Ahora no cogido de su escudo protector de fibra de carbono, el helicóptero se está preparando para sus próximos pasos.

La NASA tiene como objetivo no antes del 8 de abril que el Helicóptero Ingenuity Mars haga el primer intento de propulsar, vuelo controlado de un avión en otro planeta. Antes de que el helicóptero de 4 libras (1,8 kilogramos) pueda intentar su primer vuelo, sin embargo, tanto él como su equipo deben cumplir una serie de hitos abrumadores.

El ingenio permanece unido al vientre del rover Perseverance de la NASA, que aterrizó en Marte el 18 de febrero. El 21 de marzo, el rover desplegó el escudo de escombros compuesto de grafito en forma de caja de guitarra que protegía a Ingenuity durante el aterrizaje. El rover se encuentra actualmente en tránsito hacia el "aeródromo" donde Ingenuity intentará volar. Una vez desplegado, El ingenio tendrá 30 días marcianos, o soles, (31 días terrestres) para realizar su campaña de vuelos de prueba.

"Cuando el rover Sojourner de la NASA aterrizó en Marte en 1997, demostró que recorrer el Planeta Rojo era posible y redefinió por completo nuestro enfoque sobre cómo exploramos Marte. Similar, queremos conocer el potencial que tiene el ingenio para el futuro de la investigación científica, "dijo Lori Glaze, director de la División de Ciencias Planetarias en la Sede de la NASA. "Bien llamado, Ingenuity es una demostración de tecnología que pretende ser el primer vuelo propulsado en otro mundo y, si tiene éxito, podría ampliar aún más nuestros horizontes y ampliar el alcance de lo que es posible con la exploración de Marte ".

Volar de manera controlada en Marte es mucho más difícil que volar en la Tierra. El planeta rojo tiene una gravedad significativa (aproximadamente un tercio de la de la Tierra), pero su atmósfera es solo un 1% más densa que la de la Tierra en la superficie. Durante el día marciano, la superficie del planeta recibe solo aproximadamente la mitad de la cantidad de energía solar que llega a la Tierra durante el día, y las temperaturas nocturnas pueden bajar hasta menos 130 grados Fahrenheit (menos 90 grados Celsius), que puede congelar y agrietar componentes eléctricos desprotegidos.

Para adaptarse a los alojamientos disponibles proporcionados por el rover Perseverance, el helicóptero Ingenuity debe ser pequeño. Para volar en el entorno de Marte, debe ser ligero. Para sobrevivir a las frías noches marcianas debe tener suficiente energía para alimentar los calentadores internos. El sistema, desde el rendimiento de sus rotores en aire enrarecido hasta sus paneles solares, calentadores eléctricos, y otros componentes — se ha probado y vuelto a probar en las cámaras de vacío y los laboratorios de pruebas del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California.

"Cada paso que hemos dado desde que comenzó este viaje hace seis años ha sido un territorio inexplorado en la historia de los aviones, "dijo Bob Balaram, Ingeniero jefe de Mars Helicopter en JPL. "Y aunque desplegarlos en la superficie será un gran desafío, sobreviviendo a esa primera noche en Marte solo, sin el rover protegiéndolo y manteniéndolo encendido, será aún más grande ".

Despliegue del helicóptero

Antes de que Ingenuity emprenda su primer vuelo a Marte, debe estar directamente en el medio de su aeródromo, una parcela de terreno marciano de 33 por 33 pies (10 por 10 metros) elegida por su planitud y ausencia de obstrucciones. Una vez que los equipos de helicópteros y rover confirman que Perseverance está situado exactamente donde quieren que esté dentro del aeródromo, Comienza el elaborado proceso para desplegar el helicóptero en la superficie de Marte.

"Como ocurre con todo lo relacionado con el helicóptero, este tipo de implementación nunca se había hecho antes, "dijo Farah Alibay, Responsable de integración de Mars Helicopter para el rover Perseverance. "Una vez que comenzamos el despliegue, no hay vuelta atrás. Todas las actividades están estrechamente coordinadas, irreversible, y dependientes unos de otros. Si hay un indicio de que algo no va como se esperaba, podemos decidir esperar un sol o más hasta que tengamos una mejor idea de lo que está pasando ".

El proceso de despliegue del helicóptero tomará alrededor de seis soles (seis días, cuatro horas en la Tierra). En el primer sol el equipo en la Tierra activará un dispositivo para romper pernos, liberando un mecanismo de bloqueo que ayudó a sujetar el helicóptero firmemente contra el vientre del rover durante el lanzamiento y el aterrizaje en Marte. El siguiente sol, dispararán un dispositivo pirotécnico cortacables, permitiendo que el brazo mecanizado que sostiene Ingenuity comience a girar el helicóptero fuera de su posición horizontal. Aquí también es cuando el helicóptero extenderá dos de sus cuatro patas de aterrizaje.

Durante el tercer sol de la secuencia de despliegue, un pequeño motor eléctrico terminará de girar Ingenuity hasta que se enganche, llevando el helicóptero completamente vertical. Durante el cuarto sol, las dos últimas patas de aterrizaje encajarán en su posición. En cada uno de esos cuatro soles, el generador de imágenes del sensor topográfico gran angular para operaciones e ingeniería (WATSON) tomará fotos de confirmación de ingenio a medida que se despliega gradualmente en su configuración de vuelo. En su posición final, el helicóptero colgará suspendido a unas 5 pulgadas (13 centímetros) sobre la superficie marciana. En ese punto, sólo un perno y un par de docenas de pequeños contactos eléctricos conectarán el helicóptero a Perseverance. En el quinto sol de despliegue, el equipo aprovechará la última oportunidad para utilizar Perseverance como fuente de energía y cargar las seis celdas de batería de Ingenuity.

"Una vez que cortamos el cordón con perseverancia y dejamos caer esas últimas 5 pulgadas a la superficie, Queremos que nuestro gran amigo se vaya lo más rápido posible para que podamos recibir los rayos del sol en nuestro panel solar y comenzar a recargar nuestras baterías. dijo Balaram.

En el sexto y último sol programado de esta fase de despliegue, el equipo deberá confirmar tres cosas:que las cuatro patas de Ingenuity están firmemente en la superficie del cráter Jezero, que hizo el rover, Por supuesto, conducir unos 5 metros (16 pies) de distancia, y que tanto el helicóptero como el rover se comunican a través de sus radios a bordo. Este hito también inicia el reloj de 30 soles durante el cual deben realizarse todas las comprobaciones previas al vuelo y las pruebas de vuelo.

"El ingenio es una prueba de vuelo de ingeniería experimental:queremos ver si podemos volar a Marte, "dijo MiMi Aung, director de proyecto de Ingenuity Mars Helicopter en JPL. "No hay instrumentos científicos a bordo ni objetivos para obtener información científica. Estamos seguros de que todos los datos de ingeniería que queremos obtener tanto en la superficie de Marte como en el aire se pueden realizar dentro de esta ventana de 30 soles".

Al igual que con la implementación, los equipos de helicópteros y rover abordarán metódicamente la próxima prueba de vuelo. Si el equipo falla o tiene preguntas sobre un hito importante antes del vuelo, pueden necesitar uno o más soles para comprender mejor el problema. Si el helicóptero sobrevive la primera noche del período de secuencia en la superficie de Marte, sin embargo, el equipo pasará los próximos soles haciendo todo lo posible para asegurar un vuelo exitoso, incluido el movimiento de las palas del rotor y la verificación del rendimiento de la unidad de medición inercial, además de probar todo el sistema de rotor durante un giro a 2, 537 rpm (mientras que el tren de aterrizaje del Ingenuity permanece firme en la superficie).

La primera prueba de vuelo en Marte

Una vez que el equipo esté listo para intentar el primer vuelo, Perseverance recibirá y transmitirá a Ingenuity las instrucciones de vuelo finales de los controladores de la misión JPL. Varios factores determinarán la hora precisa del vuelo, incluido el modelado de patrones de viento locales más mediciones tomadas por el Analizador de Dinámica Ambiental de Marte (MEDA) a bordo del Perseverance. El ingenio hará funcionar sus rotores a 2, 537 rpm y, si todas las autocomprobaciones finales se ven bien, despegar. Después de escalar a una velocidad de aproximadamente 3 pies por segundo (1 metro por segundo), el helicóptero sobrevolará a 10 pies (3 metros) sobre la superficie durante un máximo de 30 segundos. Luego, el helicóptero de Marte descenderá y volverá a aterrizar en la superficie marciana.

Varias horas después de que se haya producido el primer vuelo, La perseverancia conectará el primer conjunto de datos de ingeniería de Ingenuity y, posiblemente, imágenes y video de las cámaras de navegación del rover y Mastcam-Z. A partir de los datos descargados esa primera noche después del vuelo, El equipo de Mars Helicopter espera poder determinar si su primer intento de volar a Marte fue un éxito.

En el siguiente sol, todos los datos de ingeniería restantes recopilados durante el vuelo, así como algunas imágenes en blanco y negro de baja resolución de la propia cámara de navegación del helicóptero, podría conectarse a JPL. El tercer sol de esta fase, deberían llegar las dos imágenes tomadas por la cámara a color de alta resolución del helicóptero. El equipo de Mars Helicopter utilizará toda la información disponible para determinar cuándo y cómo avanzar con su próxima prueba.

"Marte es duro, ", dijo Aung." Nuestro plan es trabajar lo que sea que el Planeta Rojo nos depare de la misma manera que manejamos todos los desafíos que hemos enfrentado durante los últimos seis años:juntos, con tenacidad y mucho trabajo, y un poco de ingenio ".

Un pedazo de historia

Mientras que Ingenuity intentará el primer motor, vuelo controlado en otro planeta, el primer motorizado, El vuelo controlado en la Tierra tuvo lugar el 17 de diciembre de 1903, en las dunas azotadas por el viento de Kill Devil Hill, cerca de Kitty Hawk, Carolina del Norte. Orville y Wright cubrieron 120 pies en 12 segundos durante el primer vuelo. Los hermanos Wright hicieron cuatro vuelos ese día, cada uno más largo que el anterior.

Una pequeña cantidad del material que cubría una de las alas del avión de los hermanos Wright, conocido como el Flyer, durante el primer vuelo está ahora a bordo del Ingenuity. Se usó una cinta aislante para envolver la pequeña muestra de tela alrededor de un cable ubicado debajo del panel solar del helicóptero. Los Wright utilizaron el mismo tipo de material, una muselina sin blanquear llamada "Pride of the West", para cubrir sus planeadores y alas de aviones a partir de 1901. La tripulación del Apolo 11 voló una pieza diferente del material, junto con una pequeña astilla de madera del Wright Flyer, a la luna y de regreso durante su icónica misión en julio de 1969.