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    La perseverancia se asegurará de que tenga un aterrizaje seguro.

    Crédito:NASA

    Para los observadores casuales, aterrizar un rover en Marte puede parecer como una vieja noticia, por extraño que parezca, especialmente después de todos los éxitos de la NASA. Pero es probable que muchos no estén al tanto de la llamada "Maldición de Marte". El hecho es, muchas de las naves espaciales que intentan aterrizar allí fallan y se estrellan.

    El siguiente en correr el guante de la maldición de Marte es el rover Perseverance de la NASA. Intentará su tan esperado aterrizaje en el cráter Jezero el 18 de febrero. La gente de la NASA le ha dado al rover Perseverance algunas herramientas finamente ajustadas para llevarlo a la superficie marciana de manera segura y para vencer la maldición de Marte.

    El rover Perseverance está aterrizando en el cráter Jezero porque la NASA cree que pueden hacer la mejor ciencia allí. El objetivo de la misión es buscar signos de vida antigua y recolectar muestras para un posible regreso a la Tierra. El cráter Jezero es un antiguo, Paleo-lago seco seco. Contiene sedimentos preservados y un delta. Según la NASA, el cráter es uno de los "paisajes más antiguos y científicamente interesantes que Marte tiene para ofrecer". Los científicos piensan que si hay alguna evidencia fosilizada de vida antigua, pueden encontrarlo en Jezero.

    Pero también es peligroso aterrizar.

    "Jezero tiene 28 millas de ancho, pero dentro de esa extensión, Hay muchos peligros potenciales que el rover podría encontrar:colinas, campos de rocas, dunas, las paredes del cráter mismo, por nombrar unos cuantos, "dijo Andrew Johnson, ingeniero principal de sistemas robóticos en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California. "Entonces, si aterrizas en uno de esos peligros, podría ser catastrófico para toda la misión ".

    El cráter Jezero en Marte es el lugar de aterrizaje del rover Mars 2020 de la NASA. Crédito:NASA / JPL-Caltech / ASU

    Aproximadamente el 60% de todas las naves espaciales enviadas a Marte fallan. Perseverance utilizará lo que se conoce como navegación relativa al terreno (TRN), una tecnología utilizada por primera vez en misiles de crucero, para evitar ese mismo fracaso. En términos generales, TRN consta de dos elementos:un mapa a bordo del área de aterrizaje con elevaciones y peligros, y una cámara de navegación. A medida que la perseverancia se acerca a su elipse de aterrizaje, la cámara compara sus imágenes en tiempo real con el mapa a bordo y ordena a los cohetes del módulo de aterrizaje que alejen la nave de peligros conocidos.

    En general, El sistema de aterrizaje autónomo del rover se conoce como sistema de visiones de aterrizaje, o LVS.

    "Para Marte 2020, LVS utilizará la información de posición para averiguar dónde está el móvil en relación con los puntos seguros entre esos peligros. Y en uno de esos lugares seguros es donde aterrizará el rover, Johnson explicó en un comunicado de prensa.

    Este tipo de sistema ha estado en desarrollo desde hace algún tiempo. El OSIRIS-REx de la NASA utilizó uno en su arriesgada maniobra de recolección de muestras en el asteroide Bennu. Ese sistema se llamó Rastreo de características naturales (NFT) y guió efectivamente la nave espacial hasta la superficie llena de rocas de Bennu. La misión de OSIRIS-REx fue exitosa, y las muestras deberían llegar a la Tierra en septiembre de 2023.

    Pero un sistema como el de Perseverance no viene sin mucho trabajo duro y tiempo de espera. Ha estado en desarrollo durante varios años, y con suerte, todo ese desarrollo y pruebas valdrá la pena.

    Swati Mohan es la guía, navegación, y líder de operaciones de control para Mars 2020 en JPL. Las dos primeras etapas de la prueba fueron hardware y simulación, y ambos se hicieron en un laboratorio. En el comunicado de prensa, Mohan dijo:"Ahí es donde probamos todas las condiciones y variables que podemos. Vacío, vibración, temperatura, compatibilidad eléctrica:ponemos a prueba el hardware ".

    Una vez que el hardware ha sido sometido a todo ese escrutinio, es el momento de las simulaciones. "Luego, con la simulación, modelamos varios escenarios que los algoritmos de software pueden encontrar en Marte:un día demasiado soleado, dia muy oscuro, día ventoso, y nos aseguramos de que el sistema se comporte como se espera, independientemente de esas condiciones, "Dijo Mohan.

    Después, el sistema estaba listo para las pruebas de vuelo. Pero no de forma autónoma. En lugar de, fue probado en un helicóptero, donde se utilizó para estimar la altitud y la posición del helicóptero.

    El 9 de diciembre se probó un prototipo del sistema de visión Lander para el proyecto Mars 2020 de la NASA. 2014, Vuelo de un vehículo “Xombie” de Masten Space Systems en el puerto aéreo y espacial de Mojave en California. Crédito:NASA / Tom Tschida

    "Eso nos llevó a un cierto nivel de preparación técnica porque el sistema podía monitorear una amplia gama de terrenos, pero no tuvo el mismo tipo de descenso que tendrá la perseverancia, ", dijo Johnson." También era necesario demostrar LVS en un cohete ".

    El sistema LVS se probó repetidamente sobre el terreno en un cohete. Ese cohete el Masten Space System Xombie, sirvió como banco de pruebas para LVS a partir de 2014. El Programa de Oportunidades de Vuelo de la NASA financió esas pruebas.

    Esta ilustración muestra el cráter Jezero, el lugar de aterrizaje del rover Perseverance Mars 2020, como pudo haber sido hace miles de millones de años en Marte cuando era un lago. Una entrada y una salida también son visibles a ambos lados del lago. Crédito:NASA / JPL-Caltech

    "Las pruebas en el cohete descartaron casi todas las dudas restantes y respondieron afirmativamente a una pregunta crítica para la operación LVS, "dijo Nikolas Trawny de JPL, un ingeniero de sistemas de control de carga útil y puntería que trabajó en estrecha colaboración con Masten en las pruebas de campo de 2014. "Fue entonces cuando supimos que LVS funcionaría durante el descenso vertical de alta velocidad típico de los aterrizajes en Marte".

    "Las pruebas que ofrece Flight Opportunities no tenían precedentes en la NASA en ese momento, ", dijo Johnson." Pero ha demostrado ser tan valioso que ahora se espera que haga este tipo de pruebas de vuelo. Para LVS, esos vuelos de cohetes fueron la piedra angular de nuestro esfuerzo de desarrollo tecnológico ".

    Crédito:NASA

    El sistema LVS es complejo. No solo puede guiar al vehículo Perseverance a la superficie, pero puede hacerlo de la manera más eficiente en combustible. El combustible para los cohetes del módulo de aterrizaje es limitado, obviamente, por lo que en realidad solo hay una oportunidad para hacerlo bien. En total, el sistema fue probado con éxito y ahora está a solo unos días del verdadero negocio:el aterrizaje en el cráter Jezero.

    Pero incluso con todas las pruebas exhaustivas del sistema autónomo, todavía puede haber sorpresas. La vida real siempre es diferente a las simulaciones, y aunque la NASA confía en el sistema, aún estarán listos para responder y adaptarse a cualquier problema o condición cambiante.

    "La vida real siempre puede lanzarte bolas curvas. Así que, estaremos monitoreando todo durante la fase de crucero, comprobando la alimentación de la cámara, asegurándose de que los datos fluyan como se esperaba, "Mohan dijo." Y una vez que recibamos esa señal del rover que dice, "He aterrizado y estoy en terreno estable, "entonces podemos celebrar".


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