Cuando el rover Perseverance de la NASA aterrice en Marte el 18 de febrero de 2021, llevará un pasajero pequeño pero poderoso: Ingenuity, el Mars Helicopter. Este experimento tecnológico independiente de la misión científica del rover intentará realizar el primer vuelo de un avión controlado y motorizado en otro mundo.
Si el helicóptero tiene éxito en su ventana de demostración de 30 días marcianos (31 días terrestres), los datos podrían ayudar a futuras exploraciones del planeta rojo, incluidas las realizadas por astronautas, al agregar una nueva dimensión aérea.
El helicóptero, que pesa alrededor de 1,8 kilogramos en la Tierra y tiene un fuselaje del tamaño de una caja de pañuelos, comenzó hace seis años como una perspectiva inverosímil. Los ingenieros del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California sabían que teóricamente era posible volar en la delgada atmósfera de Marte, pero nadie estaba seguro de si podrían construir un vehículo lo suficientemente poderoso como para volar, comunicarse y sobrevivir de manera autónoma con las extremas restricciones en su masa.
Luego, el equipo tuvo que demostrar en pruebas terrestres que podía volar en un entorno similar a Marte. Ahora que han marcado esos objetivos, el equipo se está preparando para probar a Ingenuity en el entorno real de Marte.
“Nuestro equipo de Mars Helicopter ha estado haciendo cosas que nunca antes se habían hecho, de las que nadie al principio podía estar seguro de que se podrían hacer”, dijo MiMi Aung, gerente de proyectos de Ingenuity en JPL. “Enfrentamos muchos desafíos en el camino que podría habernos detenido en seco. Estamos encantados de estar tan cerca de demostrar, en Marte, lo que Ingenuity realmente puede hacer “.
Ingenuity sobrevivió a las intensas vibraciones del lanzamiento el 30 de julio de 2020 y ha superado los controles de salud mientras espera para sumergirse con Perseverance en la atmósfera marciana. Pero el helicóptero no intentará su primer vuelo hasta más de un mes después del aterrizaje: los ingenieros del rover y el helicóptero necesitan tiempo para asegurarse de que ambos robots estén listos.
Estas son las cosas clave que debes saber sobre Ingenuity a medida que se acerca a su destino:
1. Ingenuity es una prueba de vuelo experimental.
El Helicóptero de Marte es lo que se conoce como demostración de tecnología: un proyecto de enfoque limitado que busca probar una nueva capacidad por primera vez. Las demostraciones de tecnología innovadoras anteriores incluyen el primer rover de Marte, Sojourner, y los CubeSats Mars Cube One (MarCO) que volaron por Marte.
El helicóptero no lleva instrumentos científicos y no forma parte de la misión científica de Perseverance. El objetivo de Ingenuity es completamente de ingeniería: demostrar el vuelo de un helicóptero en la atmósfera extremadamente delgada de Marte, que tiene solo alrededor del 1% de la densidad de nuestra atmósfera en la Tierra.
Ingenuity intentará hasta cinco vuelos de prueba dentro de una ventana de demostración de 30 días marcianos (31 días terrestres). Sus aspiraciones pioneras son similares a las del Flyer de los hermanos Wright, que logró el primer vuelo controlado y motorizado en la Tierra.
El helicóptero Ingenuity Mars de la NASA hará el primer intento de la historia de volar con motor en otro planeta la próxima primavera. Viaja con la misión de la agencia a Marte Perseverance Mars 2020, que se lanzó desde la Estación de la Fuerza Aérea de Cabo Cañaveral a finales de este verano. Perseverance, con Ingenuity adherido a su vientre, aterrizará en Marte el 18 de febrero de 2021.
2. Marte no facilitará que Ingenuity intente el primer vuelo controlado y con motor en otro planeta.
Debido a que la atmósfera de Marte es tan delgada, Ingenuity está diseñado para ser liviano, con palas de rotor que son mucho más grandes y giran mucho más rápido de lo que se requeriría para un helicóptero de la masa de Ingenuity en la Tierra.
El Planeta Rojo también tiene temperaturas más que escalofriantes, con noches tan frías como de -90 grados Celsius en el cráter Jezero, el lugar de aterrizaje del rover y el helicóptero. Estas temperaturas presionarán los límites del diseño original de Ingenuity. Las pruebas en la Tierra a las temperaturas previstas indican que las piezas de Ingenuity deberían funcionar según lo diseñado, pero el equipo espera con ansias la prueba real en Marte.
“Marte no está exactamente sacando la alfombra de bienvenida”, dijo Tim Canham, líder de operaciones de Ingenuity en JPL. “Una de las primeras cosas que tiene que hacer Ingenuity cuando llega a Marte es sobrevivir a su primera noche”.
3. Ingenuity se ampara en la misión Mars Perseverance 2020 para un aterrizaje seguro a Marte y para las operaciones en la superficie del Planeta Rojo.
Ingenuity está ubicado de lado debajo del vientre del rover Perseverance con una cubierta para protegerlo de los escombros levantados durante el aterrizaje. Tanto el rover como el helicóptero están instalados de forma segura dentro de una cápsula de entrada de una nave espacial con forma de concha durante el viaje de 471 millones de kilómetros a Marte. El sistema de energía de la nave espacial Mars 2020 carga periódicamente las baterías de Ingenuity en el camino.
Para llegar a la superficie marciana, Ingenuity cabalgará junto con Perseverance mientras aterrice. El sistema de entrada, descenso y aterrizaje del rover cuenta con un paracaídas supersónico, nuevos “cerebros” para evitar peligros de forma autónoma y componentes para la maniobra de la grúa aérea, que llevará al rover a Marte desde un vehículo de descenso. Solo alrededor del 50% de los intentos de aterrizar en Marte, por parte de cualquier agencia espacial, han tenido éxito.
Una vez que se encuentra un sitio adecuado para desplegar el helicóptero, el sistema de entrega de helicópteros del rover quitará la cubierta de aterrizaje, rotará el helicóptero a una configuración con las patas hacia abajo y dejará suavemente a Ingenuity en la superficie en el primer mes después del aterrizaje. Durante la puesta en servicio del helicóptero y la campaña de pruebas de vuelo, el rover ayudará con las comunicaciones desde la Tierra. El equipo del rover también planea recopilar imágenes de Ingenuity.
4. Ingenuity es inteligente para ser un robot pequeño.
Los retrasos son una parte inherente de la comunicación con naves espaciales debido a las distancias interplanetarias, lo que significa que los controladores de vuelo de Ingenuity en JPL no podrán controlar el helicóptero con un joystick. De hecho, no podrán ver los datos de ingeniería o las imágenes de cada vuelo hasta mucho después de que se realice el vuelo.
Entonces Ingenuity tomará algunas de sus propias decisiones basándose en los parámetros establecidos por sus ingenieros en la Tierra. El helicóptero tiene una especie de termostato programable, por ejemplo, que lo mantendrá caliente en Marte. Durante el vuelo, Ingenuity analizará los datos de los sensores y las imágenes del terreno para garantizar que se mantenga en la ruta de vuelo diseñada por los ingenieros del proyecto.
5. El equipo de Ingenuity cuenta el desafío paso a paso.
Dada la naturaleza experimental de Ingenuity, el equipo tiene una larga lista de hitos que el helicóptero debe alcanzar antes de poder despegar y aterrizar en la primavera de 2021. El equipo celebrará cada uno de los siguientes hitos:
- Sobrevivir al viaje a Marte y aterrizar en el.
- Desplegarse de forma segura desde el vientre de Perseverance a la superficie .
- Mantener el calor de forma autónoma durante las intensamente frías noches marcianas.
- Cargarse de forma autónoma a través del panel ubicado sobre sus rotores.
- Comunicarse eficazmente desde y hacia el helicóptero a través del subsistema del rover conocido como estación de base - de helicópteros de Marte.
Si la primera prueba de vuelo experimental en otro planeta tiene éxito, el equipo de Ingenuity intentará más vuelos de prueba.
El Mars Helicopter de la NASA, Ingenuity, llegará al Planeta Rojo el 18 de febrero de 2021. Su misión: demostrar el primer vuelo propulsado en otro mundo.
6. Si Ingenuity tiene éxito, la futura exploración de Marte podría incluir una dimensión aérea ambiciosa.
Ingenuity tiene como objetivo demostrar las tecnologías y las primeras operaciones necesarias para volar en la atmósfera marciana. Si tienen éxito, estas tecnologías y la experiencia de volar un helicóptero en otro planeta podrían habilitar otros vehículos voladores robóticos avanzados que podrían ser parte de futuras misiones robóticas y humanas a Marte. Los posibles usos de un futuro helicóptero en Marte incluyen ofrecer un punto de vista único no proporcionado en lo alto, por los orbitadores actuales o por los rovers y módulos de aterrizaje en tierra; imágenes de alta definición y reconocimiento para robots o humanos; y acceso a terrenos de difícil alcance para los rovers. Un futuro helicóptero podría incluso ayudar a transportar cargas útiles ligeras pero vitales de un sitio a otro.
(FIN) NDP/ MPM/ SPV
Publicado: 26/1/2021