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La NASA completa el primer vuelo de una aeronave terrestre en otro mundo

2021-04-20

Por Kenneth Chang | The New York Times

Un pequeño helicóptero robótico llamado Ingenuity hizo historia en la exploración espacial cuando despegó de la superficie de Marte y flotó en el aire tenue del planeta rojo, el lunes. Fue la primera máquina de la Tierra en volar como un avión o un helicóptero en otro mundo.

El logro amplía el largo y excepcional historial de primicias protagonizadas por la NASA en Marte.

“Volamos en Marte”, le dijo MiMi Aung, directora de proyectos de Ingenuity, a su equipo durante la celebración. “Y ahora estamos viviendo este momento de los hermanos Wright”.

Como sucedió durante el primer vuelo de Wilbur y Orville Wright en 1903, el trayecto aéreo no cubrió una larga distancia ni duró mucho, pero mostró lo que se podía hacer. Volar en la delgada atmósfera de Marte fue un esfuerzo técnico particularmente complicado, al borde de lo imposible porque casi no hay aire para impulsarse. Los ingenieros de la NASA emplearon materiales ultraligeros, palas de giro rápido y procesamiento informático de alta potencia para hacer despegar el vehículo y evitar que se desvíe y se estrelle.

Y así como el avión de Wright produjo una transformación en la manera en que las personas y los bienes recorren la Tierra, Ingenuity ofrece un nuevo modo de transporte que la NASA puede usar para estudiar los misterios del sistema solar. Con esta tecnología desarrollada por la agencia, los futuros exploradores robóticos podrán adoptar nuevas y poco convencionales formas.

“Lo que ha hecho el equipo de Ingenuity”, dijo Michael Watkins, director del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA donde se construyó el helicóptero, durante una conferencia de prensa, “nos da la tercera dimensión. Nos liberaron de la superficie ahora y para siempre en la exploración planetaria”.

El lunes, Ingenuity, el pequeño helicóptero robótico de la NASA, realizó su vuelo inicial en Marte haciendo historia al convertirse en la primera aeronave terrestre que sobrevuela otro planeta.

Ingenuity también ha sido algo diferente para la NASA: un proyecto de alto riesgo y alta recompensa con un precio modesto donde el fracaso era un resultado aceptable.

Ese enfoque se parece más al de las ágiles empresas espaciales como SpaceX que a los grandes programas de desarrollo tradicionales que resuelven todas las posibles contingencias para construir una máquina a gran escala que tiene que funcionar la primera vez.

Por lo tanto, Ingenuity fue un pequeño experimento incorporado a Perseverance, el róver de la NASA en Marte, pero tiene el potencial de convertirse en un avance que rompa paradigmas.

Quizás un helicóptero más avanzado podría servir como explorador para un futuro róver, identificando lugares interesantes para un estudio más detenido y rutas seguras para que el vehículo conduzca hasta allí. O enjambres de helicópteros podrían subir y bajar las paredes de los acantilados para examinar capas de roca que están demasiado lejos o fuera de la vista de las naves espaciales actuales.

En la actualidad, no hay planes para poner un segundo helicóptero en Marte. Pero Bob Balaram, el ingeniero jefe de Ingenuity, dijo que él y sus colegas habían comenzado a esbozar diseños para un helicóptero más grande con aproximadamente 10 veces la masa y capaz de transportar unos 4 kilos de equipo científico.

“Creo que ese sería el punto óptimo para el diseño de la próxima generación”, dijo Balaram.

El domingo, los controladores de la misión en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en California transmitieron por radio los comandos para la prueba a Perseverance, que aterrizó en Marte en febrero. Perseverance, a su vez, transmitió los comandos a Ingenuity, que estaba ubicado a poco más de 60 metros de distancia en un terreno plano que fue elegido para servir como pista de aterrizaje para una serie de cinco vuelos de prueba.

A las 3:34 a. m., hora del Este, que era la mitad del día marciano, el helicóptero hizo girar sus rotores como se le había ordenado y se elevó sobre el cráter Jezero, hacia el cielo del planeta.

En la superficie de Marte, la atmósfera solo tiene una centésima parte de la densidad de la Tierra, lo cual dificulta que la rotación de las aspas de los helicópteros logren la elevación. Por lo tanto, para generar la potencia necesaria para que los 1,8 kilos de Ingenuity se elevaran, sus dos rotores, cada uno de unos 121 centímetros de ancho, tenían que girar en direcciones opuestas a más de 2500 revoluciones por minuto.

Flotó a una altura de alrededor de tres metros durante unos 30 segundos. Luego volvió a descender a la superficie.

Pero en ese momento, nadie en la Tierra, incluida la gente de la NASA, sabía lo que estaba sucediendo. Las dos naves espaciales no estaban en comunicación con la Tierra durante la prueba, e Ingenuity tuvo que realizar todas sus acciones de forma autónoma.

Solo tres horas después, una de las otras naves espaciales de Marte de la NASA, el Mars Reconnaissance Orbiter, pasó por encima y Perseverance pudo transmitir los datos de la prueba a la Tierra.

Minutos después, los ingenieros analizaron los resultados que mostraban un vuelo exitoso.

Havard Grip, el ingeniero que se desempeña como el piloto principal de Ingenuity en la NASA, anunció cuando llegaron los datos que el helicóptero había completado “el primer vuelo de un avión propulsado en otro planeta”.

Los funcionarios de la NASA dijeron que nombraron la pista de aterrizaje donde Ingenuity despegó y aterrizó como el Campo de los hermanos Wright. Un pequeño trozo de tela del avión original de Wright se pegó a Ingenuity y fue enviado a Marte.

Aung le dijo a su equipo que celebrara el momento, “y luego, regresaremos al trabajo y a hacer más vuelos”, dijo.

Con el éxito del primer viaje, se podrían intentar hasta cuatro vuelos más. Los tres primeros, incluido el del lunes, están diseñados para probar las habilidades básicas del helicóptero. El segundo, que podría ocurrir tan pronto como el jueves, busca elevarse a una altitud de 4,8 metros y luego viajar horizontalmente unos 15 metros antes de regresar a su ubicación original.

El tercer vuelo podría cubrir una distancia de casi 50 metros y luego regresar. Grip dijo que el equipo no había decidido los planes para los dos últimos vuelos. “De lo que estamos hablando es de ir más alto, más lejos, más rápido y expandir las capacidades del helicóptero”, dijo.

Aung dijo que pensaba que Ingenuity ejecutaría los cuatro vuelos restantes durante las próximas dos semanas. También quiere llevarlo al límite y que el último vuelo sea de unos 600 o 700 metros.

“Estoy siendo más cauteloso”, respondió Grip, un poco vacilante.

La NASA planea concluir las pruebas dentro de los 30 días marcianos posteriores a la entrega de Ingenuity el 3 de abril, con el fin de que Perseverance pueda comenzar la parte principal de su misión de 2700 millones de dólares. Ingenuity era un proyecto complementario agradable que costó 85 millones de dólares, pero no es un requisito fundamental para el éxito de Perseverance.

Los requisitos de esta prueba tecnológica fueron menos exigentes y permitieron a los ingenieros utilizar un procesador Qualcomm casi estándar que se desarrolló originalmente para teléfonos móviles con más potencia informática que todas las naves espaciales interplanetarias anteriores combinadas.

El procesador, que no estaba adaptado para las duras condiciones del espacio, era más susceptible a las interrupciones de la radiación, pero el helicóptero necesitaba toda esa velocidad de cálculo numérico para lograr un vuelo estable.

Un pequeño helicóptero robótico llamado Ingenuity hizo historia en la exploración espacial cuando despegó de la superficie de Marte y flotó en el aire, el lunes. Esta fue la primera máquina de la Tierra en volar como un avión o un helicóptero en otro mundo.

La pequeña máquina, que viajó a Marte almacenada en la parte inferior de Perseverance, también ha captado la imaginación de muchos.

Justo antes de que Perseverance se lanzara hacia Marte en junio del año pasado, Jim Bridenstine, el administrador de la NASA en ese momento, dijo: “Les diré que lo que más me entusiasma como administrador de la NASA es prepararme para ver volar un helicóptero en otro mundo”.

John P. Grotzinger, profesor de geología en el Instituto de Tecnología de California y exmiembro científico del proyecto Curiosity, un róver anterior que llegó a Marte en 2012, dijo que también era fanático de Ingenuity.

“Esta es una forma realmente viable de explorar el planeta porque se puede cubrir una gran cantidad de área”, dijo Grotzinger.

Un helicóptero, especialmente uno que vuela en el aire enrarecido de Marte, solo podría tener un número limitado de sensores, y no vería las cosas de manera tan detallada como un róver que puede mover un brazo robótico y presionar instrumentos directamente contra una roca.

“Pero la compensación es que nos da acceso a una parte diferente de la comprensión de Marte”, dijo Grotzinger.

Una vez que terminen los ensayos, Perseverance dejará el helicóptero atrás y se dirigirá hacia el delta de un río ubicado a lo largo del borde del cráter Jezero, donde se conservan los sedimentos y, tal vez, indicios químicos de vida antigua.

Los científicos e ingenieros están preparando los instrumentos de Perseverance para comenzar a recopilar datos.

Eso incluye un láser que ha comenzado a vaporizar las rocas y el suelo cercanos para analizar su composición química y un experimento que está diseñado para romper el dióxido de carbono para generar oxígeno. Esa tecnología será clave para proporcionar a los astronautas aire para respirar cuando finalmente lleguen a Marte.

Además de Perseverance, este año también llegaron desde la Tierra otros dos nuevos visitantes al planeta rojo.

La sonda Tianwen-1 de China entró en órbita en febrero. A fines de mayo, lanzará un módulo de aterrizaje y un róver que intentarán alcanzar la superficie del planeta rojo. Si tiene éxito, será el primer aterrizaje exitoso de China en otro planeta; ya ha llegado a la Luna tres veces.

La sonda Hope de los Emiratos Árabes Unidos también llegó a Marte hace dos meses. Después de encender sus propulsores el 29 de marzo, ha entrado en una órbita donde puede comenzar un estudio de la atmósfera y el clima del planeta. Estaba previsto que esa fase de la investigación científica comenzara el miércoles pasado.