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La Universitat Politècnica de València (UPV), a través del Grupo de Radiación Electromagnética del Instituto de Telecomunicaciones y Aplicaciones Multimedia (iTEAM), ha participado en el desarrollo de un nuevo sensor para Mars Sample And Return, la misión de exploración robótica del planeta Marte de la Agencia Espacial Europea (ESA).

Junto a la UPV, el consorcio de investigación español, que está liderado por la empresa EMXYS, incluye también a la la empresa AURORASAT - ubicada en la Ciudad Politécnica de la Innovación (CPI), parque científico de la UPV- y la compañía madrileña GMV.

Ideado para ser incorporado a bordo de una de las naves que transportará a la Tierra muestras de arena y rocas del 'planeta rojo', el sensor de navegación coordinará la primera localización y la aproximación de la nave de muestras a la nave principal desde una distancia de 3000 kilómetros.

El objetivo, regresar a la Tierra con 500 gramos de suelo marciano

Según explica Francisco García de Quirós, Director Técnico de EMXYS, la misión de la Agencia Espacial Europea pretende visitar Marte y regresar a la Tierra con 500 gramos de suelo marciano almacenados en una esfera de 23 cm de diámetro que, una vez aterrice y sea cargada con las muestras, será lanzada de nuevo a la órbita de Marte.

"Esta esfera", apunta García de Quirós, "será posteriormente capturada por una nave en la órbita del planeta que regresará a la Tierra con el material. Para recuperar la esfera, gestionando autónomamente las maniobras de aproximación y captura, es necesaria una serie de sensores entre los que se encuentra el que hemos desarrollado desde nuestro consorcio".

El proyecto conjunto EMXYS-UPV-AURORASAT-GMV ha llevado a cabo un estudio mediante simulación del escenario de localización, aproximación y captura alrededor de Marte, que ha permitido derivar los parámetros de funcionamiento del sensor. Este incluye una antena en UHF y otra electrónica de generación y recepción de radio-frecuencia y procesamiento de datos.

Antena omnidireccional

Esta última ha sido desarrollada por AURORASAT y el Grupo de Radiación Electromagnética del iTEAM-UPV, y consiste en cuatro elementos diseñados para acomodarse en el ecuador de la cápsula esférica de 23 cm. Mario Baquero, investigador del iTEAM-UPV, explica que "la antena es clave para el encuentro entre el satélite y el equipo que tomará las muestras de arena de Marte".

Entre sus principales características, incorpora un diagrama de radiación omnidireccional, lo que permite "buscar al satélite en cualquier dirección. Además, su diseño y ubicación evitan cualquier interferencia de cara a la comunicación con elementos claves del sensor, como las células solares situadas en su superficie y encargadas de la recarga de batería".

Electrónica y estudio de aproximación y captura

EMXYS ha implementado la electrónica de generación, recepción, acondicionamiento y procesamiento de las señales de radiofrecuencia utilizando un circuito integrado programable de características espaciales. Por su parte, GMV, ha completado la simulación del estudio de aproximación y captura para derivar los requerimientos completos del sensor y su funcionamiento en la órbita marciana.

Una misión clave para la compresión del planeta

La Agencia Espacial Europea es una organización internacional, integrada por 22 estados, que coordina esfuerzos financieros e intelectuales para llevar a cabo actividades conjuntas relacionadas con el espacio que van mucho más allá de los objetivos de cualquiera de sus miembros a título individual.

De ese interés surge Mars Sample Return, misión clave para la comprensión del planeta Marte. No en vano, la adquisición de muestras del planeta, aunque representa un gran reto, se considera fundamental para el entendimiento de futuras misiones científicas.