Phoenix (Mars Phoenix Lander)

1. Contexto Histórico y Objetivos Detallados

El vacío científico que pretendía llenar la misión Phoenix comprendía la caracterización in situ de la historia climática y del agua en el ártico marciano, evaluando el potencial biológico de la interfaz entre el regolito y el hielo subsuperficial. Los objetivos primarios se centraron en:

Científicos:

• Estudiar la historia del agua en el ártico marciano mediante la caracterización del hielo subsuperficial y el regolito.
• Buscar moléculas orgánicas complejas y evaluar el potencial biológico o la habitabilidad de la interfaz hielo-suelo.
• Monitorizar el clima y la meteorología polar de forma continua.

Ingeniería:

• Validar un sistema de aterrizaje basado en retrocohetes para una plataforma estacionaria en alta latitud.
• Operar un brazo robótico de largo alcance en condiciones criogénicas superficiales.

2. Arquitectura del Vehículo y Subsistemas Principales

El módulo de aterrizaje estacionario Phoenix presentó una masa de lanzamiento de 670 kg y una masa de aterrizaje de 350 kg (con una carga útil científica de 59 kg). Su plataforma poseía un diámetro de cubierta de 1,5 m y una altura de 2,2 m hasta el extremo superior del mástil meteorológico, alcanzando una envergadura de 5,52 m con los paneles solares desplegados. La energía eléctrica procedía de paneles solares complementados con baterías de níquel-hidrógeno (NiH2), generando aproximadamente 450 W en condiciones óptimas. Las comunicaciones se establecieron mediante enlaces UHF con orbitadores de retransmisión y un enlace directo en banda X.

3. Carga Útil e Instrumentación Científica

La dotación instrumental de Phoenix incluyó los siguientes equipos principales:

• RA (Robotic Arm): Brazo robótico de 2,35 m de alcance equipado con cucharón y raspa para excavar hasta medio metro de profundidad.
• RAC (Robotic Arm Camera): Cámara montada en el brazo para documentar zanjas y muestras extraídas.
• TEGA (Thermal and Evolved Gas Analyzer): Sistema de pequeños hornos y espectrómetro de masas para el análisis térmico de volátiles.
• MARDI (Mars Descent Imager): Cámara de descenso destinada a capturar imágenes durante la entrada atmosférica.
• MET (Meteorological Station): Estación meteorológica provista de sensores de presión, temperatura, viento y un lidar.
• SSI (Surface Stereo Imager): Cámara estéreo en color sobre mástil para la obtención de panorámicas de alta resolución.
• MECA (Microscopy, Electrochemistry, and Conductivity Analyzer): Conjunto compuesto por microscopios ópticos y de fuerza atómica, celdas de química húmeda y sensores de conductividad.

4. Cronología y Fases de la Misión

Tras su lanzamiento el 4 de agosto de 2007 a bordo de un cohete Delta II, la sonda completó su trayectoria interplanetaria hasta efectuar la entrada atmosférica y el aterrizaje con éxito en Vastitas Borealis el 25 de mayo de 2008. Las operaciones científicas dieron comienzo a principios de junio de 2008 (fijándose el Sol 0 en la fecha de llegada). Habiendo superado con éxito la duración nominal prevista de 90 sols, la misión entró en una fase extendida que totalizó 152 sols científicos operativos. La última comunicación con la nave se registró el 2 de noviembre de 2008, fecha en la que el descenso de la iluminación solar privó al sistema de energía, concluyendo formalmente por parte de la NASA en mayo de 2010.

5. Resultados y Descubrimientos

El análisis in situ aportó la confirmación visual y química de la presencia de hielo de agua pura subsuperficial a escasos centímetros de profundidad tras el uso del brazo robótico. Asimismo, el conjunto de instrumentos MECA y TEGA permitió detectar percloratos en el suelo marciano, un hallazgo geoquímico de gran relevancia. En el ámbito atmosférico, la estación MET registró de forma detallada el ciclo meteorológico polar y la caída de cristales de hielo en forma de nieve que se sublimaban antes de alcanzar la superficie.

6. Legado e Importancia

Phoenix demostró la viabilidad de utilizar aterrizadores estacionarios dotados de brazos excavadores en regiones polares de alto riesgo, ampliando sustancialmente el conocimiento sobre la distribución de volátiles y la habitabilidad potencial en el pasado y presente de Marte.