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.
El helicóptero, que pesa alrededor de 4 libras (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, en teoría, era posible volar en la delgada atmósfera de Marte, pero nadie estaba seguro de si podrían construir un vehículo lo suficientemente potente como para volar, comunicarse y sobrevivir de manera autónoma con las restricciones extremas 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 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 “.
El Ingenuity sobrevivió a las intensas vibraciones del lanzamiento el 30 de julio de 2020, y ha pasado sus controles de salud mientras espera sumergirse con perseverancia 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 debe saber sobre el Ingenuity a medida que aumenta la anticipación:
- El 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 anteriores de tecnología innovadora 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 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.
Créditos: NASA / JPL-Caltech
- Marte no lo pondrá fácil para que Ingenuity intente el primer vuelo controlado y con motor en otro planeta.
Debido a que la atmósfera de Marte es tan delgada, el 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 menos 130 grados Fahrenheit (menos 90 grados Celsius) en el cráter Jezero, el lugar de aterrizaje del rover y el helicóptero. Estas temperaturas llevarán al límite los límites del diseño original de las piezas listas para usar utilizadas en Ingenuity. Las pruebas en la Tierra a las temperaturas pronosticadas 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 el artilugio cuando llega a Marte es sobrevivir a su primera noche”.
- El aparato depende de la misión Perseverancia Mars 2020 para un viaje seguro a Marte y para las operaciones en la superficie del Planeta Rojo.
El aparato 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 (293 millones de millas) 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 cabalga junto con Perseverance mientras aterriza. 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 lleva 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 Mars Helicopter Delivery System del rover quitará la cubierta de aterrizaje, rotará el helicóptero a una configuración con las patas hacia abajo y dejará suavemente el Ingenuity en la superficie en los primeros meses 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.
- El aparato es inteligente para ser un pequeño robot.
Los retrasos son una parte inherente de la comunicación con naves espaciales a través de 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 tenga lugar 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.
- El equipo de Ingenuity cuenta el éxito 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 hito:
- Sobrevivir al crucero a Marte y aterrizar en el Planeta Rojo
- Ser depositado de forma segura a la superficie desde el vientre de Perseverance
- Mantener el calor de forma autónoma durante las noches marcianas intensamente frías
- Cargarse de forma autónoma con el panel solar encima de sus rotores
- Comunicarse con éxito desde y hacia el helicóptero a través de un subsistema conocido como la estación base de helicópteros Mars en el rover
Si la primera prueba de vuelo experimental en otro planeta tiene éxito, el equipo de Ingenuity intentará más vuelos de prueba.
- Si Ingenuity tiene éxito, la futura exploración de Marte podría incluir una ambiciosa dimensión aérea.
El Ingenuity está destinado a demostrar tecnologías y operaciones únicas en su tipo necesarias para volar en la atmósfera marciana. Si tienen éxito, estas tecnologías y la experiencia de volar un helicóptero en otro planeta podrían permitir 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 que no proporcionan los orbitadores actuales en lo alto o los rovers y módulos de aterrizaje en tierra; imágenes de alta definición y reconocimiento para robots o humanos; y acceso a terrenos de difícil acceso para los rovers. Un futuro helicóptero podría incluso ayudar a transportar cargas útiles ligeras pero vitales de un sitio a otro.
Más sobre el proyecto
JPL, una división de Caltech en Pasadena, California, gestiona la demostración de la tecnología Ingenuity Mars Helicopter para la NASA. JPL también gestiona el proyecto Mars 2020 Perseverance para la NASA.
Puede encontrar más información sobre el Ingenuity en su dossier de prensa en línea: https://www.jpl.nasa.gov/news/press_kits/mars_2020/ingenuity/landing/
Un kit de prensa de aterrizaje sobre el Perseverance se puede encontrar en: https://www.jpl.nasa.gov/news/press_kits/mars_2020/landing/
Traducción no oficial. Creditos a:
Jia-Rui Cook, Laboratorio de propulsión a chorro, Pasadena, California.
Alana Johnson / Gray Hautaluoma, Sede de la NASA, Washington
Editor versión Inglesa: Tony Greicius