque la cantidad es pequeña, alrededor de 10 partes por mil millones, ha despertado el interés de los científicos, quienes se preguntan cuál es su origen. Dado que el metano se elimina de la atmósfera marciana muy rápidamente, debe existir una fuente que lo reponga. Como una de las posibles fuentes podría ser la vida microbiana, se planea verificar la fiabilidad de estos datos y, en particular, observar las diferencias en la concentración en distintos lugares de Marte. Se espera que la fuente de este gas pueda descubrirse al encontrar su lugar de emisión. [ 29 ]
  • 28 de abril: La ESA anunció que el despliegue del brazo que transporta la antena MARSIS, basada en radar, se ha retrasado. La agencia expresó su preocupación por el movimiento del brazo durante el despliegue, que podría provocar que la nave espacial sea golpeada por algunos de sus elementos. Se prevén investigaciones adicionales para garantizar que esto no ocurra.
  • 15 de julio: Científicos que trabajan con el instrumento PFS anunciaron el descubrimiento preliminar de las características espectrales del compuesto amoníaco en la atmósfera marciana. Al igual que el metano descubierto anteriormente (véase más arriba), el amoníaco se descompone rápidamente en la atmósfera de Marte y necesita ser repuesto constantemente. Esto apunta a la existencia de vida activa o actividad geológica; dos fenómenos contrapuestos cuya presencia hasta ahora no se había detectado. [ 30 ]

2005

Cráter de Louth , febrero de 2005
  • En 2005, científicos de la ESA informaron que los datos del instrumento OMEGA indican la presencia de sulfatos hidratados, silicatos y diversos minerales formadores de rocas. [ 31 ] [ 32 ]
  • 8 de febrero: La ESA ha dado luz verde al despliegue retrasado de la antena MARSIS, previsto para principios de mayo de 2005. [ 27 ]
  • 5 de mayo: El primer brazo de la antena MARSIS se desplegó con éxito. [ 33 ] Al principio, no hubo indicios de problemas, pero posteriormente se descubrió que un segmento del brazo no se había fijado. [ 34 ] El despliegue del segundo brazo se retrasó para permitir un análisis más detallado del problema.
  • 14 de junio: Se desplegó el segundo brazo y el 16 de junio la ESA anunció que había sido un éxito. [ 36 ]
  • 22 de junio: La ESA anuncia que MARSIS está completamente operativo y que pronto comenzará a adquirir datos. Esto se produce tras el despliegue del tercer brazo el 17 de junio y una prueba de transmisión exitosa el 19 de junio. [ 37 ]

2006

Tormenta de polvo, casquete polar norte, procesada por Andrea Luck
'Rostro en Marte' en la región de Cydonia , 2006
  • 21 de septiembre: La cámara estéreo de alta resolución (HRSC) ha obtenido imágenes de la región de Cydonia , donde se encuentra el famoso " Rostro en Marte ". El macizo se hizo famoso gracias a una fotografía tomada en 1976 por el orbitador estadounidense Viking 1. La imagen se registró con una resolución terrestre de aproximadamente 13,7 metros por píxel. [ 38 ]
  • 26 de septiembre: La nave espacial Mars Express emergió de un eclipse inusualmente exigente, activando un modo especial de ultrabajo consumo, apodado «Sumo». Esta configuración innovadora busca ahorrar la energía necesaria para garantizar la supervivencia de la nave. Este modo se desarrolló gracias al trabajo en equipo entre los controladores de misión del ESOC, los investigadores principales, la industria y la administración de la misión. [ 39 ]
  • Octubre: En octubre de 2006, la nave espacial Mars Express encontró una conjunción solar superior (alineación Tierra-Sol-Marte-orbitador). El ángulo Sol-Tierra-orbitador alcanzó un mínimo el 23 de octubre de 0,39° a una distancia de 2,66 UA . Se tomaron medidas operativas para minimizar el impacto de la degradación del enlace, ya que la mayor densidad de electrones en el plasma solar afecta considerablemente la señal de radiofrecuencia. [ 40 ]
  • Diciembre: Tras la pérdida de la sonda Mars Global Surveyor (MGS) de la NASA, se solicitó al equipo de Mars Express que realizara acciones con la esperanza de identificar visualmente la nave espacial estadounidense. Basándose en las últimas efemérides de la MGS proporcionadas por el JPL, la cámara HRSC de alta definición a bordo exploró una región de la órbita de la MGS. Se realizaron dos intentos para encontrar la nave, ambos infructuosos.

2007

Fobos sobre Marte, 2007
  • Enero: Se firman los primeros acuerdos con la NASA para el apoyo de Mars Express en el aterrizaje del módulo de aterrizaje estadounidense Phoenix en mayo de 2008.
  • Febrero: La pequeña cámara VMC (utilizada solo una vez para supervisar la eyección del módulo de aterrizaje) fue puesta nuevamente en servicio y se dieron los primeros pasos para ofrecer a los estudiantes la posibilidad de participar en una campaña llamada "Comanda la nave espacial Mars Express y toma tu propia fotografía de Marte".
  • 23 de febrero: Como resultado del retorno científico, el Comité del Programa Científico (SPC) otorgó una extensión de la misión hasta mayo de 2009. [ 41 ]
  • 28 de junio: La cámara estéreo de alta resolución (HRSC) ha producido imágenes de características tectónicas clave en Aeolis Mensae . [ 42 ]

2008

  • En marzo de 2008, el equipo Mars Express fue el ganador del premio Sir Arthur Clarke al mejor logro de equipo. [ 43 ]
  • Durante un sobrevuelo de Fobos el 23 de julio de 2008, Mars Express observó la retrodispersión de protones del viento solar en Fobos, un proceso previamente reportado en la Luna de la Tierra , lo que sugiere que es común en cuerpos sin atmósfera cubiertos de regolito . [ 44 ] La siguiente observación de este tipo ocurrió en enero de 2016. [ 45 ]

2009

  • 4 de febrero: El Comité del Programa Científico de la ESA ha extendido las operaciones de Mars Express hasta el 31 de diciembre de 2009. [ 46 ]
  • 7 de octubre: El Comité del Programa Científico de la ESA ha aprobado la extensión de las operaciones de la misión Mars Express hasta el 31 de diciembre de 2012. [ 47 ]

2010

Orcus Patera por HRSC , 2010
Fobos , fotografía tomada el 7 de marzo de 2010.
  • 5 de marzo: Sobrevuelo de Fobos para medir su gravedad. [ 48 ]

2011

  • 13 de agosto: Modo seguro tras un problema con la memoria masiva de estado sólido. [ 49 ]
  • 23 de agosto: Problema de la memoria masiva de estado sólido. [ 49 ]
  • 23 de septiembre: Modo seguro tras un problema en la memoria masiva de estado sólido. [ 49 ]
  • 11 de octubre: Problema de la memoria masiva de estado sólido. [ 49 ]
  • 16 de octubre: Modo seguro tras un problema con la memoria masiva de estado sólido. [ 49 ]
  • 24 de noviembre: Se reanudan las operaciones científicas utilizando la línea de tiempo de misión corta y los archivos de comandos en lugar de la línea de tiempo larga que reside en la memoria masiva de estado sólido sospechosa. [ 50 ]

2012

  • 16 de febrero: Se reanudan las operaciones científicas completas. Todavía hay suficiente combustible para hasta 14 años más de funcionamiento. [ 51 ]
  • En marzo de 2012, se publicó un artículo en JGR Planets que documentaba la primera detección de un tenue resplandor infrarrojo sobre los polos invernales de Marte. Este descubrimiento se basó en las observaciones OMEGA de la sonda Mars Express realizadas en 2004, 2005 y 2006. [ 52 ] [ 53 ]
  • Julio: Se estudia la corona solar con ondas de radio. [ 54 ]

2013

  • La sonda Mars Express produjo un mapa topográfico casi completo de la superficie de Marte. [ 55 ]
  • El 29 de diciembre, Mars Express realizó el sobrevuelo más cercano a Fobos hasta la fecha . [ 56 ] [ 57 ]

Segunda década

2014

Cráter Rabe , 2014
  • En octubre de 2014, la ESA informó que Mars Express estaba en buen estado después del sobrevuelo del cometa Siding Spring a Marte el 19 de octubre [ 58 ] , al igual que todos los orbitadores de Marte de la NASA [ 59 ] y el orbitador de ISRO , la Misión Orbital a Marte . [ 60 ]

2015

2016

2017

  • El 19 de junio, la nave espacial tomó una imagen notable que abarcaba desde el Polo Norte hasta Alba Mons e incluso más al sur. [ 63 ] La imagen fue publicada el 20 de diciembre de 2017 y fue capturada por HRSC. [ 63 ] [ 64 ]

2018

Nube alargada en Marte, 2018 [ 65 ]
Tormenta de polvo en Marte, 2018
Polo Sur con agua subglacial , 2018
  • Se activó un nuevo software AOCMS que incluye un estimador de actitud sin giroscopio para prolongar la vida útil de los giroscopios láser de la nave espacial [ 66 ].
  • En julio de 2018, se informó del descubrimiento, basado en estudios de radar MARSIS, de un lago subglacial en Marte , a 1,5 km (0,93 millas) por debajo del casquete polar sur y de unos 20 km (12 millas) de ancho, el primer cuerpo de agua estable conocido en Marte. [ 67 ] [ 68 ] [ 69 ] [ 70 ]    
  • Diciembre de 2018: Mars Express transmite imágenes del cráter Korolev, de 80 kilómetros de ancho , lleno de aproximadamente 2200 kilómetros cúbicos de hielo de agua en la superficie marciana. [ 71 ] Según evidencia adicional, el hielo del cráter aún forma parte de reservas de hielo mucho más extensas en los polos de Marte. [ 72 ]

2019

  • Según los datos de la cámara HRSC, existe evidencia geológica de un antiguo sistema de aguas subterráneas a escala planetaria. [ 73 ] [ 74 ]

2020

  • Entre marzo y abril de 2020, Mars Express (junto con otras misiones interplanetarias de la ESA) fue colocada brevemente en una configuración segura prácticamente sin supervisión, con los instrumentos científicos apagados, debido al empeoramiento de la pandemia de COVID-19 y la necesidad de reducir el personal en las instalaciones de ESOC . [ 75 ] [ 76 ]
  • En septiembre de 2020, se informó del descubrimiento, basado en estudios de radar MARSIS, de tres lagos subglaciales más en Marte, a 1,5 km (0,93 millas) por debajo del casquete polar sur . El tamaño del primer lago encontrado, el más grande, se ha corregido a 30 km (19 millas) de ancho. Está rodeado por tres lagos más pequeños, cada uno de unos pocos kilómetros de ancho. [ 77 ]    
  • Un estudio publicado en diciembre de 2020 en JGR Planets utilizó el amplio campo de visión de la Cámara de Monitoreo Visual , en combinación con otros instrumentos de Mars Express y otros orbitadores, para describir el ciclo de vida de una gran nube orográfica alargada que crece y se desvanece diariamente durante la primavera y el verano sobre Arsia Mons . [ 78 ] [ 79 ] Un estudio de seguimiento publicado en 2022 utilizó modelos computacionales para describir los mecanismos físicos detrás de la formación de la nube. [ 80 ]

2021

  • Dos estudios publicados en diciembre de 2020 [ 81 ] y enero de 2021, [ 82 ] que analizaron datos de SPICAM, muestran que el escape de agua al espacio se acelera por las tormentas de polvo y la proximidad de Marte al Sol, y sugieren que parte del agua puede haberse refugiado bajo tierra. [ 83 ]
  • Un estudio publicado en abril de 2021, que utilizó datos de SPICAM para analizar la relación entre el ozono y el vapor de agua en la atmósfera de Marte, identificó un problema previamente desconocido en los modelos climáticos, que podría ser relevante también para el estudio de la atmósfera terrestre. [ 84 ] [ 85 ]
  • En noviembre de 2021, se realizó un experimento para probar si Mars Express y la radio de comunicaciones de retransmisión del módulo de aterrizaje TGO podían usarse para realizar ciencia de ocultación radioeléctrica , [ 86 ] así como una serie de pruebas de retransmisión de datos desde el rover Zhurong de la CNSA . [ 87 ]

2022

Olympus Mons , imagen de HRSC
  • En febrero de 2022, se publicó un estudio en Earth and Planetary Science Letters que demostraba que las salmueras líquidas (agua con perclorato y cloruro ) son la mejor explicación para las observaciones de MARSIS de 2018, interpretadas como agua líquida bajo el polo sur de Marte. Dichas salmueras podrían no formar lagos subterráneos propiamente dichos, sino existir entre granos de hielo o sedimentos. [ 88 ] [ 89 ]
  • El 14 de febrero de 2022, la sonda Mars Express observó un raro evento astronómico: Deimos pasando frente a Júpiter y sus lunas galileanas . La medición de la duración de la ocultación permitió determinar con mayor precisión la posición y la órbita de Deimos. [ 90 ]
  • En junio de 2022, se completó una actualización del software del instrumento MARSIS . La nueva versión mejoró el rendimiento del instrumento, superando algunas de las limitaciones anteriores. [ 91 ] [ 92 ]
  • El 23 de septiembre de 2022, la sonda Mars Express realizó un sobrevuelo cercano de Fobos y utilizó el instrumento MARSIS para estudiar la estructura subsuperficial de la luna desde una distancia de tan solo 83 km. El funcionamiento de MARSIS a tan corta distancia fue posible gracias a la reciente actualización de software. El instrumento fue diseñado originalmente para estudiar Marte, a más de 250 km de la nave espacial. [ 93 ]
  • En noviembre de 2022, Mars Express realizó pruebas de retransmisión de datos con el rover Perseverance de la NASA , elevando el número total de otras naves espaciales apoyadas por Mars Express de esta manera a un récord de siete. [ 94 ]

2023

Ocultación de Deimos por Fobos en 2023, por Andrea Luck

Tercera década

2024

Escarcha en el Monte Olimpo
Las sondas Mars Express y TGO exploran la atmósfera de Marte mediante ocultación radioeléctrica.
  • Publicada en enero de 2024, una nueva investigación analizó los datos del radar MARSIS recopilados durante la década anterior y concluyó que la Formación Medusae Fossae en el ecuador de Marte, que antes se creía probablemente compuesta de depósitos secos, en realidad incluye una gran cantidad de hielo de agua. [ 98 ] [ 99 ]
  • En septiembre de 2024 se publicó un nuevo atlas de nubes de Marte, que contiene imágenes de nubes marcianas tomadas por Mars Express durante los últimos 20 años. [ 108 ] [ 109 ]

2025

Cómo Marte se volvió rojo
Rastreo de remolinos de polvo en Marte
  • En febrero de 2025, se publicó un estudio en Nature Communications que sugería que el color rojo de Marte se debe a óxidos de hierro que contienen agua, conocidos como ferrihidrita , y no a la hematita que se forma en condiciones secas, como se creía anteriormente. Este trabajo utilizó datos de Mars Express y otras naves espaciales. [ 110 ] [ 111 ]
  • En mayo de 2025, la ESA actualizó la solución de software de 2018, cuyo objetivo era prolongar la vida útil de los giroscopios de la nave espacial. Esta nueva actualización podría permitir que Mars Express se mantuviera operativa hasta 2034 y estuviera lista para dar soporte a la nave espacial MMX en 2029. [ 112 ]
  • En junio de 2025, se hizo público un conjunto de datos completo de las observaciones de ocultación radioeléctrica de Mars Express - TGO con la publicación de un nuevo estudio en JGR Planets que analiza 71 perfiles verticales completos de dichas observaciones. [ 113 ] [ 114 ]
  • En septiembre de 2025, los científicos presentaron un método para predecir la aurora verde visible en Marte , que desarrollaron utilizando datos de Mars Express , MAVEN y Perseverance . [ 115 ] [ 116 ]
  • En octubre de 2025, los científicos publicaron un catálogo de 1039 remolinos de polvo marcianos observados por Mars Express y TGO durante las dos últimas décadas. Sus análisis muestran velocidades del viento cerca de la superficie de hasta 44 m/s, más rápidas que las jamás observadas por sondas de superficie. [ 117 ] [ 118 ] [ 119 ]

2026

Ceniza oscura que cubre Utopia Planitia

Véase también

Referencias

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  • Proyecto Mars Express de la ESA : sitio web oficial
  • Proyecto Mars Express de la ESA – sitio web científico
  • Sitio de operaciones de la misión Mars Express de la ESA
  • Galería de arte de la NASA de Mars Express
  • Artículo sobre Mars Express en eoPortal de la ESA
  • HRSC Mars Express FU Berlín
  • MARSIS Uni Roma "La Sapienza"
  • MRSE Uni Köln
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