Gigantes de la exploración espacial: Viking 1

Cuando comenzó la NASA su programa de exploración marciana en los años 1960, estaba claro que el fin último era el de posar módulos en su superficie, y con las teorías que se tenían en aquellos días, con la tarea de buscar rastros actuales de vida. Por eso, para cuando se acabara el proyecto Mariner, el sustituto sería el Voyager. Los primeros planes consistían en enviar dos aterrizadores, basados en la tecnología Apollo, mediante un mismo lanzamiento (utilizando un cohete Saturno IB), y al llegar a Marte entrando directamente en la atmósfera. Cuando la Mariner 4 llegó en julio de 1965 y mostró que la atmósfera marciana era extremadamente tenue, se decidió añadir al proyecto un orbitador para cada aterrizador, basado en los diseños del programa Mariner. A su vez, los aterrizadores serían versiones modificadas de los aterrizadores lunares Surveyor (lo suficiente para ser montadas en cápsulas de descenso). Esta modificación del programa requería la utilización de los gigantes Saturno V, ya que estaba previsto lanzarlos a la vez en un mismo lanzamiento. Su fecha de lanzamiento estaba fijada para 1973, y su llegada para un año después. Sin embargo, grandes recortes de presupuesto (competía con otro gran pozo de dinero como era el programa Apollo) provocaron que el programa Voyager fuera cancelado, primero en 1968, parcialmente, para hacerlo en su totalidad en 1971. Además, los dirigentes de la NASA vieron que el nombre era más apropiado para las sondas que despegarían hacia los exteriores del sistema solar.

A pesar de la cancelación y de la pérdida del nombre, se siguió con el desarrollo, y sobre todo se simplificó. Por lo tanto, se aprobó un nuevo programa con los objetivos del viejo Voyager, y el recuerdo del primer hombre que pisó el continente americano en el año 1000, Leif Eriksson, se decidió bautizar el programa como Viking.

Viking era una versión barata de los anteriores proyectos, pero mantenía la base del proyecto, es decir, un orbitador de un diseño similar al de la Mariner 9, junto con un aterrizador. Para abaratar y simplificar, solo portaría tres experimentos. Donde iba lo importante era en el módulo de aterrizaje. Equiparía tres (al principio eran cuatro) experimentos diseñados para detectar rastros de actividad biológica, junto con otros instrumentos. El cohete seleccionado para su despegue era el Titan-Centauro. Debido a esa cancelación y a la aparición del nuevo programa, los lanzamientos de las Viking se retrasaron a la ventana de 1975.

El esquema de la misión Viking era simple. Tras el lanzamiento, y después de un viaje de unos 10 meses, el orbitador adquiría la órbita marciana, y mediante sus experimentos y cámaras, seleccionarían durante el tiempo necesario la mejor área de aterrizaje para el vehículo. Una vez elegido, el aterrizador, dentro de su cápsula de descenso, se separaría del orbitador, y descendería en régimen automático, transmitiendo a la Tierra su descenso a través del orbitador. Una vez en la superficie, se encargaría de realizar las tareas ordenadas hasta que los controladores decidieran que era suficiente, o hasta que la sonda aguantara.

El orbitador Viking era de diseño muy similar al de sus predecesoras del proyecto Mariner, por lo que repetía el mismo esquema: una estructura central, en la que está colocada la electrónica, en la parte inferior estaba instalado el motor junto a sus tanque de combustible, a su alrededor cuatro paneles solares, con una envergadura total, ya extendidos, de 9'75 metros, y en la parte superior se encontraba el transportín en el que viajaría la cápsula de descenso con el aterrizador en su interior. Para proteger la cápsula, iba tapada por una cubierta de protección biológica. Los experimentos iban en una plataforma en uno de los laterales de la estructura central, posicionada entre dos de los paneles solares. Solo portaba tres experimentos: un espectrómetro infrarrojo para cartografía dedicado en detección de vapor de agua (MAWD), un radiómetro infrarrojo para cartografía termal de la superficie marciana (IRTM), y por último dos cámaras de televisión Vidicon (VIS), un equipo de cámaras muy mejoradas respecto a las que equipaba la Mariner 9, ya que su máxima resolución era de 10 metros, por los 90 metros que ofrecía la magnífica sonda de 1971.

A su vez, el aterrizador era una estructura apoyada en tres patas, con casi todos sus instrumentos en la parte superior, y la electrónica, la generación de energía y los depósitos de combustible en la zona baja. Debido a que el peso es algo crítico en las misiones espaciales, las Viking Lander no podían permitirse ningún blindaje, por lo que si algo ocurría en el amartizaje la sonda podría acabar dañada o destruida. Entre el instrumental, dos cámaras, una estación meteorológica, un sismómetro, un brazo robot para recoger muestras de la superficie, un espectrómetro de masa, y los tres laboratorios en miniatura. Una vez unido todo el conjunto, la masa total al momento del lanzamiento era de 3257 kg.

Tras el desastre soviético de 1973 (peor que el de 1971), la NASA fue a por Marte en 1975. El mes de agosto era el previsto para el lanzamiento de las Viking, y la primera, despegaría el 11 de agosto. Sin embargo, a falta de 3 horas para el lanzamiento, se detectó un problema electrónico en Viking Orbiter 1. Total, el lanzamiento se retrasó al día siguiente. Una vez investigado el problema, empezaron a surgir otros, lo que provocaba que el lanzamiento se fuera retrasando. Al final se tomó la decisión de que, ya que se tenía a la otra Viking lista, se cambiaría el nombre y la prioridad de las sondas. Por lo tanto Viking 2 pasó a ser la nueva Viking 1, y tras esto, fue lanzada el 20 de agosto.

Su fecha de llegada a Marte era el 19 de junio, y se esperaba que Viking Lander 1 se posara en Marte el 4 de julio, fecha simbólica porque ese día se celebraba el bicentenario desde la independencia de Estados Unidos.

La misión de los Lander se basaban en supuestos. Se suponía que los mapas globales que había realizado Mariner 9 eran una buena base, un punto de partida, por lo que se seleccionó un lugar en Chryse Planitia, que según las imágenes de 1971, era una planicie suave. Cuando la Viking Orbiter 1 realizó fotografías de esa zona, vieron un paisaje enormemente abrupto, gracias a la mayor resolución de sus cámaras. Por lo tanto, el supuesto de que la cartografía de Mariner 9 era un punto de partida aceptable, se fue abajo. Por lo tanto, se empezaron a buscar nuevas zonas para que Viking Lander 1 aterrizara.

Así fue como Marte truncó ese éxtasis nacionalista. Debido a la necesidad de buscar un nuevo lugar de acomodo para Viking Lander 1, la fecha de amartizaje quedó pospuesta. Cada vez que Viking Orbiter 1 fotografiaba un punto interesante de la superficie, se veía un paisaje peligroso. Así pasaron las semanas, hasta que por fin se decidieron por otro lugar en Chryse Planitia, a 740 km. del sitio inicial, tras haber buscado terrenos por toda la superficie. Además se eligió como fecha de descenso, otra simbólica: el 20 de julio, en el séptimo aniversario de la llegada del hombre a la Luna.

Llegado el momento, la cubierta de protección se separó, y la cápsula de descenso con Viking Lander 1 dentro se separó del Orbiter, y con sus propios motores, bajó hasta una altitud de 300 km. Tras varias órbitas así, se enviaron las órdenes de descenso, y la cápsula ofreció el escudo de reentrada hacia el planeta, y después se iniciaron los cohetes de descenso, iniciando el proceso de entrada hacia la superficie. Una vez reducida la velocidad durante la reentrada, se abría el paracaídas, reduciendo la velocidad. El escudo se separaba, y las patas del Viking Lander se extendían. Finalmente, a una altura sobre la superficie marciana de un kilómetro y medio (la sonda equipaba un radar de altura para saber la altitud en cada momento) los motores de descenso se encendían, y el Viking Lander se separaba de la cápsula, iniciando la última fase del descenso. Finalmente, posó sus patas en el talco marciano en las coordenadas 22º 41’ 49’’ N, 48º 13’ 19’’ W. Aún sobraron 22 kg de combustible en los depósitos del aterrizador. En seguida se recibió en la Tierra la señal: Viking Lander 1 había conseguido llegar exitosamente a la superficie marciana.

Su primera imagen la tomó 25 segundos después de la llegada: mostraba una de sus patas posadas firmemente sobre la superficie. Era un requerimiento del equipo del Lander. Querían confirmar que el terreno que pisaba era firme y seguro. Posteriormente empezaron a llegar los primeros panoramas desde la superficie. Mostraban un paisaje de rocas esparcidas alrededor de un grupo de dunas. Una roca de más o menos un metro de diámetro había quedado cerca del aterrizador, por lo que si hubiera caído encima, Viking Lander 1 habría terminado su labor ahí. Hubo suerte, por lo tanto.

Cuando ya tuvieron las primeras imágenes del lugar de amartizaje, empezaron a componer los primeros panoramas a todo color. Utilizando una carta de ajuste de colores (una en manos de los especialistas, otra situada en el lander) empezaron a combinar los filtros, y el primer resultado fue que aparecía Marte con un cielo color celeste. El jefe del equipo encargado de las imágenes, Thomas Mutch, se dio cuenta del error, y modificando éstas, compuso una con un color casi real de la superficie, con un suelo anaranjado, y un cielo que va del rosáceo al violeta, pasando por el naranja. El color del cielo marciano depende de la cantidad de polvo en suspensión, y esto lo sabemos gracias a Thomas Mutch.

Una vez todos los instrumentos y antenas estuvieron desplegados (salvo el sismómetro, que no salió de su lugar), empezó a enviar resultados a la Tierra via Viking Orbiter 1. Pronto puso en marcha sus laboratorios biológicos y las primeras muestras de suelo marciano entraron en ellos, mediante el brazo robot. Mientras, Viking Orbiter 1 seguía realizando fotografías del planeta, tanto para cartografiar el planeta como para buscar acomodo para Viking Lander 2, ya que estaba prevista la llegada del conjunto Viking 2 para agosto. Colocado en una órbita inicial de 1513 x 33.000 km. de altitud, fue reduciendo su perigeo progresivamente.

Pronto saltó la noticia: La sonda Viking 1 había detectado signos de vida. Una lectura de la noticia más profunda evidenciaba las dudas sobre los resultados. Uno de los laboratorios dio positivo para actividad biológica, y otros enviaron resultados cuanto menos curiosos. Posteriormente, un análisis en profundidad, y unas pruebas evidenciaban que eran reacciones químicas, pero unas en las que no habían pensado, obteniendo algo parecido a agua oxigenada (un producto químico, inestable en condiciones naturales en la TIerra). La verdad es que aún ahora hay una enorme controversia sobre los resultados enviados por Viking.

Ambos vehículos cumplieron sus misiones principales (6 meses el orbitador, 90 días marcianos, o soles el de superficie), por lo que iniciaron sus labores extendidas. La verdad es que su tiempo de funcionamiento superó con mucho el previsto. Viking Orbiter1 comenzó a principios de diciembre de 1976 su labor extendida, y en 1977 realizó varios encuentros cercanos

con Fobos, la mayor luna marciana, cartografiando casi todo el satélite. Además, el perigeo fue reducido a 300 km. para mejorar la resolución de sus aparatos. Posteriormente, en 1979, su perigeo fue elevado unos kilómetros, a causa de que el gas para el control de actitud estaba bastante bajo. Así estuvo el último año de misión de cartografiar Marte, hasta que en agosto de 1980 se volvió a elevar la órbita a 320 x 56.000 km., para evitar que la sonda cayera a la superficie de Marte y contaminara con microorganismos terrestres. Si bien el impacto sucederá, no será hasta pasado el 2019, cuando se espera que la radiación ultravioleta haya acabado con todo rastro de microorganismos. Su transmisor fue cerrado el 17 agosto de 1980, tras 1485 órbitas, culminando su misión con nota alta.

Mientras, por la superficie, Viking Lander 1 dejó de analizar el suelo en búsqueda de microorganismos marcianos para analizar la composición química del suelo, tomar datos atmosféricos, y realizar imágenes del lugar de aterrizaje para intentar ver cambios durante los

años. Los controladores de la misión deseaban ver la formación de tormentas de polvo globales, y en 1977 hubo dos. Además de ser seguidas por los orbitadores, desde Chryse Planitia se pudo notar de manera evidente, detectando un aumento en la velocidad del viento, un descenso

en la cantidad de luz solar que llegaba a la superficie, y más importante, un fenómeno de calentamiento, ya que, mientras que durante los días normales la diferencia de temperatura entre el día y la noche era de unos 70º, con las tormentas de polvo la diferencia se reducía a 10º. En cuanto al análisis químico y la composición del suelo en Chryse Planitia, a pesar de calcular las cantidades indirectamente (la única herramienta de contacto era el brazo robot), dejó unos resultados interesantes. Como principal responsable del color rojo del talco marciano se detectó maghemita, una variante enriquecida en hierro de la magnetita. En cuanto a las rocas del lugar, su análisis (volvemos a insistir, indirectamente) determinaba que eran basaltos, por su abundancia de magnesio, calcio y el hierro. En cuanto al suelo, se detectaron rastros abundantes

de silicio y hierro. Otros elementos hallados fueron titanio, estroncio (en escasa medida), aluminio y sulfuro. La cantidad de potasio hallada era un quinto de la que hay en la Tierra, indicativo de que allí existen pocos granitos. Pero la verdad, los instrumentos del Viking Lander estaban bastante limitados, y tuvimos que esperar al menos 20 años para analizar con muchísima mejor precisión la composición del suelo. Así pues, Viking Lander llegaba a sus límités. Su misión acabó el 11 de noviembre de 1982, cuando, tras una carga de nuevo software, dejó de transmitir. Este nuevo software (diseñado para mejorar la capacidad de carga de las baterías de a bordo) sobreescribió los comandos que ordenaban a la antena apuntar a la Tierra. Esto provocó que la antena perdiera la orientación, y por lo tanto la comunicación con el centro de control. Era el Sol 2245 de estancia marciana de Viking Lander 1, y ese día nos abandonó el que durante 27 años fue el artefacto humano que más tiempo funcionó en ese ambiente tan hostil. Tras cuatro meses de intentos infructuosos, la misión Viking fue declarada terminada oficialmente el 21 de mayo de 1983.

Los restos de Viking Lander 1 siguen allí, y como testimonio, una imagen de Mars Reconnaissance Orbiter, tomada desde su cámara HiRISE, nos permitió ver, por primera vez desde los años 1980, el vehículo. Y en mayo del 2010, perdió su condición de ser el objeto humano que más tiempo ha funcionado allá, cuando el MER Opportunity alcanzó y sobrepasó esa cifra, y que, por cierto, sigue funcionando por allá, indagando por la superficie marciana.

Cuando, en algún momento de los años futuros, el hombre pise la superficie de Marte, buscará a Viking Lander 1 para colocar en él una placa. La leyenda escrita en placa dirá esto: Estación memorial Thomas Mutch. Así fue renombrado el vehículo en enero de 1982, tras conocerse la muerte del jefe del equipo de imágenes de la misión, que falleció en un accidente de escalada en el Himalaya.