Texto original: Casey Dreier, A New Way to Prepare Samples of Mars for Return to the Earth, planetary.org, 2015/07/23 - Trad. cast. de Andrés Salvador
Una nueva forma de preparar las muestras de Marte para el retorno a la Tierra
La estrategia Marte 2020’s para almacenar muestras evoluciona como la misión madura
Publicado por Casey Dreier
Marte 2020, siguiente y todavia no nombrado rover de Marte de la NASA, será la primera misión para colectar y preparar muestras de la superficie marciana para retornar a la Tierra. Este proceso se conoce como almacenamiento [=caching], y es el primer paso crucial de una campaña de retorno de muestras nacidas completamente [=fully-born: en el sentido de que las muestras son completamente marcianas, a diferencia por ejemplo de los meteoritos provenientes de Marte hallados en la Tierra] que podría definir las próximas dos décadas de exploración robótica de Marte. Recientemente, el equipo de ingeniería de Marte 2020 propuso una nueva estrategia de almacenamiento que difiere de conceptos previos en algunas maneras interesantes.
El JPL llama a este almacenamiento adaptivo [=adaptive caching], pero me gusta pensar que es más como la estrategia de depósito de almacenamiento [=cache depot strategy]. Esto significa que después de extraer muestras y colocarlas en tubos sellados herméticamente (el mismo proceso para cualquier suerte de almacenamiento), el rover entonces depositará grupos de muestras en el suelo a través de su unidad. Un futuro rover recuperaría algunas o todas estas muestras, las colocaría en un cohete, y lanzaría a la órbita de Marte.
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| El ciclo de de almacenamiento adaptivo propuesto para el rover de Marte 2020 - Después de aterrizar, el rover podría perforar y almacenar muestras de suelo en tubos sellados. A discreción del equipo, grupos de estos tubos de muestras se colocan en estratégicos ‘depósitos de almacenamiento’ para una futura misión de recuperación. Esto se puede repetir según sea necesario hasta que el Marte 2020 esté fuera de muestreo - tubos.Casey Dreier / JPL-Caltech - Crédito: planetary.org |
Ahora, esto no siempre fue la idea. Por años, los conceptos de almacenamiento se focalizaron en un único repositorio para las muestras, esencialmente, un cubo de alta tecnología que contuviera 30 o más tubos en un patrón de panal. Esto entonces se dejaría en un solo lugar para su futura recuperación.
He aquí un ejemplo de este concepto de "cubo de almacenamiento" [=cache bucket] de la European Space Agency:
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| Un concepto de diseño para un contenedor de almacenamiento de muestras de Marte - Esto mantendrá la totalidad de las muestras en un contenedor, que se carga en un cohete y se lanza a la órbita de Marte a la espera de retornar a la Tierra. ESA - Crédito: planetary.org |
Suena sencillo, verdad? Perforar algunas muestras de rocas, sellarlos en un tubo de muestra, y meter [=stick] los tubos en un cubo de almacenamiento, y ponerlos en el suelo para que una futura misión los agarre y lance al espacio. Honeybee Robotics tiene un video que representa este concepto básico para un rover como Curiosity:
Pero no fue hasta que los equipos de ingenieros y científicos comenzaron a pensar en los objetivos científicos y los factores de riesgo de un sistema único de conservación de almacenamiento [=caching storage] que la gente comenzó a darse cuenta de que este puede no ser el mejor camino a seguir.
Piense en el siguiente escenario: un hipotético rover Marte 2020 está en la superficie. Cuenta con 31 tubos de muestra vacíos que puede llenar, pero el "éxito de la misión" se define como colectar 20 muestras diferentes (esto viene directo de la definición científica verdadera del reporte del equipo de la misión, por cierto).
Con el cubo caché de estilo antiguo, te topas con un problema interesante una vez que llega a su meta mínima exitosa de 20 muestras. Por definición: la misión es ahora un "exito." Usted tiene un tesoro escondido [=treasure trove] de muestras que se puede poner en el suelo para la futura recolección, pero también se puede llenarlo con 11 muestras más de indeterminada importancia. Usted no sabe que o cuan importantes estas muestras podrían ser, ya que tendría que seguir buscando rocas interesantes para perforar. Pero cada metro su rove carga con riesgos: riesgo de romperse, riesgo de quedar atrapado en la arena, riesgo de un mal funcionamiento de la computadora, lo que sea. A pesar que haciendolo el JPL parezca fácil de operar un rover en Marte, no lo es.
Así que no habría una enorme cantidad de presión para dejar caer el contenedor de almacenamiento [=cache container] una vez alcanzado el éxito mínimo. Retirar tus ganancias o lo dejas correr? Incluso si usted ha seguido, los niveles de riesgo que el equipo aceptaría para ambular a lugares interesantes serían muy bajo. Esta aversión al riesgo aumentaría con cada muestra colectada más allá del punto de éxito mínimo.
Con la estrategia de almacenamiento adaptivo (o depósito de almacenamiento), usted no tiene el mismo problema. Usted solo diga sl rover que deje las 20 muestras en la superficie, creando un depósito de almacenamiento en ese punto en Marte (el rover puede llevar a un cierto número de tubos de muestra con ella mientras se conduce). El rover luego continúa hacia otros lugares interesantes donde puede perforar muestras adicionales, seguro en el conocimiento de que ya ha depositado el valor de una misión exitosa para su futura recuperación.
Hay beneficios prácticos adicionales para la estrategia de depósito de almacenamiento. Desde que Marte 2020 ya no estaría limitada por el tamaño de un cubo de almacenamiento diseñado para devolver todas las muestras a Tierra, el rover podría traer más tubos de muestra para usar durante toda la misión. Y puesto que las muestras se depositan con frecuencia, lo que libera el rover para seguir en busca de más ciencia, el equipo tendría más tiempo para debatir qué muestras regresar. Sin esto, el equipo tendría que decidir mucho más rápidamente acerca de dónde perforar con menos información contextual sobre la geología general del sitio de aterrizaje.
Si hubiera un rover de recuperación para tomar estas muestras, se enfrentaria a un problema similar de criterios mínimos de éxito para la recuperación de la muestra. Pero los riesgos que enfrentaría son diferentes. A diferencia de Marte 2020, que podría simultaneamente explorar, [colectar] muestras, y almacenar, el rover de recuperación viajaría sobre terreno conocido. Es probable que viajaría a un única depósito de almacenamiento - o sólo a algunos de los más prometedores depósito de almacenamiento - a recoger las muestras previamente colectadas y colocarlas en el cohete de retorno.
La evolución del almacenamiento de su original concepto de un solo contenedor - un concepto, debo mencionar, que ha existido durante años - a la estrategia de almacenamiento adaptivo ilustra el proceso natural de diseñar una misión. Es sólo cuando usted realmente consigue abajo y sucio [=down and dirty] con un problema es que surgen este tipo de complejidades sutiles.
Marte 2020 está madurando en una misión real. Hay equipos de personas que trabajan todos los días para resolver los problemas prácticos, irritantes de la exploración de Marte y almacenar muestras para su eventual regreso a la Tierra. El almacenamiento adaptivo es el ejemplo más visible de uno de los muchos miles de soluciones inteligentes, compromisos y soluciones que cada misión debe enfrentar para tener éxito en la exploración de nuestro sistema solar. El mismo hecho que nos enfrentemos (y resolvamos!) estos problemas es, en sí mismo, notable.
Una discusión sobre los pros y los contras de este almacenamiento adaptivo se puede encontrar en las diapositivas finales de una reciente presentación hecha por el Mars 2020 Deputy Project Scientist to the Mars Exploration Program Analysis Group en marzo del 2015.
Nota Traducción castellana de Andrés Salvador (Sujeta una revisión). Las notas entre corchetes son del traductor.
Fuente Casey Dreier, A New Way to Prepare Samples of Mars for Return to the Earth, planetary.org, 2015/07/23 - Trad. cast. de Andrés Salvador