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2021-03-30El helicóptero Ingenuity Mars de la NASA se prepara para el primer vuelo

NASA |La NASA tiene como objetivo no antes del 8 de abril que el Helicóptero Ingenuity Mars haga el primer intento de vuelo controlado y motorizado de un avión en otro planeta. Sin embargo, antes de que el helicóptero de 4 libras (1,8 kilogramos) pueda intentar su primer vuelo, tanto él como su equipo deben cumplir una serie de hitos abrumadores.

Ingenuity permanece unido a la panza del roverance de la NASA, que aterrizó en Marte el 18 de febrero. El 21 de marzo, el rover desplegó el escudo de escombros de grafito en forma de caja de guitarra que protegió a Ingenuity durante el aterrizaje. El rover se encuentra actualmente en tránsito hacia el "aeródromo" donde Ingenuity intentará volar. Una vez desplegado, Ingenuity dispondrá de 30 días marcianos, o sols, (31 días terrestres) para llevar a cabo su campaña de vuelo de prueba.

"Cuando el rover Sojourner de la NASA aterrizó en Marte en 1997, demostró que era posible recorrer el Planeta Rojo y redefinió por completo nuestro enfoque de cómo explorar Marte. Del mismo modo, queremos conocer el potencial que tiene Ingenuity para el futuro de la investigación científica", dijo Lori Glaze, directora de la División de Ciencia Planetaria en la sede de la NASA. "Acertadamente llamado, Ingenuity es una demostración tecnológica que pretende ser el primer vuelo con motor en otro mundo y, si tiene éxito, podría expandir aún más nuestros horizontes y ampliar el alcance de lo que es posible con la exploración de Marte".

Volar de forma controlada en Marte es mucho más difícil que hacerlo en la Tierra. El planeta rojo tiene una gravedad considerable (aproximadamente un tercio de la de la Tierra), pero su atmósfera es sólo un 1% tan densa como la de la Tierra en la superficie. Durante el día marciano, la superficie del planeta recibe sólo la mitad de la cantidad de energía solar que llega a la Tierra durante el día, y las temperaturas nocturnas pueden descender hasta 130 grados Fahrenheit bajo cero (90 grados Celsius bajo cero), lo que puede congelar y agrietar los componentes eléctricos sin protección.

En el sexto y último sol programado de esta fase de despliegue, el equipo tendrá que confirmar tres cosas: que las cuatro patas de Ingenuity están firmemente en la superficie del cráter Jezero, que el rover se alejó, efectivamente, unos 16 pies (unos 5 metros), y que tanto el helicóptero como el rover se comunican a través de sus radios de a bordo. Este hito también inicia el reloj de 30 soles durante el cual deben realizarse todas las comprobaciones previas al vuelo y las pruebas de vuelo.

"Ingenuity es una prueba de vuelo de ingeniería experimental: queremos ver si podemos volar en Marte", dijo MiMi Aung, director del proyecto del helicóptero Ingenuity Mars en el JPL. "No hay instrumentos científicos a bordo ni objetivos para obtener información científica. Confiamos en que todos los datos de ingeniería que queremos obtener tanto en la superficie de Marte como en el aire puedan realizarse dentro de esta ventana de 30 soles."

Al igual que con el despliegue, los equipos del helicóptero y del rover abordarán la próxima prueba de vuelo de forma metódica. Si el equipo falla o tiene dudas sobre un hito importante antes del vuelo, puede tomar uno o más soles para entender mejor el problema. Sin embargo, si el helicóptero sobrevive a la primera noche del período de secuencia en la superficie de Marte, el equipo pasará los siguientes soles haciendo todo lo posible para asegurar un vuelo exitoso, incluyendo el meneo de las palas del rotor y la verificación del rendimiento de la unidad de medición inercial, así como la prueba de todo el sistema del rotor durante un giro a 2.537 rpm (mientras el tren de aterrizaje de Ingenuity permanece firmemente en la superficie).


Para encajar en los alojamientos disponibles del roverance, el helicóptero Ingenuity debe ser pequeño. Para volar en el entorno de Marte, debe ser ligero. Para sobrevivir a las gélidas noches marcianas, debe tener suficiente energía para alimentar los calentadores internos. El sistema -desde el rendimiento de sus rotores en aire enrarecido hasta sus paneles solares, calentadores eléctricos y otros componentes- se ha probado y vuelto a probar en las cámaras de vacío y los laboratorios de pruebas del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California.

"Cada paso que hemos dado desde que comenzó este viaje hace seis años ha sido un territorio inexplorado en la historia de las aeronaves", dijo Bob Balaram, ingeniero jefe del Helicóptero de Marte en el JPL. "Y aunque conseguir desplegarlo en la superficie será un gran reto, sobrevivir a esa primera noche en Marte solo, sin que el rover lo proteja y lo mantenga alimentado, será un reto aún mayor".

Despliegue del helicóptero

Antes de que el Ingenuity realice su primer vuelo en Marte, debe situarse en el centro de su aeródromo, un terreno marciano de 10 por 10 metros elegido por su planitud y ausencia de obstáculos. Una vez que los equipos del helicóptero y del rover confirman que Perseverance está situado exactamente donde quieren que esté dentro del aeródromo, comienza el elaborado proceso para desplegar el helicóptero en la superficie de Marte.  

"Como todo lo que ocurre con el helicóptero, este tipo de despliegue no se ha hecho nunca antes", dijo Farah Alibay, jefe de integración del helicóptero en Marte para el roverance. "Una vez que comenzamos el despliegue no hay vuelta atrás. Todas las actividades están estrechamente coordinadas, son irreversibles y dependen unas de otras. Si hay incluso un indicio de que algo no va como se esperaba, podemos decidir posponerlo durante un sol o más hasta que tengamos una mejor idea de lo que está pasando."

El proceso de despliegue del helicóptero durará unos seis soles (seis días, cuatro horas en la Tierra). En el primer sol, el equipo en la Tierra activará un dispositivo de rotura de pernos, liberando un mecanismo de bloqueo que ayudó a mantener el helicóptero firmemente contra el vientre del rover durante el lanzamiento y el aterrizaje en Marte. En el siguiente sol, dispararán un dispositivo pirotécnico de corte de cables, lo que permitirá que el brazo mecanizado que sujeta el Ingenio comience a girar el helicóptero fuera de su posición horizontal. En ese momento, el helicóptero extenderá dos de sus cuatro patas de aterrizaje.

Durante el tercer sol de la secuencia de despliegue, un pequeño motor eléctrico terminará de girar el Ingenio hasta que se enganche, poniendo el helicóptero completamente vertical. Durante el cuarto sol, las dos últimas patas de aterrizaje se encajarán en su posición. En cada uno de esos cuatro soles, el sensor topográfico de ángulo ancho para operaciones e ingeniería (WATSON) tomará imágenes de confirmación de Ingenuity a medida que se despliega en su configuración de vuelo. En su posición final, el helicóptero quedará suspendido a unos 13 centímetros sobre la superficie marciana. En ese momento, sólo un perno y un par de docenas de diminutos contactos eléctricos conectarán el helicóptero a Perseverance. En el quinto sol del despliegue, el equipo aprovechará la última oportunidad para utilizar Perseverance como fuente de energía y cargar las seis celdas de la batería de Ingenuity.

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NASA

La Administración Nacional de la Aeronáutica y del Espacio, más conocida como NASA (por sus siglas en inglés, National Aeronautics and Space Administration), es la agencia del gobierno estadounidense responsable del programa espacial civil, así como de la investigación aeronáutica y aeroespacial.


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