El helicóptero de la NASA se prepara para hacer historia en Marte

Después de un contratiempo técnico, los ingenieros esperan que la nave espacial Ingenuity se convierta pronto en el primer vehículo en volar en otro mundo.

Publicado 13 de abril de 2021 12:50 GMT-3
Mars Ingenuity Grounded for Now

Esta vista de Ingenuity en la superficie marciana fue capturada por el rover Perseverance de la NASA el 8 de abril de 2021. El helicóptero está pasando por una serie final de pruebas antes de su primer vuelo.

Fotografía de NASA/JPL-Caltech

La NASA está casi lista para intentar el primer vuelo en otro planeta. El pequeño helicóptero de la agencia espacial, llamado Ingenuity, ha sido depositado en un área plana en Marte y está pasando por una serie de pruebas finales antes de que intente elevarse en el aire marciano.  

El primer vuelo de Ingenuity estaba originalmente programado para el 11 de abril, pero la misión tuvo un inconveniente durante una prueba previa al vuelo. Mientras intentaba hacer girar los rotores del helicóptero a toda velocidad sin abandonar el suelo, la computadora a bordo de Ingenuity terminó la prueba antes de tiempo. La NASA dice que el helicóptero es seguro y se comunica con la Tierra. El equipo planea actualizar el software en el helicóptero y "establecerá una fecha de vuelo la próxima semana", según una actualización de estado de la NASA .

Volar en Marte es increíblemente desafiante debido a la tenue atmósfera del planeta, que equivale a una altitud de unos 30480 metros en la Tierra, mucho más alto de lo que pueden volar incluso los helicópteros más capaces. El vuelo en helicóptero más alto de la historia ocurrió en 1972, cuando el aviador francés Jean Boulet voló a 12442 metros en una base aérea al noroeste de Marsella.

Durante su primer vuelo, Ingenuity ascenderá a unos 3 metros, se desplazará y girará ligeramente, luego volverá a tocar el suelo. El viaje durará solo 30 segundos, pero si tiene éxito, Ingenuity abrirá nuevas oportunidades para explorar otros mundos, dice MiMi Aung, gerente de proyectos de Ingenuity en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA.

“JPL, ¿verdad? Nos atrevemos a hacer cosas poderosas", dice Aung, refiriéndose a el lema oficial del laboratorio de la NASA.

La NASA espera que el helicóptero de 48 centímetros de altura allane el camino para helicópteros más grandes en Marte, permitiendo a los científicos estudiar el planeta rojo desde una nueva perspectiva. Las naves espaciales que orbitan alrededor de Marte dan una idea global de la estructura y de las características geológicas del planeta, mientras que los módulos de aterrizaje y los rovers en la superficie brindan una mirada de cerca a las capas de minerales y rocas que contienen pistas sobre la historia del planeta. 

Los helicópteros en Marte podrían estudiar cráteres, cañones y montañas con mucho más detalle que los orbitadores, dice Matt Shindell, curador de ciencia y exploración planetaria en el Museo Nacional del Aire y el Espacio del Smithsonian (NASM). También podrían llegar a lugares como paredes de cañones o pendientes volcánicas que un rover nunca podría visitar.

“Lo que podría hacer un helicóptero es salvar la diferencia entre esa perspectiva orbital y la perspectiva terrestre, hasta donde ahora podríamos tener un poco más de una sensación de Marte a nivel regional”, dice Shindell.

Una futura máquina voladora también podría usarse como "un explorador para misiones de rover, para pasar por alto un horizonte y planificar dónde conducir", agrega Steve Jurczyk, administrador interino de la NASA. "Eventualmente, para las misiones humanas a Marte, podría ser un buscador de astronautas".

Aire enrarecido y noches frías

El rover Perseverance de la NASA depositó a Ingenuity en la superficie después de que aterrizara con éxito en Marte el 18 de febrero . El rover ahora sirve como relé de comunicaciones para el vuelo de prueba del helicóptero.

El intento de vuelo es arriesgado porque el aire enrarecido de Marte hace que sea mucho más difícil usar las palas de rotor, como las de un helicóptero, para lograr un vuelo controlado. Si algo sale mal (un sensor funciona mal o una ráfaga de viento inesperadamente fuerte golpea a Ingenuity), la nave podría estrellarse contra el suelo.

Algunas de las primeras ideas para un helicóptero marciano se estudiaron en la década de 1990 , pero pasaron otras dos décadas antes de que la tecnología requerida fuera lo suficientemente avanzada como para volar un prototipo en una cámara de vacío en la Tierra. Las baterías tenían que volverse más eficientes, las computadoras tenían que hacerse más pequeñas y se tenían que desarrollar materiales compuestos livianos para los rotores del helicóptero.

Ingenuity hará girar esos rotores de 1,2 metros de ancho a una velocidad frenética de aproximadamente 2.500 rotaciones por minuto. Necesita controlar de forma autónoma sus rotores muy rápidamente para permanecer estable en el aire, utilizando una pequeña computadora similar a la electrónica de un teléfono inteligente, así como la tecnología desarrollada para autos autónomos.

Entre vuelos, el pequeño helicóptero tiene que lidiar con temperaturas nocturnas que caen en picado hasta -90 °C. Un pequeño panel solar especialmente ajustado a la cantidad de luz solar disponible en Marte alimenta las baterías que alimentan los motores del helicóptero y hacen funcionar un calentador para mantener la nave caliente por la noche.

Cuando estén listos para volver a intentarlo, el equipo planea volar Ingenuity alrededor de la media tarde, hora local de Marte . Volar a media tarde permitirá que el panel solar del helicóptero cargue sus baterías antes y después del vuelo, por lo que las baterías aún tienen algo de energía para hacer funcionar el calentador antes de que Ingenuity tenga que sobrevivir a otra noche gélida.

La NASA también monitoreará las ráfagas de viento con un instrumento en el rover Perseverance para determinar el mejor momento para volar.

"Ingenuity se ha probado en vientos simulados, utilizando modelos de computadora, así como un gran muro de viento que el equipo construyó en una de nuestras cámaras de prueba en JPL", escribió Bob Balaram, ingeniero jefe de Ingenuity, en una actualización de estado antes del primer vuelo. "Sin embargo, no podemos probar en todo el rango de condiciones de viento que uno podría experimentar en Marte".

Como muestra de la naturaleza histórica del vuelo, Ingenuity lleva una pieza de tela del tamaño de un sello postal del Wright Flyer original, que llevó a Orville Wright en el primer vuelo propulsado de un avión más pesado que el aire en 1903. Ese vuelo sobre las colinas de Kitty Hawk, Carolina del Norte, duró solo 12 segundos.

"Los hermanos Wright son mi motivación", dice Aung de JPL. Antes de su vuelo, "mucha gente tuvo pruebas parciales, éxito parcial, ya sabes, predicciones teóricas, predicciones analíticas, algunas incluso podrían haber tenido predicciones filosóficas" sobre cómo volar un avión. "Pero en algún momento", dice Aung, "tienes que tener agallas".

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