En pocas palabras
Una misión japonesa viajará a las dos pequeñas lunas de Marte para averiguar cómo se formaron. Explorará Phobos, enviará un vehículo a su superficie y traerá una muestra a la Tierra en 2031. Esas pistas podrían aclarar si las lunas son asteroides capturados por Marte o restos de un gran choque espacial.
Dos mundos diminutos y grandes interrogantes
La misión japonesa Martian Moons eXploration, conocida como MMX, despegó el 19 de octubre con un plan poco común: acercarse a Phobos, desplegar un vehículo explorador sobre su superficie, recoger una pequeña cantidad de suelo y traerla a la Tierra. El objetivo no es solo visitar dos mundos que nunca han recibido un vehículo de exploración. La misión busca responder una pregunta más profunda: cómo se formaron estas lunas y por qué, pese a su pequeño tamaño, siguen órbitas tan distintas alrededor de Marte.
Phobos y Deimos, las dos lunas de Marte, tienen formas irregulares y fueron descubiertas en 1877. A lo largo de las décadas, varias naves espaciales han pasado cerca de ellas y las han fotografiado, pero su origen sigue siendo un misterio. Phobos es la mayor: un cuerpo irregular de unos 26 kilómetros de largo. Deimos mide alrededor de 16 kilómetros. Aunque ambas son pequeñas en comparación con los planetas, pueden aportar pistas importantes sobre la historia de Marte y de los cuerpos que lo rodean.
La misión está a cargo de la agencia espacial japonesa JAXA. Se espera que el viaje hasta Marte dure cerca de un año. Una vez allí, la nave entrará en órbita alrededor del planeta para acercarse a Phobos y estudiarlo. Determinará la forma de su superficie y elaborará mapas que ayuden a encontrar lugares adecuados para descender. También observará Deimos de vez en cuando, aunque desde una distancia mayor.
Encontrar un lugar seguro para aterrizar es una parte fundamental de la misión. La superficie de Phobos es accidentada, no una llanura fácil de recorrer, y su gravedad es extremadamente débil. Por eso, tanto el descenso como las operaciones sobre el suelo requieren una planificación minuciosa. Cuando los ingenieros en la Tierra hayan elegido el sitio, la nave soltará un pequeño vehículo para explorar la superficie. Después, la nave principal descenderá y recogerá una muestra del material superficial. El plan es traerla a la Tierra en 2031, donde podrá analizarse con instrumentos avanzados que sería imposible enviar todos al espacio.
Un pequeño vehículo en un lugar extraño
La misión lleva un vehículo explorador llamado Idefix, nombre inspirado en el pequeño perro de los cómics franceses de Astérix. Fue diseñado en colaboración por el Centre National d’Études Spatiales (CNES), de Francia, y el Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), de Alemania. En la Tierra pesa unos 24 kilogramos, aproximadamente lo mismo que una caja grande de zapatos. Sin embargo, al desplegar sus paneles solares, alcanza poco más de 1 metro de longitud.
Si el descenso tiene éxito, Idefix será el primer vehículo con ruedas en visitar un cuerpo celeste tan pequeño. La operación comenzará cuando la nave reduzca la velocidad y se mantenga entre 40 y 100 metros sobre Phobos. Entonces liberará el vehículo, que descenderá atraído por la débil gravedad de la luna: apenas 1/1000 de la gravedad terrestre. Incluso desde esa poca altura, el descenso podría durar varios minutos.
Se espera que el vehículo toque la superficie lentamente, a menos de 1 metro por segundo, más o menos a la velocidad de una persona caminando. Pero la lentitud no garantiza que todo salga bien: no es posible controlar por completo cómo quedará colocado tras el contacto. Por eso, su sistema de desplazamiento está diseñado para enderezarlo sin importar de qué lado caiga. Así podrá apoyarse sobre sus ruedas y ponerse en marcha.
La gravedad de Phobos da una idea de lo extraño que será trabajar allí. El vehículo pesará en esa luna apenas unos 15 gramos, cerca de media onza; un gorrión en la Tierra pesa aproximadamente el doble. La tarea de Idefix no consistirá solo en tomar fotografías atractivas. Medirá la temperatura de la superficie, estudiará sus minerales y fotografiará las marcas que dejen sus ruedas. Estas huellas permitirán estimar qué tan compactos son los granos del suelo y qué tamaño tienen, datos que ayudarán a conocer mejor el material que cubre la luna.
Un suelo pulverizado que conserva las huellas de los impactos
El material que la nave pretende recoger se llama regolito: es la capa suelta de rocas y granos que se han fragmentado por los impactos de meteoritos y por los cambios de temperatura. A primera vista, esta cubierta superficial puede parecer simple polvo, pero guarda un registro de los procesos que han afectado a Phobos. Conocer el tamaño y la cohesión de sus granos, y analizar después una muestra en la Tierra, podría revelar cómo ha cambiado la superficie y si la luna es un cuerpo sólido o una acumulación de fragmentos rocosos.
Phobos tiene menos densidad de la esperada para una roca sólida. Por eso, los científicos creen que al menos en parte podría ser una pila de escombros: muchos fragmentos apretados entre sí y mantenidos juntos por la gravedad mutua. Muchos asteroides pequeños tienen una estructura parecida, aunque todavía se investigan los detalles de cómo se forman. Una posible explicación es que un impacto violento rompiera un cuerpo rocoso sin dispersar por completo sus fragmentos. Más tarde, la gravedad habría reunido de nuevo las piezas.
Si Phobos se formó de esa manera, las mediciones de su superficie y su estructura permitirán poner a prueba las ideas sobre la evolución de los cuerpos pequeños después de una colisión. La nave no se limitará a identificar los materiales presentes en la superficie. Sus datos también ayudarán a determinar si la luna se fragmentó parcialmente y volvió a reunirse, y cómo ese proceso pudo influir en su forma y densidad.
¿Marte capturó dos asteroides?
Marte se encuentra cerca del borde interior del cinturón principal de asteroides. Por eso, una explicación propone que Phobos y Deimos eran asteroides que se acercaron al planeta y quedaron atrapados por su gravedad. La posibilidad parece razonable porque su composición se parece a la de algunos tipos comunes de asteroides. Sin embargo, esa semejanza no resuelve el problema principal: no es fácil que un cuerpo que pasa cerca de un planeta termine convertido en una luna que lo orbita.
Para que Marte retenga un asteroide que pasa cerca, el objeto tendría que perder buena parte de su velocidad. Un escenario posible es que atravesara la parte alta de la atmósfera marciana por una trayectoria muy precisa y se frenara lo suficiente, pero no tanto como para caer sobre el planeta. Si no perdiera la velocidad adecuada, seguiría su camino y se alejaría. Una coincidencia así no es imposible, pero hace difícil explicar la captura directa.
La captura podría ser más sencilla si el objeto que llegara fuera un par de asteroides que orbitan uno alrededor del otro. En ese caso, Marte podría atrapar a uno mientras el otro se aleja y se lleva parte de la energía sobrante. Pero que haya dos lunas no significa necesariamente que fueran capturadas juntas: sus órbitas son muy diferentes. Phobos orbita a unos 6000 kilómetros sobre la superficie de Marte, mientras que Deimos se encuentra a algo más de 20 000 kilómetros de la superficie. Por eso, incluso si esta explicación fuera correcta, probablemente harían falta dos capturas independientes.
También hay una dificultad relacionada con la forma de sus órbitas. Ambas lunas recorren órbitas casi circulares sobre el ecuador de Marte, mientras que un asteroide recién capturado tendría, según lo esperado, una trayectoria más alargada e inclinada. En teoría, la resistencia de la atmósfera y las fuerzas de marea de Marte podrían haber ido redondeando la órbita con el tiempo. Pero ese proceso es muy lento y podría tardar miles de millones de años. Sigue sin estar claro, por tanto, si Deimos habría tenido tiempo suficiente para llegar de ese modo a su órbita actual.
La huella de un impacto antiguo o la ruptura de una luna
Otra posibilidad relaciona las dos lunas con un acontecimiento ocurrido en el propio Marte. El impacto de un gran asteroide podría haber lanzado rocas al espacio, que luego se agruparían y formarían lunas. La Tierra ofrece un ejemplo cercano de una idea parecida: se cree que nuestra Luna nació después de que un objeto del tamaño de Marte chocara contra la joven Tierra. El impacto expulsó enormes cantidades de roca, que terminaron reuniéndose en órbita alrededor de nuestro planeta.
Hay indicios de que la composición de Phobos y Deimos comparte algunas características con la del planeta rojo, lo que da cierto respaldo a la hipótesis de que tienen un origen común. Pero, si ambas lunas nacieron del mismo impacto, ¿por qué recorren órbitas tan distintas? Tal vez en aquel episodio se formaron varios cuerpos alrededor de Marte y solo sobrevivieron Phobos y Deimos. También puede haber otras respuestas que aún no conocemos, sobre todo porque las imágenes de la superficie no siempre bastan para reconstruir cómo se formó un cuerpo.
Una idea más reciente plantea una historia diferente: quizá primero se formó una sola luna, al mismo tiempo que Marte o como resultado de un impacto posterior. Después, otro choque habría destrozado parte de esa luna y los fragmentos que sobrevivieron serían las dos que vemos hoy. Esta explicación podría ayudar a entender por qué tienen órbitas circulares sobre el ecuador y por qué se encuentran a distintas alturas sobre Marte. Sin embargo, por ahora sigue siendo una hipótesis, y las muestras y mediciones directas serán esenciales para ponerla a prueba.
Una misión que retoma intentos fallidos
MMX no es el primer intento de llegar a Phobos. Las misiones soviéticas Phobos 1 y Phobos 2 fracasaron, y tampoco consiguió alcanzar su objetivo la misión ruso-china Phobos-Grunt. Otras expediciones con destino a Marte también terminaron mal, lo que dio lugar a la broma sobre un monstruo imaginario que devora las naves antes de que lleguen. Pero la broma no cambia una realidad: enviar una nave a Marte o a una de sus lunas exige completar con precisión una larga serie de operaciones.
Las características del destino hacen que el desafío sea aún mayor. Phobos es pequeño y su gravedad, muy débil. Acercarse a la superficie, aterrizar, recoger una muestra y volver a despegar son etapas estrechamente relacionadas: cada una depende de que la anterior haya salido bien. Todo cuenta, desde elegir el lugar del descenso hasta comprobar que el vehículo quedó en una posición que le permita funcionar. Por eso, MMX combina observaciones desde la órbita, exploración con un vehículo en la superficie y el regreso de material a la Tierra, en lugar de limitarse a un sobrevuelo rápido o a tomar imágenes desde lejos.
Conclusión
La misión MMX busca que Phobos y Deimos dejen de ser dos puntos misteriosos cerca de Marte y se conviertan en mundos cuya historia pueda estudiarse con pruebas directas. La nave se acercará a Phobos, cartografiará su superficie y desplegará el vehículo Idefix, de 24 kilogramos. Después recogerá una muestra que llegará a la Tierra en 2031, y durante el viaje también observará Deimos. Las mediciones son importantes porque hay varias explicaciones en debate sobre el origen de las lunas: que Marte capturó asteroides, que se formaron con material expulsado por un impacto en el planeta o que proceden de la fragmentación de una luna más antigua. Una muestra pequeña quizá no resuelva todas las preguntas, pero ofrecerá material directo para comparar y analizar, y permitirá comprender mejor la historia de estas lunas y de otros cuerpos rocosos pequeños.