El océano de Europa, el sexto satélite natural de Júpiter, tiene más de 150 kilómetros de profundidad. Las líneas torcidas que se dibujan en su exterior son en realidad grietas en el hielo, lo que podría ser la entrada a mundos de vida extraterrestre. Se piensa que las lunas cubiertas de hielo que alberga nuestro Sistema Solar resguardan enormes océanos que multiplican el volumen por docenas de los mares de la Tierra. La investigación de estos paraísos con probables pistas sobre la vida fuera de nuestro planeta se ha convertido en una de las principales metas. Un nuevo proyecto de tecnología espacial busca brindar otras herramientas para penetrar de manera más puntual estos sitios congelados.

El proyecto SWIM de la NASA tiene cuatro docenas de pequeños robots del tamaño de un celular que penetrarían en el hielo lunar; serían conducidos e “inyectados” por un criobot, un vehículo instrumentado controlado desde la superficie por una nave nodriza que puede penetrar los casquetes polares derritiendo el hielo. Este proyecto forma parte del programa Conceptos Avanzados Innovadores (NIAC).

Este concepto en desarrollo de microrrobots nadadores, que también podría sumergirse en las gélidas profundidades de la luna Encelado de Saturno, ha sido recientemente premiado con apoyos financieros que le permitirán a Ethan Schaler, ingeniero mecánico de robótica en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, estudiar la viabilidad y las opciones de diseño de su proyecto mediante la fabricación y prueba de prototipos impresos en 3D durante los próximos dos años.

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Una innovación clave en la propuesta de Schaler es el tamaño de los robots, de poco más de 10 cm de altura. Con robots de menor tamaño y peso, la carga científica representaría sólo 15%, dejando espacio para otros instrumentos más pesados de recopilación de datos. Esto también facilitaría transportarlos de manera compacta. Ya en el océano, el calor de la batería crearía una burbuja térmica, derritiendo lentamente el hielo para abrirse paso.

Schaler ha dicho: “Otra ventaja del proyecto es que con un enjambre de pequeños robots nadadores podemos explorar un volumen mucho mayor de agua oceánica y mejorar nuestras mediciones al tener varios robots recopilando datos en la misma área”. Otra propuesta para la manipulación de sus robots es que se moverían y agruparían con base en el comportamiento inspirado en peces o pájaros. Estos movimientos lograrían un mejor control en las mediciones superpuestas de los grupos de datos, que además mostrarían gradientes de temperatura o salinidad a través de sensores colectivos.

Recientemente se publicó un artículo en la revista especializada Cell Reports Physical Sciences, donde se hacen proyecciones sobre la existencia y niveles de agua líquida en mundos extraterrestres helados. Lo que los científicos exponen es que en el caso de la luna Europa, el océano mantenga comunicación con la superficie a través de varios medios, como por ejemplo burbujas cálidas de hielo subterráneo que suben por la plataforma helada.

Los robots tendrían que trazar un largo camino para sus nuevos objetivos de exploración. El líquido podría extenderse hasta una profundidad de entre 80 y 170 km en el interior del satélite, lo cual quiere decir que Europa podría tener dos veces más agua líquida que la que hay en todos los océanos de la Tierra. Otra premisa interesante es que aunque el agua es un pre requisito importante para la existencia de vida, es posible que Europa tenga otros elementos necesarios que conformen una fuente de energía química indispensable para sostener vida microbiana.

Se piensa que hay partes de los océanos en las lunas de Júpiter y Saturno que resisten a la congelación. Toby Journaux, científico planetario y experto en la física del agua y los minerales, trabajó con ingenieros de UC Berkeley para probar soluciones de cinco sales diferentes a presiones de hasta 3 mil veces la presión atmosférica, alrededor de tres veces la presión en la fosa oceánica más profunda de la Tierra. “Conocer la temperatura más baja posible para que el agua salada permanezca líquida a altas presiones es fundamental para comprender cómo la vida extraterrestre podría generarse”, ha señalado. De esta forma, se ha podido proyectar que existen partes de los océanos en lunas de Júpiter y Saturno resisten a la congelación. Entre algunos de los elementos necesarios para la formación de vida se encuentran: nitrógeno, oxígeno, sulfuro, carbono, hidrógeno y fósforo. Los datos recabados entre relaciones y mecanismos, y entre sales y temperaturas, podrían suponer una fuente de energía química necesaria para la vida.

Muchos de este tipo de estudios se han centrado en la llamada eutéctica, la temperatura más baja a la que una solución salada puede permanecer líquida antes de congelarse por completo. El agua salada permanece líquida por debajo de la temperatura de congelación del agua pura, una de las razones por las que se rocía sal en las carreteras de lugares gélidos del mundo para evitar la formación de hielo. Los experimentos de la UC Berkeley han tenido beneficios adicionales en aplicaciones médicas, como la conservación de órganos, así como en el mantenimiento de alimentos.

Existen otros programas similares, como el Mecanismo de Acceso Subsuperficial de Exploración Científica para Europa (SESAME). Así, la exploración lunar de este tipo tiene en la vista diferentes objetivos. Journaux comenzó a trabajar en la misión Dragonfly de la NASA, que enviará un helicóptero en 2027 a la luna más grande de Saturno, Titán. La NASA también lidera la misión Europa Clipper en 2024 para explorar Europa, una de las muchas lunas que orbitan Júpiter. Mientras, la Agencia Espacial Europea en 2023 enviará su nave espacial JUICE, o Jupiter Icy Moons Explorer para explorar tres de las lunas más grandes de Júpiter.

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El NIAC es un programa para el desarrollo de conceptos avanzados de largo alcance y de largo plazo mediante la creación de conceptos aeroespaciales innovadores, radicalmente mejores o completamente nuevos. El programa operó bajo el nombre de Instituto de Conceptos Avanzados de la NASA desde 1998 hasta 2007, pero volvió a funcionar en 2011 como Conceptos Avanzados Innovadores de la NASA, como continúa hasta el presente.

Además del proyecto SWIM, existen otros 16 proyectos para el futuro apoyo de nuevas misiones; 12 están en la primera fase, mientras que otros cinco han avanzado al desarrollo conceptual. Las subvenciones de la NASA apoyan otros proyectos, como la fabricación de trajes espaciales personalizados de alto rendimiento para explorar Marte. El objetivo es que un astronauta pudiera ser capaz de meterse en un escáner corporal y, horas más tarde, caminar sobre Marte con un traje espacial hecho a la medida, respirando oxígeno extraído de la atmósfera rica en dióxido de carbono de Marte.

En Venus, un dron inflable con forma de pájaro podría surcar la atmósfera del planeta, estudiando sus patrones climáticos, mientras que una nave espacial podría aprovechar el calor del Sol para impulsarse fuera del Sistema Solar a velocidades sin precedentes. “La misión de la NASA de explorar el universo requiere nuevas tecnologías y nuevas formas de hacer las cosas”, ha puntualizado Jim Reuter, administrador asociado de la Dirección de misiones de Tecnología Espacial de la NASA.

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