Ingenio del helicóptero de la NASA en Marte: lo que necesita saber antes de su primer vuelo

Ingenio del helicóptero de la NASA en Marte: lo que necesita saber antes de su primer vuelo

El ingenio vuela sobre Marte en esta animación de la NASA.

NASA / JPL-Caltech

Los rovers de la NASA han revelado una cantidad increíble sobre Marte. De aprendiendo sobre la historia húmeda del planeta y descubriendo la química de su suelo, para la desconcertante presencia de metano en su atmósfera, los robots rodantes han sido indispensables para pintar una imagen de uno de los vecinos más cercanos de la Tierra. Son notables, pero no pueden cubrir mucho terreno; el movimiento lento es fundamental para evitar que caigan por un acantilado o choquen con una roca.

Pero imagina si pudieran volar.

Amarrar un par de alas a un robot en otro planeta abriría una forma completamente nueva de explorar otros mundos. “La capacidad de volar a donde quieras, a gran velocidad, para una vista de cerca sin riesgo de daños por colisión o caída, es una capacidad emocionante”, dice Alan Duffy, profesor de astrofísica en la Universidad de Swinburne en Australia.

Eso es exactamente lo que la NASA ha hecho con Ingenuity, un pequeño, helicóptero ligero programado para tomar vuelo en Marte el 11 de abril. Si vuela, será la primera vez que los humanos logran un vuelo controlado y con motor en otro planeta, un momento de los hermanos Wright en otra parte del cosmos.

Sin embargo, existen importantes desafíos para volar en Marte, y el ingenio tiene que lidiar con un planeta que disfruta particularmente matando naves espaciales. Si logra despegar, allanará el camino para futuras misiones, en las profundidades del cosmos.

He aquí por qué Ingenuity es tan ingenioso.

Comprobaciones previas al vuelo

Si se está preguntando cómo la NASA llevó un helicóptero a Marte y siente que no ha escuchado demasiado sobre él, probablemente sea porque el rover Perseverance de la NASA se robó todo el protagonismo. El ingenio es una misión de “acompañamiento” y una demostración tecnológica. No está en Marte para realizar ninguna ciencia. Más bien, está diseñado para mostrar que el vuelo motorizado es posible en otro mundo.

El ingenio se escondió en el vientre de la perseverancia durante la larga estancia del rover desde la Tierra a Marte, que comenzó en julio. El vagabundo aterrizó en el planeta en febrero, y el ingenio estaba sano y salvo de la dura y fría superficie marciana hasta el 4 de abril, cuando La perseverancia depositó cuidadosamente el picador en el suelo.

Mientras estaba a bordo del Perseverance, Ingenuity fue protegido y alimentado por el conjunto de instrumentos del rover. Pero después de que lo dejaron y la Perseverancia desapareció, Ingenuity se sintió frío y solo, literalmente. Las temperaturas de Marte caen en picado muy por debajo del punto de congelación por la noche, a alrededor de menos 130 grados Fahrenheit. Afortunadamente, Ingenuity demostró que puede hacer frente al frío cuando sobrevivió a su primera noche separada de su compañero de rover.

Sin embargo, la relación con Perseverance no ha terminado. Cuando el ingenio tome su primer vuelo, será la perseverancia la que transmita esos mensajes a la Tierra.

El 6 de abril, Ingenuity tomó su primera fotografía de Marte, una instantánea de baja resolución, naranja y marrón de la superficie. No es mucho, pero si quieres ser técnico, es la primera vez que un vehículo capaz de vuelo ha tomado una foto de la superficie del planeta rojo, así que eso es genial.

Las puertas de la cabina ahora están cerradas.

Hay un montón de desafíos para lograr volar en Marte, pero el principal es el aire..

Hay una gran diferencia en la atmósfera entre el planeta rojo y la Tierra. La atmósfera marciana es increíblemente delgada en comparación con la nuestra, por lo que lograr la sustentación es mucho más difícil. El ingenio está diseñado para hacer frente a este problema. Si bien ya lo hemos llamado de todo, desde un helicóptero hasta un volador, un helicóptero a un helicóptero, la tecnología que más me recuerda es un dron.

Sin embargo, sus palas son mucho más grandes que las de una nave de tamaño similar en la Tierra y giran a alrededor de 2.400 rpm, seis veces más rápido que en una nave terrestre. A esta velocidad y tamaño, las pruebas realizadas en la Tierra han demostrado que el ingenio debería poder despegar en Marte sin problemas.

Sin embargo, a diferencia de un dron, nadie está pilotando el vehículo en tiempo real. El equipo de Ingenuity tuvo que cargar las instrucciones a la nave con mucha anticipación y luego recibirá los datos una vez que haya realizado su vuelo. El ingenio está diseñado para ser muy autónomo y mantenerse sano durante el retraso de las comunicaciones entre los dos planetas.

Prepárate para el despegue

Antes del aterrizaje de Perseverance en el cráter Jezero el 18 de febrero, el equipo de Ingenuity buscaba un “aeródromo” y una “zona de vuelo” circundante, un área plana y casi vacía en la superficie de Marte que no pondría en peligro la seguridad de Ingenuity.

Afortunadamente, había uno básicamente al lado del lugar de aterrizaje. “Empezamos a darnos cuenta de que podríamos tener un gran campo de aviación, justo en frente de nuestras narices”, dijo Håvard Fjær Grip de la NASA, el piloto principal de Ingenuity. Grip dice que el equipo examinó “cada piedra y guijarro” antes de decidir la base de operaciones del helicóptero.

En 30 soles (unos 31 días terrestres), Ingenuity planea realizar cinco vuelos, pero el primero es el más importante. Será un vuelo bastante sencillo.

El helicóptero despegará, directamente hacia arriba, a una altitud de alrededor de tres metros (alrededor de 10 pies) y se mantendrá en el lugar durante unos 30 segundos. Luego hará un pequeño giro, antes de bajar y aterrizar nuevamente. Durante el vuelo, los ojos y el cerebro de Ingenuity trabajarán horas extras, programadas previamente por el equipo para mantener la nave segura.

Tomará 30 imágenes por segundo del suelo para comprender dónde está y realizar los cambios de trayectoria necesarios, alrededor de 500 veces por segundo, según Grip. Esta autonomía garantiza que el ingenio no se desvíe de su curso por una repentina ráfaga marciana.

Misiones futuras

Como los ingenieros de la NASA han reiterado muchas veces: el ingenio es una “demostración de tecnología”, al igual que el primer rover de Marte, Sojourner, que recorrió el planeta en 1997.

En muchos sentidos, Ingenuity ya ha tenido éxito: sobrevivió al viaje a Marte, se instaló en el planeta y sobrevivió a su primera noche solo en el frío. Su primer vuelo será trascendental, no solo para la exploración de Marte, sino también para la exploración de todo nuestro sistema solar.

“Si Ingenuity demuestra que podemos pilotar aviones con éxito en otros planetas, ampliará enormemente las opciones de exploración en el futuro”, dice Jonti Horner, profesor de astrofísica en la Universidad del Sur de Queensland.

El vuelo es una poderosa herramienta de exploración. Si los robots pueden permanecer en el aire, podrán ascender regiones montañosas rápidamente, investigar grietas en las laderas, volar sobre lagos o lechos de lagos y moverse rápidamente para evitar el peligro. Con el equipo adecuado, es posible que puedan tomar muestras y llevarlas también a un robot rodante. Incluso puede imaginar una combinación de rover-rotorcraft de Marte en el futuro, lo que permitirá a las agencias espaciales explorar su ubicación de aterrizaje con mayor precisión y decidir el mejor lugar para rodar al día siguiente.

Hay otras misiones, y mundos, que también se beneficiarán de la demostración de Ingenuity.

Dragonfly explorará la luna de Saturno, Titán.

NASA / JHU-APL

Una de esas misiones es Libélula de la NASA, que Horner llama la “hermana mayor” de Ingenuity, esa misión visitará Titán, uno de los las lunas más intrigantes de Saturno. La luna es rica en materia orgánica, contiene una atmósfera rica en nitrógeno como la Tierra y es el hogar de enormes lagos de metano y tormentas. Incluso puede contener signos de vida, pasados ​​o presentes.

“Titán es diferente a cualquier otro lugar del sistema solar, y Dragonfly no se parece a ninguna otra misión”, dice Thomas Zurbuchen, administrador asociado de la NASA para la dirección de misiones científicas. Es un poco más ambicioso que Ingenuity, con la nave espacial que contiene todos los instrumentos necesarios para buscar signos de vida y estudiar el cráter de impacto Selk, que se sospecha que alguna vez contuvo agua líquida. Está previsto que Dragonfly se lance en 2027 y llegue a Titán en 2034.

Si Ingenuity despega, el sueño de un vuelo de otro mundo se convertirá en realidad, dando paso a la próxima era de exploración espacial planetaria.

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