Mi casa, teléfono: el sistema español con el que el 'Perseverance' se comunica con la Tierra

Lo mejor que tienen los destinos exóticos, y Marte lo es. Es contar la experiencia, enseñar las fotos que has sacado durante el viaje y transmitir lo que has aprendido. Para poder hacerlo el rover 'Perseverance' cuenta con tres sistemas de comunicación que le permiten llamar a casa. Y uno de ellos es 'Made in Spain'.

Llevar tres sistemas de comunicación es una cuestión de redundancia. Nada peor que estar muy lejos de casa y perder el móvil o que se te rompa. Por este motivo el nuevo rover de la NASA sobre Marte lleva tres antenas, aunque no todas son iguales.

El sistema de comunicación principal del 'Perseverance' es la antena de ultra alta frecuencia (UHF). Le sirve para comunicarse con las sondas que orbitan el planeta rojo que, a modo de operadora, rebotan la señal hasta la Tierra.

Dado que el rover y las sondas están relativamente cerca, esta antena de ultra alta frecuencia es la mejor opción para enviar datos rápido, pero no para hacerlo lejos. Con ella puede transmitir a la órbita con velocidades de hasta 2 Mb por segundo y una vez las sondas reciben la información pueden enviarla a la Tierra con sus equipos que son mucho más grades y potentes.

La antena diseñada y construida en España para el 'Perseverance' es la que se denomina como Sistema de Antena de Alta Ganancia (HGAS). Tiene un diámetro de unos 30 centímetros y pesa algo menos de kilo y medio. Fue construida en el centro de Madrid-Barajas de Airbus y el sistema que permite apuntarla hacía la Tierra para enviar los datos se ha desarrollado en la empresa aeroespacial SENER, en la localidad madrileña de Tres Cantos.

No es la primera vez que un rover en Marte lleva este sistema de comunicación. De hecho, el hermano del 'Perseverance', el 'Curiosity' lleva el mismo equipamiento, aunque algo menos sofisticado. Han pasado cuatro años y la tecnología del 'Perseverance' se ha mejorado en concordancia con los avances tecnológicos.

Una de las principales ventajas que destaca la NASA de este sistema de comunicación es que se puede orientar, es decir, no hace falta mover todo el rover para ponerlo en posición para apuntar a la Tierra. La antena lo hace por si misma y es en ese sistema de apuntado en el que ha intervenido la empresa española SENER.

"Lo que hemos hecho nosotros es el sistema de apuntado de la antena de alta ganancia", comenta el responsable de mecanismos de espacio de SENER, Eduardo Urgoiti, que explica que a través de esa antena se pueden recibir en la Tierra todos los experimentos científicos del rover a una alta velocidad de transmisión.

La misión principal de esta antena es la de enviar a la Tierra, sin la necesidad de enlaces intermedios, los datos científicos generados por los diferentes instrumentos e información sobre el estado de salud del róver. Además, también puede recibir instrucciones diarias de la estación del centro de control para que el vehículo lleve a cabo su misión.

El propio informe en el que la NASA detalla todos y cada uno de los componentes del 'Perseverance' destaca la capacidad de este instrumento para poder emitir y recibir información en cualquier momento gracias, precisamente, al sistema de apuntado. "Es como girar el cuello para hablar con alguien a tu lado en lugar de tener que girar todo el cuerpo" reza el documento de especificaciones técnicas de la Agencia Espacial Estadounidense que añade que, de esta manera, el rover puede ahorrar energía y simplificar las cosas moviendo solo la antena.

Además, la NASA destaca que la alta ganancia de esta antena le permite enfocar su haz hacía la Tierra con mayor precisión lo que permite una mayor velocidad en la transmisión de datos directos a las estaciones de escucha en diferentes puntos del planeta Tierra sin necesidad de tener que hacer el paso intermedio de comunicarse con los sondas en la órbita marciana.

"Se ha hecho todo en España", asegura Urgoiti. "El mecanismo de apuntado lo hemos ensamblado en Bilbao, la antena se integró en Airbus Madrid y las pruebas también se han hecho aquí, algunas en Bilbao y otras en Madrid".

Urgoiti explica que la fase de pruebas es una de las más delicadas ya que se trata de un aparato que tiene que pasar por las condiciones extremas ser lanzado en un cohete, viajar hasta otro planeta, sobrevivir a un descenso muy accidentado y después funcionar a la perfección en un lugar con temperaturas extremas y expuesto a elementos hostiles como el polvo marciano. "Se simulan las vibraciones que sufrirá el equipo durante el lanzamiento, el vacío del espacio, la resistencia al polvo y a las bajas temperaturas". Una vez el modelo de prueba pasa con éxito todos los test se construye lo que se llama el modelo de vuelo que se envía a la NASA para que lo integre en el rover.

El último de los sistemas de comunicación del 'Perseverance' es el que se conoce como de baja ganancia. Es omnidireccional, o lo que es lo mismo, no necesita apuntarse, y puede enviar y recibir señales hacia y desde la Tierra, pero despacio. Está diseñado para enviar señales sencillas o recibir comandos que no requieran de demasiado ancho de banda. Pero la ventaja es que siempre está conectado: emitiendo y recibiendo. La analogía podría ser la diferencia entre la conexión 5G de un móvil y el sistema de mensajes de texto SMS.

Otro de los instrumentos principales del 'Perseverance' también es de fabricación española. Se trata del 'Mars Environmental Dynamics Analyzer' o MEDA, construido por Airbus y desarrollado por el Centro de Astrobiología (CAB, CSIC-INTA). El instrumento es una estación medioambiental compuesta por una serie de sensores que se encargarán de medir las condiciones ambientales del lugar de aterrizaje, el cráter Jezero, y estudiar el fino polvo marciano que tan importante es para la exploración humana en el futuro.

En concreto, MEDA consta de sensores para medir la dirección y velocidad del viento, la temperatura del suelo y del aire, la humedad relativa, la presión atmosférica, la radiación solar ultravioleta, infrarroja y visible, las propiedades del polvo en suspensión y, además, cuenta con una cámara para tomar imágenes del cielo marciano y estudiar las nubes.

El MEDA es el tercer instrumento español enviado a Marte, y será la tercera estación medioambiental liderada por el Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial que funcionará en el planeta rojo. Se suma a la unidad instalada en el 'Curiosity' y en el dispositivo TWINS 'Temperature and Wind for InSight', que aterrizó en Marte en 2018 a bordo de la misión InSight.

La exploración espacial es una hazaña colectiva en la que participan diferentes países, agencias y empresas privadas por lo que no es de extrañar que muchos de los componentes de futuros proyectos ya estén en desarrollo.

En el caso de SENER, tal como relata su responsable de mecanismos de espacio, ya están trabajando en sistemas de antenas y en el anclaje de los diferentes módulos que compondrán la próxima estación espacial que se se construirá en la órbita de la Luna, la Deep Space Gateway, que servirá para asistir a los futuros astronautas que viajen a nuestro satélite y como estación de abastecimiento para las futuras misiones tripuladas a Marte.