Gigantes de la exploración espacial: Mariner 9

El año clave de la exploración marciana fue 1971. Desde 1960 tanto la URSS (en secreto) como EE.UU. (la NASA, vamos) lanzaron 11 sondas, pero solo tres alcanzaron el planeta y transmitieron resultados, todas americanas. Mariner 4 se acercó a Marte en 1965 obteniendo 21 imágenes (17 utilizables) de la región ecuatorial sur. En el verano de 1969 las Mariner 6 y 7 también realizaron misiones de aproximación obteniendo cientos de imágenes tanto en la fase de aproximación como en los sobrevuelos. Por caprichos de las trayectorias, la perspectiva que ambas sondas ofrecían coincidían en su mayor parte en la que había ofrecido su antecesora. Con mejor calidad y resolución caracterizaron un 10% de la superficie marciana, encontrando tal densidad de cráteres que, aplicándolo a todo el planeta, se contarían por centenares de miles. Aunque también encontraron un punto oscuro y diferente en la superficie de Marte que les dejaron con la duda de cómo se habían formado esas regiones. Recibieron el nombre de terrenos caóticos, ya que un proceso no explicado había aniquilado el terreno, dejando un paisaje tremendamente abrupto. Como los sobrevuelos no iban a resolver los misterios del planeta, el próximo paso era colocar sondas en la órbita marciana.

En 1971 Marte iba a estar en el perihelio, y coincidió en la oposición más cercana a la Tierra desde 1924, por lo que aprovechando la coyuntura ambas potencias proyectaron un aumento en la escala de sus próximas sondas. Mientras los soviéticos construían sondas de nuevo diseño, que en nada les debían a sus antecesoras, el programa Mariner 71 era una adaptación de las sondas anteriores, mejoradas, capaces de entrar en órbita, por lo que cargaban un potente motor y el combustible correspondiente. En total se iban a lanzar 5 sondas (3 rusas, dos de ellas con aterrizadores, y dos americanas), y se programaron para lanzarse durante el mes de mayo, para llegar a Marte en noviembre.

De las cinco, finalmente 3 consiguieron ponerse en ruta, dos soviéticas y una americana: la protagonista de nuestra historia.

Mariner 9 (y también su gemela, Mariner 8) era una sonda de diseño octogonal, construida en magnesio. En su parte superior estaba el conjunto motor, con los tanques de combustible y el motor de maniobras. Además también montaba las antenas de alta y baja ganancia. A lo largo de su estructura montaba 4 paneles solares, que le proporcionaban una envergadura, una vez extendidos, de 6'89 metros. En su parte baja estaba la plataforma de instrumentación, en una bandeja móvil. Equipaba una cámara de televisión con un tubo Vidicon de 5 cm., capaz de tomar imágenes de baja y alta resolución de 700 x 380 pixeles, con una resolución de hasta 50 metros por línea de televisión (más o menos una resolución de 90 metros, es decir, era capaz de distinguir objetos de hasta 90 metros); un radiómetro infrarrojo, para investigar la superficie por si existían zonas calientes que evidenciaran actividad geológica; un espectrómetro infrarrojo, para estudiar la atmósfera y la superficie globalmente; y un espectrómetro ultravioleta, básicamente para determinar las presiones atmosféricas en la superficie y medir concentraciones de ozono y las variaciones del oxígeno en la atmósfera. Entre la plataforma de la instrumentación y la sección de vuelo estaba la sección de control con el ordenador de vuelo. En total la altura de Mariner 9 era de 2'28 metros. En el momento del lanzamiento, es decir, a plena carga, daba un peso en báscula de 998 kg.

A pesar de que las Mariner 8 y 9 eran sondas idénticas, cada una tenía una misión diferente. La primera tenía la misión de realizar un mapa global de Marte, mientras que la segunda estaría encargada de estudiar los diferentes cambios, tanto atmosféricos como superficiales, que ocurrieran en el planeta durante el tiempo que estuvieran en órbita. El fallo en el lanzamiento de Mariner 8 obligó a la Mariner 9 a realizar ambas tareas.


El día 30 de mayo de 1971 fue cuando Mariner 9 se lanzó. De las 5, fue la última en salir. Su fecha prevista de llegada era el 14 de noviembre, es decir, antes que sus homólogas soviéticas. Ese mes de septiembre, a 3 meses de llegar, una tormenta de polvo brutal cubrió por completo el planeta. Apenas se distinguían formaciones en superficie, y la duración de ésta no se podía predecir. Era probable que las tres sondas llegaran y se quedaran con las ganas, a causa de que no se podría distinguir ningún accidente geológico del planeta. Finalmente la fecha se cumplió y el 14 de noviembre, tras 167 días de viaje, Mariner 9 se convirtió en la primera sonda en orbitar otro planeta. Había adelantado a las Mars 2 y 3 y alcanzó el planeta rojo dos semanas antes que las soviéticas. En su primera órbita, de 12 horas y 34 minutos de duración, quedó claro que la tormenta de polvo estaba en su momento máximo. Por más que fotografiaba, no hacía más que ver un planeta completamente velado. Solo sobresalían 4 cimas por encima de la tormenta. Visto el plan, ordenaron apagar la cámara y esperar a que pasara la tormenta, mientras refinaba su órbita. Mientras, las soviéticas llegaron, y al estar preprogramadas para empezar a funcionar nada más alcanzar el planeta, gastaron una energía preciosa en fotografiar nada más que polvo y polvo, mientras que lanzaban sus sondas de aterrizaje a un torbellino de polvos de talco. Fue un gordo fracaso para los rusos.

Con el paso de los días, y como el combustible de control no era infinito, decidieron al fin ponerse a la tarea. El mes de diciembre se pudo contemplar cómo el planeta se empezaba a limpiar, y finalmente el mes de enero de 1972 comenzó la labor.

Antes de las sondas espaciales, multitud de mapas de Marte a base de telescopio fueron realizados, y en todos ellos había dos manchas brillantes se sobresalían del resto. Una era Hellas, en el hemisferio sur, otra, el Nix Olympica, en el norte. Cuando Mariner 6 alcanzó Marte descubrió que Hellas era una enorme depresión, una cuenca de impacto de un tamaño tremendo (2.000 km. de diámetro), más baja que el hemisferio sur. Al ser igual de brillante que Hellas, se pensaba que el Nix Olympica también era un cráter particularmente profundo. Sin embargo, tras contemplar las primeras imágenes de Mariner 9, y ver las cuatro cimas que sobresalían de la tormenta, una de ellas coincidía con el Nix Olympica. Cuando amainó la tormenta, se llevaron la sorpresa mayor de cuantas se llevarían durante la misión. Cuando la sonda pasó por encima del Nix Olympica, el espectrómetro ultravioleta señaló que la densidad del aire en la cima era la que había a una altitud de unos 27 km. Nadie se creyó esos datos, salvo el diseñador del aparato. Pero cuando el polvo se empezó a posar, pudieron contemplar la masa completa de la inmensa montaña. Datos de radar anteriores a la misión declaraban que este accidente "no era particularmente elevado". Sin embargo, imágenes completas y una ocultación del planeta demostraron que ese monte "no particularmente elevado" era una montaña colosal. Luego se demostró que era un volcán: su caldera, de 64 km. de diámetro, había colapsado hasta 4 veces. Cada vez que llegaban más imágenes, eran capaces de observar toda la masa del volcán, elevándose del planeta como una fabulosa atalaya por el que ver por completo Marte. Indiscutiblemente habían descubierto el monte más alto de todo el sistema solar, y la alegría corrió de parte a parte del control de la misión. Los otros tres montes que sobresalían también eran volcanes colosales, y uno de ellos tenía además la caldera más grande del sistema solar, superando a la del Nix Olympica. A medida que la sonda fotografiaba el planeta, observaba terrenos sorprendentes, por lo que se decidió cambiar por completo la nomenclatura de las estructuras, sin embargo, muchos nombres se mantuvieron, o se adaptaron a las nuevas nomenclaturas. El Nix Olympica, pasó a ser Olympus Mons, y los otros tres gigantes volcanes del ahora llamado domo Tharsis fueron los Arsia, Pavonis y Ascraeus. En total Mariner 9 descubrió 19 volcanes entre el domo Tharsis y la provincia de Elysium.

Cada órbita era una sorpresa. Al caracterizar el hemisferio sur se constató que era un hemisferio tipo lunar, con cráteres de muy diversos tipos y diámetros (uno de los más grandes es el Schiaparelli, en el ecuador). La sorpresa fue que entre los cráteres también había numerosos canales. No eran los Canali del astrónomo italiano del S. XIX, sino que tenían muchas semejanzas con los cauces de los ríos terrestres, salvo por el pequeño detalle de que apenas tenían afluentes. Obviamente no transportaban agua. Debían llevar secos muchísimo tiempo. Muchos de ellos incluso tenían en sus cauces cráteres. Los terrenos caóticos encontrados en 1969 eran la primera pista de que en Marte hubo una vez agua en superficie, y hallar estos cauces secos fue la segunda gran pista. Entre los cráteres encontrados, muchos poseían una aureola, cuya única explicación para su formación también tenía que ver con el agua. Pensaban que tal vez los impactos de meteoritos movilizaban el agua marciana, en el subsuelo o en superficie, y al mezclarse con los restos de tierra esta mezcla se extendía por la superficie, como barro. Ya eran 3 las pruebas.

Los terrenos caóticos que observó Mariner 9 finalmente cubrían cientos de miles de kilómetros cuadrados. Las imágenes de 1969 eran muy limitadas, y cubrían una pequeña sección. En 1971 era el final de algo más grande. Este terreno caótico no era más que terreno eliminado por inmensas inundaciones, y solo quedaba la roca más dura. En estos terrenos además observaron zonas de terrenos por las cuales el agua había circulado sin encauzar, como en los desiertos, tras contemplar islas de terreno con forma de lágrima. El asunto era que en la Tierra nunca había circulado el agua a tal escala. La pregunta era ¿cuánta agua había circulado por allí? Tal vez nunca haya respuesta, pero posteriores análisis de las regiones al norte de los terrenos caóticos, hacia donde se dirigían los tres canales de desbordamiento llamados Ares, Tiu y Simud Vallis, nos ofrecieron la conclusión de que el caudal que irrigó esas zonas habría ido superior en 10.000 veces el del río Amazonas actualmente. Una cifra fabulosa. Mientras, la sonda estaba empezando a mirar hacia el oeste del terreno caótico, y encontró quizás el accidente que más hizo agotar los calificativos a los controladores: un inmenso cañón, de 4.500 km. de longitud, de 5 a 7 km. de profundidad. No había nada parecido. Pronto se comparó con el gran Cañón del Colorado, pero este arañazo en la superficie terrestre no era nada comparado con esta gigantesca cicatriz. Lo que es en realidad el Valles Marineris (en honor a Mariner 9) es una gigantesca fosa tectónica (lo único que se le acerca aquí en la Tierra es el Rift Valley africano). Es decir, antiguamente en Marte las fuerzas tectónicas fueron colosales, mayores que las terrestres. Contemplando los volcanes de Tharsis, vecinos de este accidente, tampoco es de extrañar.

Aprovechando la tormenta de polvo, la atmósfera fue estudiada, sobre todo los vientos. En muchos de los cráteres se encontraron acumulaciones de polvo, como manchas, colocadas en la misma dirección. Además, en muchas zonas se encontraron muchos campos de dunas, sobre todo dentro de los cráteres. Por lo que parecía, la atmósfera marciana era muy eficaz transportando la arena de un sitio a otro. Se encontraron dos lugares más en los que estudiar el transporte y depósito de polvo y uno de ellos era la zona norte del planeta. Cuando esta parte del planeta fue observada por la sonda, se descubrió un hemisferio completamente diferente, entre 2 y 3 km. más bajo que el resto del planeta. Además eran escasos los cráteres de impacto, y su superficie era extremadamente llana, la mayor extensión llana de terreno del sistema solar, de ahí que recibiera el nombre de Vastitas Borealis. Inmediatamente se le comparó con Hellas, es decir, esta región era una cuenca de impacto. Esta teoría tropezaba con que el borde no era perfectamente circular, era completamente irregular. Además, de haber sido reciente, (se decía que un asteroide de al menos 400 km. de diámetro podría haber chocado con Marte) el planeta habría desaparecido (el ejemplo es el cráter Hershel de Mimas en Saturno). Este borde de la mal llamada cuenca de impacto es tremendamente abrupto, y en muchas zonas existe terreno corroído, es decir, zonas en las que existen una serie de depresiones, muchas de ellas cerradas y aisladas, y que al ir avanzando el terreno ha sido erosionado quedando al final montes aislados hasta llegar a la zona deprimida. A toda esta región se la llamó Dicotomía. Es quizás la zona más enigmática del planeta.

Del planeta solo quedaba por ver el polo norte. El sur ya se conocía: posee un casquete de hielo de dióxido de carbono, de una extensión más bien modesta, que en el invierno se extiende hasta cubrir buena parte del hemisferio sur. Por lo tanto se sospechaba que el norte era igual. No se equivocaban: Existía un casquete de hielo en el polo norte, aunque este era mucho más grande y más alto que el del polo sur. Además encontraron el Borealis Chasma, un cañón que casi parte en dos el casquete. Lo mejor fue encontrar un anillo de sedimentos que rodeaba por completo el casquete. Parecía como si se hubiera derretido parte del casquete y los sedimentos que existen allí se han depositado, o incluso que el aire ha transportado hasta allá estos sedimentos. O una combinación de ambas. En fin, sorprendente.

Con el planeta completamente revisado, solo quedaban los satélites. Y Fobos y Deimos se revelaron a los ojos de Mariner 9, con la suficiente resolución como para determinar que eran pequeños e irregulares. Además, tuvo la suerte de ver como la sombra de Fobos se proyectaba a la superficie durante un eclipse. Fobos desde el principio mostró sus características geológicas: es un satélite muy cortado y castigado por los cráteres. Determinó que poseía unas medidas de 27 x 21 x 19 km. También calculó su órbita y observó sus movimientos. Lo mismo hizo con Deimos (15 x 12 x 11 km.). Su superficie, también con cráteres, aunque con una superficie más suave. La densidad de ambos demostró que eran asteroides capturados (por lo que se supone que Marte poseía en tiempos pasados mucha más atmósfera). Son de color oscuro, como el carbón o la pizarra, y con escasa gravedad (una persona en Fobos pesaría unos gramos). Sin embargo, como atalayas hacia el planeta rojo, eran espléndidos.

Finalmente la misión acabó de manera oficial el 27 de octubre de 1972, cuando el combustible para controlar la sonda se acabó. 7329 imágenes después, Mariner 9 nos había dejado como legado un planeta asombroso, y muchas dudas sin resolver. El problema era que se descubrían más cosas de las que sus controladores podían explicar. Otros datos no hicieron más que añadir más misterios a los que ya existían. Y otras cosas se escapaban del entendimiento de la sonda. Con estas nuevas dudas, lo que había que hacer era preparar otras misiones que estudiaran los problemas planteados. Y sobre todo, quedaba una duda importante: ¿Realmente existe vida en Marte? Para ello, había que llegar a la superficie, y ese fue el objetivo de la siguiente generación de sondas marcianas de la NASA.

Este año hace el número 40 desde que esta sonda se lanzó, y fue ella quien nos inició en los misterios marcianos. Todas las sondas posteriores (como las actuales) viven de su legado. Fue una sonda incomparable, y realizó una misión que recibió el calificativo de éxito rotundo, total y absoluto. Por cierto, todavía anda por allí, y se calcula que reentrará en la atmósfera marciana en el 2022. Las que están ahora, por lo tanto, están a salvo.