El instrumento español REMS (Rover Environmental Monitoring Station) forma parte de la instrumentación del Mars Science Laboratory (MSL) en el vehículo Curiosity de la NASA, que desde agosto de 2012 está operando en Marte. REMS es básicamente una estación meteorológica que mide durante al menos 120 minutos diarios una serie de parámetros atmosféricos (temperatura del aire y del suelo, presión atmosférica y humedad relativa), además de la radiación UV que incide sobre la superficie.
Los sensores que lo componen se distribuyen en cuatro puntos del vehículo: dos pequeñas astas ancladas al mástil principal en las que van montados los sensores de temperatura del aire y del suelo, la cubierta superior, en la que se sitúa el sensor ultravioleta, y el interior del cuerpo, dónde se ubica el sensor de presión atmosférica.
Uno de los aspectos innovadores de REMS con respecto a otros instrumentos que han medido parámetros meteorológicos en Marte (las Viking, Pathfinder y Phoenix) es que, al estar en una plataforma móvil, obtiene información de la interacción de la atmósfera con las distintas superficies por las que el Curiosity discurre, lo que supone una ventaja a la vez que un reto a la hora de interpretar sus medidas.
Por otra parte, dado que la energía que alimenta al vehículo procede de un Generador Térmico de Radioisótopos (RTG por sus siglas en inglés), Curiosity es el punto más caliente que hay ahora sobre la superficie de Marte (unos 200º C por encima de la temperatura media ambiental). Por estos motivos, entre otros, y a pesar de ser un instrumento relativamente simple, el análisis de unos datos obtenidos desde un vehículo en movimiento, que además calienta el aire y el suelo a su alrededor introduciendo perturbaciones en las mediciones, no es una cuestión trivial.
Así, antes de su distribución pública para uso científico a través del Planetary Data System (PDS) de la NASA, los datos deben ser pre-procesados y validados por los responsables de la explotación científica de datos REMS, entre los que se encuentran los miembros del Grupo de Ciencias Planetarias y Habitabilidad, del Instituto Andaluz de Ciencias de la Tierra (CSIC/Universidad de Granada).
En el caso del sensor de temperatura del aire esta distorsión es crítica, puesto que mide desde el interior de la envolvente de aire calentado por el propio vehículo, por lo que para asegurar que sus lecturas reflejan realmente la temperatura de la atmósfera marciana, ha sido necesario diseñar un modelo de su comportamiento térmico y un protocolo específico para calibrar las medidas obtenidas y discriminar los valores debidos a la contaminación provocada por el calor del vehículo. Otro tanto se puede afirmar del sensor de temperatura del suelo y de humedad relativa, que también se ven afectados de forma indirecta pero significativa por la contaminación térmica del RTG.
Las medidas del sensor ultravioleta no se ven afectadas por el calor, pero presentan sus propios problemas particulares derivados en este caso de la movilidad de Curiosity, de las operaciones de otros instrumentos, y de la meteorología marciana. Así, entre otros factores, están condicionadas por las sombras que el mástil principal puede proyectar sobre él, la inclinación del vehículo al disponerse sobre algunas irregularidades del terreno cambiando el ángulo de incidencia de la radiación, y la presencia de polvo en suspensión (opacidad de la atmósfera), que además se va depositando sobre los fotodiodos que lo integran haciendo necesaria una continua calibración de los datos que registra en función de su estado.
A todas estas dificultades se añade una complicación adicional inherente a las condiciones ambientales marcianas. Debido a las bajas temperaturas nocturnas, que a la altura del mástil del vehículo donde están los sensores descienden por debajo de -70ºC, y a la cadencia de medida de REMS (que registra datos durante 5 minutos cada hora), de noche éstos operan en condiciones extremas bajo las cuales el ruido electrónico se incrementa notablemente.
Teniendo en cuenta que REMS es el único instrumento de la misión MSL que funciona de forma autónoma durante el día y la noche fuera de la zona térmicamente protegida del vehículo, las medidas de los sensores de temperatura de suelo y el de aire tomadas en estas condiciones requieren un procesado extra, con el establecimiento de promedios para disminuir el ruido o de marcadores para distinguir valores fuera de rango.
¿Habíais imaginado que esto podía hacerse aquí mismo, en el Instituto Andaluz de Ciencias de la Tierra, en Granada?
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