El polvo de Marte es un enorme problema para recolectar energía del Sol. O quizás no tanto

A mediados de 2021 los ingenieros de la NASA se toparon con un problema. La sonda marciana InSight había acumulado tanto polvo sobre sus paneles solares que comenzaba a peligrar su suministro de energía. El equipo tuvo una extraña idea: combatir el fuego con fuego. Echar más arena.

El truco funcionó y la sonda pudo seguir operando unos meses más, hasta que a finales de 2022 los paneles dejaron de ser capaces de mantener la sonda operativa.

La anécdota podría parecer una mera curiosidad, pero implica una pregunta interesante. ¿Por qué la NASA no incorpora sistemas de limpieza en misiones como esta? La meteorología marciana es una fuerza considerable como para no haber sido considerada antes.

En una pieza reciente en el portal Astronomy.com, Jim Bell, investigador de la Arizona State University y colaborador de la NASA, daba su respuesta. La clave, está en las limitaciones inherentes de los viajes espaciales.

Transportar objetos hasta Marte (o incluso hasta la órbita baja terrestre) es caro y complejo. La inmensa mayoría de la masa que transporta un cohete espacial es combustible y la mayor parte de este combustible se emplea solo en vencer la gravedad terrestre a decenas de kilómetros de altura. A más masa queramos transportar, más combustible será necesario.

Los viajes interplanetarios utilizan trucos como coger impulso a través de la gravedad de distintos cuerpos celestes para ahorrar combustible y poder llevar más masa más lejos. Pero aún y todo la limitación sigue siendo importante. Además, los cohetes también implican limitaciones respecto al volumen y las dimensiones que podemos transportar en ellos.

A esto hay que sumar que es mucho lo que los investigadores de medio mundo quieren averiguar. Las sondas que enviamos a otros planetas a menudo contienen diversos instrumentos con los que se busca realizar al menos otros tantos experimentos. No todos los equipos interesados pueden llegar a embarcar uno de sus artilugios en estas misiones.

Dadas estas restricciones, es normal que, como explica Bell, resulte necesario optimizar el espacio y pueda sacrificarse durabilidad al no incluir herramientas específicas que cumplan funciones aparentemente tan importantes como mantener limpia la principal fuente de energía de la sonda.

Los paneles solares son un elemento clave de la exploración espacial. Desde la Estación Espacial Internacional hasta la sonda Juno, pasando por rovers marcianos como Opportunity, son muchas las misiones que de esta fuente de energía.

Alternativas

Sin embargo existen otras alternativas. Como la de no usar paneles solares. Bell fue quien lideró el desarrollo de Mastcam-Z, la cámara principal del rover Perseverance. En la construcción de este rover, junto con su “gemelo” Curiosity se optó por una opción bien distinta: el generador termoeléctrico de radioisótopos para múltiples misiones (MMRTG).

Se traga de un generador eléctrico que, al igual que los reactores nucleares en la Tierra, convierte energía nuclear en térmica y esta en eléctrica. Hasta ahí se pueden contar las semejanzas, ya que estos MMRTG no aprovechan la energía de la fisión de átomos sino la liberada en la desintegración natural del plutonio. Además, tampoco requieren de agua ni turbinas.

Este tipo de generadores no son exclusivos de los rovers marcianos sino que llevan décadas siendo utilizados por misiones que podrían tener dificultades para hacer uso de paneles solares, como aquellas que se alejan mucho de nuestra estrella. Tanto las Voyager como as Pioneer y, más recientemente, la sonda New Horizons cuentan con sistemas de este tipo.

Pero si regresamos a Marte aún nos queda otra opción: la energía eólica. A día de hoy hemos volado helicópteros en el planeta rojo, pero la idea de instalar una turbina eólica es por ahora un concepto. Las misiones tripuladas a este planeta requerirán a buen seguro de una combinación de fuentes de energía que garantice el suministro en cualquier circunstancia.

Es por eso que para la NASA resulte de especial interés ir poniendo a prueba distintas estrategias de cara a las misiones tripuladas. Eso sí, cuando el humano llegue al planeta rojo, los paneles solares tendrán un nuevo sistema de limpieza: el trabajo de los mismos astronautas.

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Imagen | NASA/JPL-Caltech