Drones con radar mapean glaciares ocultos y abren camino a la búsqueda de hielo en Marte

Un radar transportado por drones, desarrollado por investigadores de la Universidad de Arizona, ha logrado mapear en detalle los glaciares enterrados bajo gruesas capas de escombros rocosos en regiones remotas de Alaska y Wyoming.

Esta tecnología, probada en entornos extremos de la Tierra, allana el camino para localizar y evaluar reservas de agua en forma de hielo enterrado en Marte, con impacto directo en futuras misiones tripuladas al planeta rojo, según un estudio publicado en la revista Journal of Geophysical Research: Planets.

Las pruebas realizadas en glaciares como el Sourdough Rock, situado en las montañas Wrangell de Alaska, han permitido validar la capacidad del radar para determinar el espesor y la composición de la cobertura rocosa que oculta el hielo subyacente.

Al comparar las mediciones obtenidas mediante el radar con las recopiladas por excavación y perforación, el equipo comprobó que los resultados coincidían, consolidando la fiabilidad del método, según detalló Roberto Aguilar, investigador doctoral del Laboratorio Lunar y Planetario de la Universidad de Arizona y primer autor del artículo.

El radar de penetración terrestre instalado en drones ha permitido a los científicos mapear no solo el grosor de la capa de escombros sobre los glaciares, sino también acceder visualmente a las estructuras internas del hielo y diferenciar entre diferentes capas de roca invisibles desde la superficie, según Aguilar.

Esta capacidad resulta inalcanzable con los radares instalados en naves espaciales orbitales, que pueden detectar grandes depósitos de hielo, pero no logran precisar detalles como el espesor de la cobertura de escombros o la presencia de capas internas.

El equipo se enfocó en glaciares terrestres cubiertos de escombros por su similitud estructural con formaciones observadas en Marte. En el planeta rojo, los glaciares cubiertos se localizan en latitudes medias, intermedias entre el ecuador y los polos, y cuentan con un núcleo de hielo protegido de la atmósfera por polvo o piedras, evitando su sublimación.

Muchos depósitos se forman en cráteres o valles marcianos donde el hielo fue cubierto posteriormente por sedimentos, mientras que en zonas montañosas las rocas desprendidas actúan como aislamiento, según reconoció Aguilar.

Consecuencias para la exploración y la presencia humana en Marte

El acceso al hielo enterrado es un objetivo prioritario para la exploración marciana, dada su relevancia como recurso estratégico. El agua será indispensable para abastecer a futuras tripulaciones, facilitar la producción de oxígeno, habilitar sistemas agrícolas y proporcionar datos sobre la historia climática y potencial vida pasada en Marte, en palabras de Aguilar. Saber si el hielo se encuentra a un metro o a diez metros bajo la superficie resulta determinante para definir la viabilidad y el tipo de operación de extracción.

El radar de drones ofrece precisión operativa: permite identificar las zonas donde el hielo yace más próximo a la superficie y discriminar áreas con mayor pureza, evitando la necesidad de perforaciones a ciegas a través de gruesas capas de escombros y mejorando la eficiencia de futuras misiones humanas o robóticas, según puntualizó Aguilar.

Para llegar a estos resultados, el grupo de la Universidad de Arizona realizó campañas de trabajo de campo en Alaska y Wyoming, movilizando equipos en condiciones logísticas complejas. El procedimiento implicó el uso de repelentes de insectos, aerosoles anti-osos y la carga nocturna de baterías mediante generadores portátiles. Las expediciones requirieron largos recorridos fuera de caminos trazados y, a menudo, agotadoras caminatas a través de campos de rocas para acceder a los parajes más elevados de los glaciares, relató Aguilar.

“Ya sabíamos que el radar de penetración terrestre funcionaba, pero esta fue la primera vez que lo instalamos en drones y probamos cómo ponerlo en práctica”, explicó Aguilar. El equipo aprendió a ajustar la altitud y la velocidad óptimas del dron, determinó la importancia de volar siguiendo la dirección de flujo del glaciar y verificó los mecanismos para mantener el radar alineado hacia las capas de hielo. Además, utilizaron simulaciones para comprobar que la señal transmitida y recibida efectivamente procedía de debajo de la capa de escombros y no era interrumpida por obstáculos como árboles o grandes rocas, según detalla el artículo.

Estos glaciares estudiados, según Aguilar, constituyen “algunos de los mejores análogos que tenemos de glaciares similares que las naves espaciales han fotografiado en Marte“. El radar ha permitido observar que las “capas internas que estamos observando son importantes porque constituyen un registro de ciclos climáticos pasados”. De acuerdo con el investigador, “cada capa representa un período diferente de acumulación de hielo y condiciones ambientales a lo largo de siglos o milenios, y es probable que encontremos capas similares en Marte”.

Un equipo dirigido por Roberto Aguilar, de la Universidad de Arizona, utilizó drones equipados con radar para cartografiar glaciares enterrados bajo escombros en Alaska y Wyoming. El método fue validado por comparación con perforaciones, lo que permitirá a futuras misiones a Marte localizar con precisión hielo accesible, esencial para la supervivencia, la investigación astrobiológica y la producción de recursos en el planeta rojo.

Entre la exigencia física y la ingeniería de precisión: el trabajo de campo

El aspecto logístico del proyecto fue determinante. “No es divertido caminar sobre esas rocas”, reconoció Aguilar. Esta apreciación aclara la razón por la que la alternativa de los drones no solo representa un avance tecnológico, sino también una mejora en seguridad y viabilidad operativa para misiones de campo, tanto en la Tierra como en Marte.

Las incursiones en Alaska estuvieron marcadas por la necesidad de transportar equipos a través de densos enjambres de insectos y obstáculos naturales. Durante la temporada de trabajo en Wyoming, el equipo debió trasladarse repetidamente hasta las partes más altas de los glaciares, imponiendo un desafío adicional tanto a la autonomía de los drones como a la preparación física de los investigadores y al acondicionamiento del instrumental.