En unos días, el rover Perseverance de la NASA iniciará su viaje hacia Marte. Lleva un pasajero que probablemente se convertirá en la primera máquina en lograr un vuelo propulsado en otro planeta. Ese pasajero es Ingenuity.
El helicóptero es pequeño. Su fuselaje no supera los 20 centímetros. Sin embargo, se enfrenta a un enorme obstáculo tecnológico. Marte tiene una atmósfera increíblemente delgada. Tiene sólo alrededor del uno por ciento de la densidad del aire de la Tierra. Volar allí no sólo es difícil. Es casi imposible con diseños de helicópteros convencionales.
El éxito depende de un momento específico. El helicóptero debe desprenderse limpiamente del vientre del rover. Si no se separa correctamente, la misión termina antes de comenzar.
Los ingenieros de la NASA han calificado esta fase como la más delicada de todo el viaje. Afirmaron explícitamente que “los últimos 13 centímetros del viaje serán los más difíciles”. Esto se refiere al proceso de separación física y despliegue.
Para resolver esto, crearon un sistema de entrega personalizado. Es una plataforma mecánica diseñada para bajar el Ingenuity de forma segura desde el tren de aterrizaje del rover. El diseño garantiza que el helicóptero no se dañe a sí mismo ni al rover durante el despliegue.
“Los últimos 13 centímetros del viaje serán los más difíciles.”
Esta hazaña de ingeniería es importante porque demuestra que los vuelos propulsados es posible más allá de la Tierra. Si Ingenuity tiene éxito, abrirá nuevas formas de explorar Marte. Los rovers se mueven lentamente. Están limitados por el terreno y la duración de la batería. Un helicóptero puede cubrir terreno mucho más rápido. Puede explorar el futuro en busca de Perseverance. Puede llegar a lugares a los que los rovers no pueden llegar.
Hay mucho en juego. La delgada atmósfera requiere que las palas del rotor giren a velocidades increíbles. Los motores deben ser potentes pero ligeros. Cada componente se lleva al límite.
Si el despliegue falla, Ingenuity seguirá siendo un objeto estático en la superficie marciana. Se convierte en pisapapeles. Si funciona, redefine lo que es posible para la exploración aérea.
El mundo estará observando. No sólo por el vuelo en sí, sino por el evento de separación de una fracción de segundo. Es un recordatorio de que a veces las máquinas más pequeñas enfrentan los mayores desafíos.
Dos meses después de que Perseverance aterrizara en febrero de 2021, los ingenieros de la NASA tuvieron una ventana estrecha para explorar una zona de aterrizaje. Necesitaban una zona plana de tierra roja lo suficientemente grande como para que eventualmente despegara un helicóptero. Una vez asegurado ese lugar, el reloj arrancó con la delicada coreografía del despliegue.
Primero viene la eliminación del escudo de escombros. El rover deja caer la cubierta protectora que mantuvo a Ingenuity a salvo durante el viaje de siete meses a través del vacío del espacio. Sin el escudo, Perseverance se dirige al centro del claro elegido. No se trata sólo de posicionamiento; se trata de precisión. El rover debe detenerse exactamente en el punto exacto para que el helicóptero tenga un camino despejado y suficiente espacio para maniobrar.
El traspaso mecánico
El lanzamiento real no es una simple caída. Es una danza mecánica que involucra resortes y bisagras.
El mecanismo de bloqueo que mantenía el helicóptero abollado se libera. Luego, un brazo con resorte toma el control. Empuja contra el cuerpo de Ingenuity, obligándolo a girar desde su posición de viaje horizontal a una posición vertical. Piense en ello como una flor abierta, pero hecha de aluminio y fibra de carbono.
Una vez que el cuerpo está vertical, el tren de aterrizaje se despliega. Pierna a pierna. Cada puntal se extiende hasta que toca su tope, bloqueándose en su lugar. Si alguna parte de esta secuencia falla, el helicóptero queda atrapado en el suelo. No existe una segunda oportunidad para ajustar manualmente una pata atascada.
Encendiéndose en el polvo rojo
Con la estructura completamente desplegada, Perseverance se aleja. Esta distancia es crítica. El helicóptero no puede recargarse mientras está sentado encima del rover. Necesita estar aislado en la superficie marciana para exponer sus paneles solares a la atmósfera fina y polvorienta.
Una vez que Perseverance está claro, Ingenuity comienza a cargar sus baterías. Esto no es instantáneo. Los paneles solares son pequeños. La luz del sol es débil. El polvo está por todas partes. Cada vatio cuenta.
Los ingenieros del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA han ensayado esta secuencia exacta cientos de veces. Construyeron maquetas del rover y del helicóptero. Probaron las fuerzas del resorte. Simularon la acumulación de polvo. Querían saber exactamente cuánto torque necesitaba el brazo de despliegue y cuánto duraría el ciclo de carga solar en el cráter Jezero.
Las pruebas en el laboratorio fueron brutales. No se limitaron a comprobar si las cosas se movían. Comprobaron si las cosas se movían correctamente bajo la gravedad y los cambios de temperatura similares a los de Marte.
El momento de la verdad no es cuando las ruedas tocan el suelo. Es cuando los rotores giran. Por primera vez en la historia, un vehículo intentará un vuelo controlado y propulsado en otro planeta. La preparación ha terminado. El despliegue es el siguiente. Y luego… el salto.
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