Astronáutica: Perseverance y las presuntas fotos falsas

El pasado jueves 18 de febrero la nave que portaba al vehículo Perseverance llegó a Marte, y comenzó las maniobras de aproximación y aterrizaje. El Perseverance es un vehículo de ruedas, al estilo de otros anteriores que ya se han visto, pero mucho más sofisticado y grande (1.200 kilos en la Tierra), y que incorpora un dron complementario.

Vi la aproximación en directo que transmitía la NASA, y confieso que se me encogió el corazón mientras veía la telemetría de la nave llegando a la Tierra. Una telemetría que, no lo olvidemos, llegaba con aproximadamente media hora de retraso. Es decir: cuando la nave indicaba que algo había sucedido, ese algo había sucedido hacía media hora. Esto es consecuencia de la enorme distancia entre Marte y la Tierra.

Así que, cuando se confirmó el correcto aterrizaje de la Perseverance, en realidad llevaba una media hora en Marte. Fue un momento emocionante, y disfruté mucho con la transmisión, y con las conversaciones que se filtraban de los técnicos. Casi parecía una película en el momento clave.

Pero todo fue bien, y ya tenemos el vehículo en Marte. Las primeras pruebas del correcto aterrizaje son los datos que envía el vehículo. Pero, ¿y las fotos? Obviamente se requiere ver fotos, hechas por la nave, para comprobar si el vehículo está bien situado, asentado, y con las ruedas bien colocadas.

La gran pregunta: por qué las fotos son en blanco y negro.

Y aquí viene la pregunta que muchos se hacen. De hecho alguien en Twitter estaba diciendo que cómo era posible que nosotros, simples mortales, teniendo cámaras tan fantásticas en los móviles, podamos hacer fotos de alta resolución y en color, y la NASA, con todo el dinero que tiene, mande fotos en blanco y negro de muy baja resolución. Como si fuesen fotos de los años sesenta del siglo XX. ¡Qué mentira! ¡Qué engaño!

Le respondí a ese señor enfadado con un hilo que abrí expresamente, explicándole por qué sucede eso. Y la verdad es que estoy contento, el hilo tuvo en total unos 250 me gustas y se compartió unas decenas de veces, y también recibí algunos agradecimientos, lo cual es indicador de que el público en general quiere conocer respuestas, y no se conforman con una idea conspiranoica de que todo es un montaje de la NASA.

La explicación de por qué las fotos son en blanco y negro.

La imagen superior de una onda electromagnética es la clásica cuando se quiere explicar de una forma sencilla qué es y su estructura básica. Entendamos que las ondas conforman lo que se conoce como el espectro electromagnético, y la luz forma parte de ese espectro. Luego, la luz sigue exactamente los mismos principios.

El secreto para entender el problema de las fotos en blanco y negro consiste en la enorme distancia entre Marte y la Tierra. ¿Cómo transmitir una onda que pueda ser recibida en la Tierra? Si la onda tiene una amplitud pequeña colisionará con cualquier cosa y se perderá. Si la onda es enorme nos aseguraremos de que su gran tamaño es captado en la Tierra correctamente, y no se detendrá, ya que atravesará cualquier objeto menor que la amplitud de la onda.

Concepto: si la amplitud es mayor, la frecuencia es menor. Y, si la frecuencia es menor, la cantidad de información que la señal puede transmitir es menor por unidad de tiempo. La amplitud se mide en metros.

Lo importante son las crestas; fíjese que las crestas de las ondas con una amplitud mayor están más alejadas entre sí. Ahora imagine que cada cresta es un 1 o un 0 del sistema binario, que es el sistema que usan los ordenadores para mandar información: el bit. En física, a la distancia de entre cada cresta se le llama «ciclo». La cantidad de ciclos por segundo es lo que se conoce como «hercio«.

Si la recepción de cada bit requiere más tiempo, porque cada onda tiene una amplitud mayor, la recepción de esa información es más lenta. Tiene menos ciclos. Como nos vemos obligados, en el espacio y a grandes distancias, a usar ondas de gran amplitud, solo se puede enviar una cantidad limitada de información por unidad de tiempo.

Como eso es así, las fotos se mandan primero en blanco y negro y a baja resolución. Con ello podemos ver ya la foto, aunque sea una foto sencilla, para entender que el vehículo ha llegado bien. Luego, con más tiempo, se manda el resto de la información de la foto, y ya la podremos componer en alta resolución y en color.

Esta explicación es la que nos dice por qué llegan las fotos primero en un blanco y negro sencillo. No hay engaños de la NASA ni trampas. Es cuestión de física e ingeniería, nada más.

Bonus track: transmisión láser.

En el el futuro se espera usar láseres para mandar información. Altísimas frecuencias y luz coherente que casi no se dispersa en grandes distancias. Eso permitiría comunicaciones de alta velocidad, sí. Pero hay muchos problemas inherentes que deben ser solucionados primero. Ya hablé de ello en este enlace.

Mi propia solución.

¿Y transmitir información más rápido que la luz? Aquí entramos de lleno en la ciencia ficción. Pero aquí tienen una especulación que preparé hace un tiempo. Debe quedar muy clara una cosa: ese texto es una especulación personal que uso en mis libros, no es ciencia ni lo pretende. Pero me divertí escribiéndolo.

En cualquier caso, la NASA no nos ha engañado, porque si lo hiciese nos pondría fotos a todo color con marcianos sorprendidos mientras jugaban al futbol marciano en el parque. La realidad puede no ser tan variopinta. Pero la realidad es, sin duda, emocionante y maravillosa. Y es ciencia. Y a la ciencia nos debemos. Muchas gracias.