El Marciano, la Pathfinder y el efecto Joule

En el libro The Martian de Andy Weir (recientemente adaptado a una película por parte de Ridley Scott), el protagonista (Mark Watney) rescata al robot-estación Pathfinder para luego, varias decenas de soles después y sin querer, fundirle sus circuitos. Esto es algo que no se ve en el film, seguramente para no sobrecargar el metraje con otras tantas vicisitudes que sí le suceden en la novela al náufrago interplanetario.

La Pathfinder es una estación robotizada compuesta por un módulo de descenso y un pequeño rover de exploración. La primera recibió el nombre de Estación Carl Sagan y el segundo fue bautizado como Sejourner. En el libro, Mark, tras encontrar la Pathfinder (la cual se hallaba sepultada bajo un manto de arena marciana tras años de inactividad), sólo se lleva consigo de vuelta a la base (el hub) el panel inferior que contiene todo el instrumental necesario. En la película vemos cómo, al contrario, empaqueta tetraédricamente la Carl Sagan gracias a sus otros 3 lados.

Tanto en el libro como en la película Mark usa su ingenio para convertir la Pathfinder en un sistema rudimentario de comunicaciones gracias a su cámara rotatoria. Días después este método es mejorado mediante la aplicación de un parche en el kernel GNU/Linux de uno de los rover de exploración. Desde ese momento, la Pathfinder se convierte en una suerte de módem de comunicaciones a través del cual ya es posible chatear con la NASA. Eso sí: con 32 minutos entre envío y envío (es lo que tiene la no-infinitud de la velocidad de la luz).

Lamentablemente, justo mientras realiza los preparativos para su viaje hacia el vehículo de ascensión marciana (MAV) con el objetivo de ser eventualmente rescatado, destroza por accidente la Pathfinder y por ende, toda posibilidad de comunicación con la Tierra.  ¿Cómo sucede este desagradable escenario? Pues la culpa la tiene en gran parte el efecto Joule. El otro responsable es el azar.

Exceso de amperios

Veréis, durante la mencionada preparación para su viaje, Mark ha de taladrar agujeros en el rover con el objetivo de eliminar el techo y hacer más espacio para su viaje. El taladro debe recargarse cada dos por tres y Mark lo enchufa al sistema eléctrico del habitáculo con mucha frecuencia. Esta herramienta necesita unos 9 amperios para efectuar dicha carga. Un amperaje de 9A parece muy poca intensidad de corriente, pero si la comparamos con los 0.09 que necesita la electrónica de la Pathfinder para operar, no es que la diferencia sea grande: es gigantesca.

Pues bien, estos 9A acaban llegando a la delicada electrónica de nuestra querida Carl Sagan. ¿Cómo? Pues es aquí donde entra el azar. La Pathfinder sigue teniendo enganchadas algunas partes de sus globos de frenado (que ya están desgastados y desgarrados), fabricados con tereftalato de polietileno orientado biaxialmente (BoFET) o también familiarmente llamado manta espacial. Una de las principales marcas de este material es Mylar, así que también se conoce a esta tela como simplemente Mylar. El Mylar es conductor, de ahí que también sea bueno para proteger aparatos sensibles de radiación electromagnética. Estos globos están en contacto con la base A de la Carl Sagan, pero por accidente, llegan a tocar también el banco de herramientas donde Mark iba dejando cargar su taladro. El banco es metálico. Ya tenemos al culpable: el efecto Joule. 

Desde el hub, pasando por el taladro, el banco de herramientas, los globos de Mylar y hasta la carcasa de la Pathfinder viaja 100 veces más intensidad de la que la electrónica de la sonda marciana puede soportar. Sólo queda explicar la conexión entre carcasa (panel A) y la electrónica. Pues bien, muchos aparatos electrónicos tienen su conexión masa/tierra justamente en su correspondiente armazón con el objetivo de depurar posible electricidad estática.

En el efecto Joule, la corriente que pasa por un conductor se transforma en buena parte en calor, de ahí que los equipos electrónicos tengan que ser refrigerados de una u otra manera. Si esta corriente es muy intensa, mayor calor. Si este también es elevado, podemos conseguir el fundido del propio material que sirve de autopista a los electrones y finalmente, el destrozo completo de los circuitos eléctricos.

Eso es lo que le sucedió a Mark Watney en The Martian: electrocutó a Carl Sagan. 

Alberto Corbi es profesor en la Escuela Superior de Ingeniería y Tecnología (ESIT) de la Universidad Internacional de La Rioja (UNIR).