¿Puede un Rover Spirit inmóvil sobrevivir al invierno marciano?

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Los gerentes de misión para el programa Mars Exploration Rover anunciaron esta semana que el rover Spirit probablemente nunca volverá a viajar en Marte. Sin embargo, con el vehículo prácticamente inmóvil y atrapado en una trampa de arena, actualmente se encuentra en una situación muy vulnerable y potencialmente "mortal" a medida que se acerca el invierno en el hemisferio sur de Marte. Apuntar los paneles solares del rover hacia el sol es fundamental para que el rover pueda sobrevivir, y el equipo del rover solo tiene un puñado de unidades para hacerlo. Y los inviernos son largos y duros en Marte. "Las temperaturas serán más frías que cualquier cosa que Spirit haya experimentado antes", dijo John Callas, gerente de proyecto de la misión MER. "Esta es una situación mucho más difícil y peligrosa para Spirit, y nos dirigimos a un régimen donde el vehículo se va a poner más frío que nunca".

¿A qué se enfrenta el Espíritu y cuáles son sus probabilidades?

"El espíritu experimentará niveles de potencia decrecientes, y probablemente veremos niveles de energía que caerán por debajo de 160 vatios hora", dijo Callas, que es el nivel de potencia que el rover necesita mantener para que pueda comunicarse diariamente con la Tierra. "Si no podemos mantener ese nivel, se disparará una falla de baja potencia donde el rover se apaga o hiberna, tomando los pasos necesarios para preservar la mayor potencia posible. Todo está apagado, excepto el reloj maestro, y todos los fotones que golpean los paneles solares se cargan las baterías ".

En esta falla de baja potencia, un temporizador despierta el vehículo de vez en cuando para verificar los niveles de batería, y si hay suficiente energía, Spirit se despertará lo suficiente para ver qué tan cargadas están las baterías e intentará comunicarse con la Tierra. "El espíritu será como un oso polar hibernando, posiblemente durante varios meses, tal vez del orden de 6 meses que el rover estará en este estado", dijo Callas. "No será como el módulo de aterrizaje Phoenix, donde se apaga casi por completo. El rover seguirá estando eléctricamente activo, pero no con la potencia suficiente para estar despierto todos los días ".

Callas predijo que será en el marco de tiempo marzo-abril aquí en la Tierra cuando se queden sin capacidad para comunicarse con el rover porque no habrá suficiente energía.

Normalmente, el rover se mantiene lo suficientemente caliente simplemente estando "encendido" y corriendo, como correr su automóvil en invierno para calentarlo. Pero como el rover estará profundamente dormido, las temperaturas en el rover caerán.

Callas y su equipo están preocupados de que las temperaturas en el rover se enfríen mucho. Según los inviernos pasados, esperan temperaturas de -40 a -50 C en Marte durante las profundidades del invierno. La electrónica en el móvil puede soportar -40 grados C cuando funciona y -50 c cuando el móvil está inactivo. Pero estas normas son para un nuevo rover listo para usar, dijo Callas, no un rover de 6 años con electrónica ha pasado por muchos ciclos de temperatura diferentes.

Irónicamente, las fumarolas o respiraderos de vapor que probablemente crearon el área de "Troya" muy científicamente rica donde se encuentra Spirit la habrían convertido en un "punto caliente" en Marte. Pero, por supuesto, las fumarolas ya no están activas.

Los rovers tienen tres unidades de calentador de radioisótopos (RHU) de 1 vatio, que son pequeñas unidades de calentamiento térmico que se utilizan para mantener calientes los motores y las baterías en el rover, por lo que las partes internas importantes de Spirit no se enfriarán tanto como el exterior.

Pero la energía de los paneles solares es muy importante para mantener la computadora y otros componentes electrónicos activos, y en este momento, la posición de los paneles solares no es óptima.

"Nuestra misión principal es hacer que los paneles solares apunten hacia el sol para mejorar sus posibilidades", dijo la conductora rover Ashley Stroupe. “Idealmente, los paneles solares deben apuntar hacia el sol, para maximizar la energía que recibe el rover. Si podemos obtener suficiente energía para mantener caliente al rover, eso acortará la cantidad de tiempo que el Espíritu puede tener que estar en un estado de baja potencia ".

En las próximas unidades, el equipo intentará levantar la rueda trasera izquierda del rover, conduciendo hacia atrás y mejorando su inclinación hacia el norte. Spirit está sentado en un pequeño cráter con el borde detrás de ella, por lo que a medida que se mueve hacia atrás, sube lentamente por el borde, inclinando el rover. "En el último viaje vimos una mejora de 1-2 grados en la inclinación", dijo Stroupe el martes. "Así que vamos a hacer tantas mejoras como podamos al continuar conduciendo hacia atrás". También podemos intentar rotar el rover en su lugar, para que el rollo no apunte tanto hacia el sur como ahora ".

Cada grado de inclinación hacia el norte gana 5 vatios-hora de mejora. Una ventaja es que los paneles solares actualmente están bastante libres de acumulación de polvo.

Cuando el rover intente despertarse todos los días, será alrededor de mediodía, hora local en Marte, cuando la electrónica se habrá calentado debido a la luz solar.

Pero existe la posibilidad de que el equipo no tenga noticias del rover durante meses.

"Tenemos que estar preparados para pasar por un período como este", dijo Callas. "Es posible que no tengamos noticias del rover, y será frustrante y desafiante para el equipo, pero tendremos que ser disciplinados al respecto, y esperamos que cuando se reanude el poder podamos reanudar la comunicación en la primavera".

Y, en el peor de los casos, ¿dónde es un período de tiempo muy largo en el que no escuchan del rover, cuánto tiempo intentará el equipo comunicarse con Spirit?

"Ese es un problema muy complejo", dijo Callas a la revista Space en la conferencia de prensa del martes. “El móvil realmente experimentará dos niveles de protección contra fallas. El rover toma medidas en función de escuchar de la Tierra, y si pasamos demasiado tiempo sin hablar con el rover, activa un temporizador de pérdida de velocidad. Solo mantenemos unas 6 semanas de tablas de comunicación en el móvil, por lo que probablemente se habrá agotado. Todas estas cosas hacen un esfuerzo de recuperación complejo para el rover. Es difícil decir cuánto tiempo intentaríamos, porque tendríamos que probar muchas cosas antes de agotar la lista de cosas que podemos hacer ".

Callas no quería dar probabilidades si Spirit lograría pasar el invierno. "La mejor oportunidad del Espíritu para sobrevivir es cuando podemos estar en contacto con ella", dijo. "Siempre que podamos mantener la comunicación con el móvil, podemos buscar problemas y aconsejarle sobre la mejor manera de repartir sus recursos limitados".

MER PI Steve Squyres dijo que no tener un rover itinerante es un "momento conmovedor" para el equipo. “Construimos los rovers para conducir, por lo que hemos cambiado nuestro enfoque a una clase diferente de actividades. Es un cambio al que tendremos que adaptarnos. Pero esta es una manera mucho mejor de tener un final abrupto de la misión, lo que impediría hacer el tipo de ciencia que esperamos ". (Lea más sobre la ciencia que Spirit puede hacer en nuestro artículo anterior)

"Tenemos la esperanza de que Spirit sobreviva este frío invierno oscuro que Spirit tiene por delante", dijo Squyres.

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