Las dos opciones para salvar la misión MSR de retorno de muestras de Marte

El rover Perseverance de la NASA se encuentra en el cráter Jezero de Marte recogiendo muestras para que puedan ser transportadas en un futuro a la Tierra. Sin embargo, la NASA canceló el año pasado el plan original para traerlas dentro del marco del programa MSR (Mars Sample Return) ante la perspectiva de que todo el proyecto saliese por entre 8 y 11 mil millones de dólares —en vez de los 5 mil millones originales— y que las muestras no estuviesen en nuestro planeta hasta 2040. Este plan pasaba por mandar dos sondas al planeta rojo, el SRL (Sample Retrieval Lander), que llevaría el cohete MAV para poner las muestras en órbita de Marte, y la misión europea ERO (Earth Return Orbiter), que recogería las muestras y las traería a la Tierra.

En julio de 2024 la NASA seleccionó siete empresas privadas para que llevasen a cabo un estudio de noventa días de duración con un coste máximo de 1,5 millones de dólares. El objetivo era buscar planes alternativos que pudieran rebajar el coste de la misión MSR. Las empresas involucradas incluían a Lockheed Martin, Quantum Space, Boeing, Aerojet Rocketdyne, Blue Origin, Northrop Grumman, Whittinghill Aerospace y SpaceX. Aunque se desconocen los detalles de todas las propuestas, sabemos que algunas se enfocaban únicamente en mejorar o simplificar ciertos elementos de la misión, especialmente el MAV y la sonda SRL, mientras que otras incluían una arquitectura completa que sustituía por completo al plan original de la NASA, como la propuesta de Boeing, que hacía uso del SLS y que, en realidad, era una variante de un concepto de 2014. Además, se recibieron estudios procedentes de centros de la NASA, incluyendo al JPL (a cargo de la sonda SRL), hasta llegar a un total de once propuestas.

A las siete empresas mencionadas anteriormente se sumó en octubre de 2024 Rocket Lab, que recibió 625 000 dólares para efectuar un estudio de misión de retorno de muestras completo, es decir, sin usar el orbitador europeo ERO. Precisamente, hace poco que Rocket Lab ha hecho público esta arquitectura de misión para MSR, que es muy similar a la original. El concepto de Rocket Lab pasa por enviar también una sonda de superficie para recoger las muestras y enviarlas a la órbita marciana y una segunda sonda para traerlas a la Tierra. La diferencia es que estas naves serían más pequeñas y que se sumaría una tercera sonda, el orbitador MTO (Mars Telecommunications Orbiter) dedicado a garantizar las comunicaciones entre los vehículos y la Tierra. Otra diferencia interesante es que el MAV ya no sería un complejo cohete que debe ser expulsado en una compleja maniobra antes de hacer ignición en el aire, sino que tendría un diseño más sencillo similar al de una etapa superior situada sobre la sonda SRL. Esta arquitectura tendría un coste de unos 4 mil millones de dólares y las muestras estarían en la Tierra en 2031.

Aunque muchos analistas pensaban que habría que esperar a la entrada de la nueva administración Trump para que la NASA tomase una decisión sobre MSR, no ha sido así. El 7 de enero de 2025 el administrador de la NASA Bill Nelson anunció que la agencia estaba estudiando dos opciones para la misión MSR: una que mantendría la arquitectura original, pero con empleo del sistema sky crane usado por Curiosity y Perseverance, y otra nueva con una sonda SRL de gran tamaño lanzada por cohetes pesados comerciales de la que no se han dado más detalles, aunque se ha mencionado a SpaceX y Blue Origin. La primera opción es, lógicamente, la favorita del JPL, pues se limita a introducir una sonda SRL más pequeña —1174 kg frente a 3165 kg— que aterrizaría mediante sky crane y, además, incorporaría generadores de radioisótopos (RTG) en vez de los paneles solares previstos. Los RTG permitirían hacer el vehículo más compacto y, sobre todo, evitar la vulnerabilidad ante las tormentas de polvo que limitan seriamente las ventanas de lanzamiento posibles.

El uso de sky crane para la sonda SRL es un tanto extraño, porque este sistema fue ideado precisamente para poner rovers en la superficie, no naves con su propio tren de aterrizaje. Es de suponer que el dominio de esta tecnología por parte del JPL ofrece ciertas ventajas frente al sistema original, más tradicional, y ha permitido reducir la masa total del sistema, aunque la sky crane usada deberá ser un 20% más pesada que la utilizada con Curiosity y Perseverance. Sea como sea, recordemos que el JPL ya propuso una sonda de retorno de muestras con sky crane en 2006, así que tampoco es una idea radical. La nueva sonda llevaría un MAV de menores dimensiones y más ligero. Lo que sí ha dejado claro Nelson es que esta propuesta permitirá traer de vuelta los 30 tubos de titanio de Perseverance previstos originalmente (otros conceptos pasaban por reducir el número de tubos para aligerar el contenedor de los mismos y, por ende, el cohete MAV). Este concepto de misión saldría entre 6600 y 7700 millones de dólares. Por contra, la opción del SRL de gran tamaño lanzado por cohetes pesados comerciales, que también llevaría RTG, costaría entre 5800 y 7100 millones. Nelson espera que la NASA escoja una de las dos opciones en 2026 con el objetivo de que despeguen alrededor de 2030 y las muestras lleguen a la Tierra en 2035. Afortunadamente, en principio, las dos opciones incluyen al orbitador europeo ERO, que ya está en una fase de diseño avanzada, para traer las muestras a la Tierra, así que la ESA puede respirar tranquila… por ahora, pues no descartemos que más adelante se resucite una opción que deje fuera esta sonda como la propuesta por Rocket Lab.

Se prevé que Perseverance regrese en 2028 al fondo del cráter Jezero para esperar al aterrizaje de la nueva sonda, sea cual sea la elegida finalmente. A partir de ese año, el rover entrará en un estado de actividad reducida para que pueda sobrevivir hasta la llegada de la sonda, pues recordemos que tras la cancelación del rover europeo que debía viajar en la SRL, será Perseverance el encargado de llevar las muestras hasta la sonda de retorno. Como ‘plan B’, en 2023 Perseverance depositó diez tubos de muestras en el suelo del cráter Jezero, unos tubos que podrían haber sido recogidos por un sucesor de Ingenuity, aunque esta posibilidad fue cancelada por los sobrecostes. El caso es que ahora deberemos esperar a 2026 para que la NASA elija una opción. Viendo el poder que está acumulando Elon Musk en la nueva administración Trump y su reciente insistencia en enviar Starships a Marte en 2026 y 2028, algo me dice que es muy probable que la arquitectura elegida finalmente involucre de alguna manera a la nave de SpaceX. Mientras, se espera que China lance las dos sondas del proyecto Tianwen 3 de retorno de muestras de Marte en 2028 con el objetivo de que estén en la Tierra en 2031.

Referencias:

• NASA to Explore Two Landing Options for Returning Samples from Mars
• https://www.rocketlabusa.com/missions/mars-sample-return/

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