La NASA considera enviar robots nadadores a ‘mundos oceánicos’ habitables del sistema solar


La NASA ha anunciado recientemente una financiación de 600.000 dólares estadounidenses 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 marinos» de nuestro Sistema Solar. Pero no imagine humanoides de metal nadando bajo el agua como ranas. Probablemente serán simples cuñas triangulares.

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

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.

La vida dentro de los mundos oceánicos

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.

Sección transversal a través de la zona exterior de la región polar sur de Europa que muestra penachos, la capa de hielo fracturada, el océano de agua líquida (nublado en la base cerca de los penachos hidrotermales) y el interior rocoso. Crédito: NASA/JPL

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 y 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 alimenticia local se sustenta en la quimiosíntesis (energía de las reacciones químicas) en lugar de que 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.

Un respiradero en el suelo del Pacífico nororiental. Un lecho de gusanos tubulares que se alimentan de microbios quimiosintéticos cubre la base. Crédito: NOAA/PMEL

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 un liofilizado muestra.

Al corriente

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 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.

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

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 2000 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.

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 el vehículo submarino autónomo de 3,6 m de largo llamado Boaty McBoatface, con un alcance de 2000 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.

Micronadadores independientes, desplegados desde una sonda que ha penetrado en la corteza de hielo de una luna. No a escala. Crédito: NASA/JPL

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.

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