El helicóptero Ingenuity Mars de la NASA viajará con el rover Perseverance a través de 314 millones de millas (505 millones de kilómetros) de espacio interplanetario para llegar a Marte. Pero para el equipo que trabaja en la primera prueba de vuelo experimental en otro planeta, diseñar las últimas 5 pulgadas (13 centímetros) del viaje ha sido uno de los más desafiantes de todos. Para navegar con seguridad esas 5 pulgadas, la distancia que viajará el Ingenuity desde donde está guardado en el rover hasta la superficie de Marte, se les ocurrió el ingenioso Sistema de Entrega de Helicópteros de Marte.

"El ingenio es diferente a cualquier otro helicóptero jamás construido porque el vuelo controlado con motor en Marte es diferente a todo lo que se haya intentado jamás, "dijo MiMi Aung, director de proyecto del helicóptero Mars en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California. "Y luego tuvimos que averiguar cómo hacer autostop y ser desplegados de manera segura desde el rover Perseverance Mars 2020".

El fuselaje cuadrado del ingenio (que alberga computadoras, cámaras, baterías y similares) es aproximadamente del tamaño de una pelota de béisbol (7,9 por 6,3 por 5,5 pulgadas, o 20 por 16 por 14 centímetros). Pero si miras fuera de la caja, encontrará muchas otras cosas importantes, incluida una antena, panel solar, patas de aterrizaje y dos rotores que miden 4 pies (1,2 metros) de ancho, lo que hace que guardar y desplegar el helicóptero sea un desafío. Todo el paquete inclina la balanza a unas 4 libras (2 kilogramos).

"En una misión rover a Marte, la adición de incluso una nueva lavadora suele ser digna de debate, "dijo Chris Salvo, el líder de la interfaz de helicópteros de la misión Mars 2020 en el JPL. "El helicóptero Ingenuity Mars es un gran frágil, ensamblaje único de hardware que es diferente a cualquier cosa que la NASA haya acomodado en una misión planetaria ".

Los ingenieros de la misión consideraron cada espacio de estacionamiento disponible en el chasis del rover para su inusual adición, incluido el brazo robótico. Eventualmente aterrizaron en el vientre de Perseverance, que en un tramo relativamente plano de la superficie del Planeta Rojo debería ofrecer aproximadamente 26 pulgadas (67 centímetros) de distancia al suelo. Si bien eso puede parecer mucho espacio (un SUV terrestre proporciona aproximadamente un tercio de eso), el sistema de entrega reduce esa distancia en aproximadamente 2 pulgadas (6 centímetros). El ingenio mide aproximadamente 49 centímetros (19 pulgadas) de alto. Aquí es donde entra en juego el viaje de 5 pulgadas.

"No hay mucho espacio para jugar, "dijo Salvo, "pero descubrimos que si coloca el helicóptero en posición horizontal, hay suficiente para hacer el trabajo ".

Cómo se hace el trabajo

El ingenio se desplegará unos dos meses después de que la perseverancia aterrice el 18 de febrero. 2021. Durante las primeras operaciones en superficie, tanto los equipos de rover como de helicópteros estarán atentos a posibles aeródromos:una parcela de terreno marciano de 33 por 33 pies (10 por 10 metros) que es comparativamente plana, nivel, sin obstrucciones y visible por Perseverance cuando el rover está estacionado a un campo de fútbol de distancia.

Alrededor del sexagésimo día marciano, o sol, de la misión, La perseverancia dejará caer el escudo de escombros compuesto de grafito del Mars Helicopter Delivery System que protegió al helicóptero durante el aterrizaje. Luego conducirá hacia el centro del aeródromo elegido. Aproximadamente seis días después, después de que los equipos de helicópteros y rover estén satisfechos, todo va bien, ordenarán al Sistema de Entrega de Helicópteros de Marte que haga lo suyo.

El proceso de despliegue comienza con la liberación de un mecanismo de bloqueo que mantiene el helicóptero en su lugar. Entonces se dispara un dispositivo pirotécnico cortacables, permitiendo que un brazo cargado por resorte que sostiene el helicóptero comience a girar el Ingenuity fuera de su posición horizontal. Por el camino, un pequeño motor eléctrico tirará del brazo hasta que se enganche, llevando el cuerpo del helicóptero completamente vertical con dos de sus patas de aterrizaje cargadas por resorte desplegadas. Otro fuego pirotécnico, soltando las otras piernas.

"Y todo el tiempo, el sistema de despliegue debe mantener las conexiones eléctricas y de cable de datos entre el rover y el helicóptero hasta que esté listo para caer, "dijo David Buecher, gerente del sistema de implementación en Lockheed Martin Space en Denver, que construyó el sistema. "Si bien he trabajado en una buena cantidad de sistemas de implementación basados ​​en el espacio, este estaba en otro nivel ".

Si todo va bien, los controladores de la misión ordenarán al sistema de entrega que se libere, e ingenio cubrirá esas últimas 5 pulgadas. Una vez que se confirma una buena caída, Se ordenará a la perseverancia que se aleje para que el helicóptero pueda comenzar a recargar sus baterías con su panel solar. En ese punto, comienza el reloj de 30 soles del programa de pruebas de vuelo de Ingenuity.

El helicóptero Ingenuity Mars es una prueba de vuelo experimental de nueva tecnología. Las futuras misiones a Marte podrían reclutar helicópteros de segunda generación para agregar una dimensión aérea a sus exploraciones. Podrían actuar como exploradores de tripulaciones humanas, llevar pequeñas cargas útiles o investigar acantilados, cuevas cráteres profundos y otros destinos no visitados o de difícil acceso. Pero antes de que suceda algo de eso, un vehículo de prueba tiene que demostrar que es posible.

Y antes de que el vehículo de prueba pueda hacer algo de eso, tiene que aterrizar de forma segura en la superficie de Marte.

"El ingenio necesita perseverancia, ", dijo Aung." El Sistema de Entrega de Helicópteros de Marte es un artilugio ingenioso y sólo uno de los ejemplos de cómo la misión Marte 2020 ha funcionado más allá de la llamada para acomodar nuestro proyecto de prueba. Junto con él y el helicóptero, tenían que incorporar una estación base electrónica y una antena dedicadas por completo a las operaciones de helicópteros en el rover. Nuestros equipos tuvieron que trabajar en estrecha colaboración para que este complejo sistema funcionara. Cuando el ingenio vuela, será un logro que todos podemos compartir ".

Acerca de la misión Mars 2020

Una división de Caltech en Pasadena, JPL construyó y administra el helicóptero para la NASA. Lockheed Martin Space proporcionó el Sistema de Entrega de Helicópteros de Marte. Programa de servicios de lanzamiento de la NASA, con sede en el Centro Espacial Kennedy, es responsable de la gestión del lanzamiento.

La perseverancia es un científico robótico que pesa alrededor de 2, 260 libras (1, 025 kilogramos). La misión de astrobiología del rover buscará signos de vida microbiana pasada. Caracterizará el clima y la geología del planeta, recolectar muestras para regresar a la Tierra en el futuro, y allanar el camino para la exploración humana del Planeta Rojo. No importa qué día despegue la perseverancia durante el 20 de julio al 20 de agosto. 11 período de lanzamiento, aterrizará en el cráter Jezero de Marte el 18 de febrero, 2021.

La misión del rover Perseverance Mars 2020 es parte de un programa más amplio que incluye misiones a la Luna como una forma de prepararse para la exploración humana del Planeta Rojo. Encargado de devolver astronautas a la Luna para 2024, La NASA establecerá una presencia humana sostenida en la Luna y sus alrededores para el 2028 a través de los planes de exploración lunar Artemis de la NASA.