NASA considera enviar robots nadadores a los mundos oceánicos habitables del Sistema Solar         

 

Por David Rothery, La conversación

05 de julio de 2022.

Vista en color realista de la luna Europa de Júpiter. Crédito: NASA/JPL-Caltech/Instituto SETI.

 

La NASA ha anunciado recientemente una financiación de 600.000 dólares para un estudio sobre la viabilidad de enviar enjambres de robots nadadores en miniatura (conocidos como micronadadores independientes) para explorar los océanos bajo las capas heladas de los muchos "mundos oceánicos" de nuestro Sistema Solar. Pero no imagine humanoides de metal nadando bajo el agua como ranas. Probablemente serán simples cuñas triangulares.

 

Plutón es un ejemplo de un probable mundo oceánico. Pero los mundos con océanos más cercanos a la superficie, haciéndolos los más  accesibles, son Europa, una luna de Júpiter, y Encelado, una luna de Saturno.

 

Estos océanos son de interés para los científicos no solo porque contienen mucha agua líquida (el océano de Europa probablemente tiene el  doble de agua que todos los océanos de la Tierra), sino porque las interacciones químicas entre las rocas y el agua del océano podrían sustentar la vida. De hecho, el medio ambiente en estos océanos puede ser muy similar al de la Tierra en el momento en que comenzó la vida.

 

Estos son entornos donde el agua que se ha filtrado en la roca del fondo del océano se calienta y se enriquece químicamente, agua que  luego se expulsa de nuevo al océano. Los microbios pueden alimentarse de esta energía química y, a su vez, pueden ser devorados por organismos más grandes. En realidad, no se necesita luz solar ni atmósfera. Muchas estructuras rocosas cálidas de este tipo, conocidas como "respiraderos hidrotermales", se han documentado en los fondos oceánicos de la Tierra desde que se descubrieron en 1977. En estos lugares, la red trófica local se apoya en la quimiosíntesis (energía de las reacciones químicas) en lugar de la fotosíntesis (energía de la luz solar).

 

En la mayoría de los mundos oceánicos de nuestro Sistema Solar, la energía que calienta sus interiores rocosos y evita que los océanos se  congelen hasta la base proviene principalmente de las mareas. Esto contrasta con el calentamiento en gran medida radiactivo del interior de la Tierra. Pero la química de las interacciones agua-roca es similar.

 

El océano de Encelado ya ha sido muestreado al volar la nave espacial Cassini a través de penachos de cristales de hielo que brotan a través de grietas en el hielo. Y hay esperanzas de que la misión Europa Clipper de la NASA pueda encontrar penachos similares para muestrear cuando comience una serie de sobrevuelos cercanos a Europa en 2030. Sin embargo, ingresar al océano para explorar sería potencialmente mucho más informativo que simplemente oler una muestra de liofilizado.

 

Aquí es donde entra el concepto de detección con micro nadadores independientes (Swim). La idea es aterrizar en Europa o Encelado (que no sería ni barato ni fácil) en un lugar donde el hielo es relativamente delgado (aún no se ha localizado) y usar una sonda calentada radiactivamente para derretir un agujero de 25 cm de ancho hasta el océano, situado a cientos o miles de metros por debajo.

 

Una vez allí, liberaría hasta unas cuatro docenas de micronadadores en forma de cuña de 12 cm de largo para explorar. Su resistencia sería  mucho menor que la del vehículo submarino autónomo de 3,6 m de largo llamado Boaty McBoatface, con un alcance de 2.000 km que ya ha logrado un crucero de más de 100 km bajo el hielo antártico.

 

En esta etapa, Swim es simplemente uno de los cinco "estudios de fase 2" en una gama de "conceptos avanzados" financiados en la ronda  2022 del programa Conceptos innovadores avanzados (NIAC) de la NASA. Por lo tanto, todavía hay muchas probabilidades de que Swim no se convierta en una realidad, y no se ha analizado ni financiado ninguna misión completa.

 

Un módulo de aterrizaje de Europa usa una sonda para derretir un agujero a través del hielo, que luego libera un enjambre de robots nadadores. Impresión conceptual, no a escala. Crédito: NASA/JPL-Caltech.

 

Los micronadadores se comunicarían acústicamente con la sonda (a través de ondas de sonido), y la sonda enviaría sus datos por cable al  módulo de aterrizaje en la superficie. El estudio probará prototipos en un tanque de prueba con todos los subsistemas integrados.

 

Cada micronadador podría explorar tal vez solo a decenas de metros de la sonda, limitado por la energía de su batería y el alcance de su  enlace de datos acústicos, pero al actuar como una bandada podrían mapear cambios (en tiempo o ubicación) en temperatura y salinidad. Incluso pueden ser capaces de medir cambios en la turbidez del agua, lo que podría indicar la dirección hacia el respiradero hidrotermal más cercano.

 

Sin embargo, las limitaciones de energía de los micronadadores pueden significar que ninguno podría llevar cámaras (estos necesitarían su  propia fuente de luz) o sensores que podrían olfatear específicamente moléculas orgánicas. Pero en esta etapa, nada está descartado.

 

Sin embargo, creo que encontrar signos de respiraderos hidrotermales es una posibilidad remota. Después de todo, el fondo del océano  estaría muchos kilómetros por debajo del punto de liberación del micronadador. Pero, para ser justos, la localización de las ventilaciones no se sugiere explícitamente en la propuesta de Swim. Para localizar y examinar las rejillas de ventilación, probablemente necesitemos a Boaty McBoatface en el espacio. Dicho esto, Swim sería un buen comienzo.

 

Fuente:

https://phys.org/news/2022-07-nasa-robots-habitable-ocean-worlds.html