La ciencia asturiana llega a Marte: materiales desarrollados por el Centro de Nanotecnología podrán desentrañar los secretos de la atmósfera marciana

Nuevo paso adelante para la ciencia desarrollada en Asturias. El Centro de Investigación en Nanomateriales y Nanotecnología (CINN), con sede en El Entrego, ha desarrollado una serie de "materiales ultraestables" que permitirían "analizar la atmósfera de Marte". El centro ha logrado "fabricar y validar novedosos componentes opto-mecánicos" destinados a "futuros Lidar (instrumentos láser usados para estudiar la atmósfera) marcianos".

Tal y como explicaron desde el CSIC (Centro Superior de Investigaciones Científicas) en Asturias, al que está asociado el CINN, "Durante mucho tiempo, el estudio del clima en Marte ha despertado gran interés científico por su importancia de cara a futuras exploraciones humanas, pero al igual que en la Tierra, para comprender el clima marciano es necesario conocer su atmósfera".

Sin embargo, las condiciones en Marte son completamente distintas a las de la Tierra. Por eso, los utensilios usados para este tipo de investigaciones en La Tierra, no son válidos para otros planetas. Tradicionalmente, la atmósfera terrestre se estudia usando instrumentos láser denominados Lidar (basados en la emisión de pulsos láser, y la medición de la fracción de energía rebotada al impactar contra las partículas atmosféricas). Estas mediciones son imprescindibles para conocer "aspectos como la distribución, concentración y características físicas de las partículas en suspensión o la composición de los gases presentes".

Los instrumentos terrestres son "demasiado pesados y tienen un consumo energético excesivo" para ser usados en Marte. Ahí entra la investigación impulsada en CINN, a través del proyecto MiLi, iniciado en 2022. Su planteamiento era el del "desarrollo de un prototipo de Lidar en el que se sustituyeran pesados componentes metálicos por innovadoras estructuras cerámicas que ofrecieran una alta estabilidad dimensional y evitasen el empleo de sistemas de control térmico auxiliares”, señala Adolfo Fernández, investigador principal del CINN en el proyecto.

Precisión

Había que conseguir un alineamiento preciso entre instrumentos, entre emisor láser y telescopio. Marta Suárez, Científica Titular del CSIC en el CINN y participante en el proyecto, explica que “la desalineación de ambos instrumentos impediría la captura eficiente de la señal de retorno y comprometería la calidad de los datos recogidos” por ello, añade la investigadora, “resulta crítico emplear en los sistemas ópticos materiales que no sufran alteraciones dimensionales dentro del amplio rango de temperaturas de funcionamiento del Lidar en Marte, entre -80°C y 40°C”.

Para responder a este reto, el grupo de investigación de Materiales Nanoestructurados Multifuncionales del CINN empleó una familia de materiales basada en una singular fase cristalina de aluminosilicato de litio, denominada Beta-Eucriptita. Este material presenta algunas características muy particulares, como el "coeficiente de expansión térmica negativo"; es decir, "contrariamente a lo que ocurre con la gran mayoría de materiales se dilata al enfriarse y se contrae al calentarse". Así, se logró producir mediante una técnica innovadora, la Sinterización por Descarga de Plasma (SPS) discos cerámicos completamente densos y de gran tamaño. Noemí López, investigadora pre-doctoral del CSIC en el CINN añade que el reto acabó afrontándose de forma exitosa gracias a la combinación de distintas técnicas, logrando "fabricar por primera vez varios componentes críticos para el Lidar como son la estructura de apoyo del espejo secundario del telescopio y los espaciadores del láser emisor”.

Éxito en las pruebas

Una vez integrados los componentes fabricados por el CINN en los subsistemas mecánicos y ópticos del Lidar, se realizó el ensamblaje del prototipo y se trasladó al Observatorio de Yebes (Instituto Geográfico Nacional) en Guadalajara. Allí, investigadores del INTA (Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial) y de la Universidad de York midieron durante dos semanas la atmósfera empleando los utensilios del CINN, así como los únicos aparatos que hasta ahora se han enviado a la superficie de Marte para esta función (NASA Phoenix, 2008), desarrollados por la Universidad de York. Los resultados obtenidos de la campaña "han puesto de manifiesto que el prototipo de Lidar atmosférico construido en el marco del proyecto" MiLi en el que es parte fundamental el CINN "sería capaz de caracterizar la atmósfera marciana, lo que lo convierte en una tecnología susceptible de volar al planeta rojo en una futura misión".

Consorcio

El proyecto MiLi, financiado por la Comisión Europea, se desarrolló entre diciembre de 2022 y octubre de 2025. El consorcio lo formaron el Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial-INTA (Coordinador) y el Centro de Investigación en Nanomateriales y Nanotecnología (CINN-CSIC), de España; las universidades Politécnico di Milano POLIMI, de Italia, y la York University-YORKU, de Canadá; y las empresas Asphericon Gmbh, de Alemania, e Integrated Optics, UAB-IO, de Lituania.

Suscríbete para seguir leyendo