El helicóptero Ingenuity Mars de la NASA está a dos días de llevar a cabo un cabo el primer intento de la humanidad de realizar un vuelo controlado y con motor de una aeronave en otro planeta. Si todo procede según lo planeado, se espera que el helicóptero de 4 libras (1,8 kg) despegue del cráter Jezero de Marte el domingo 11 de abril a las 12:30 pm hora solar local de Marte (correspondiente a las 10:54 pm EDT y las 7:54 pm PDT) y flote a 10 pies (3 metros) sobre la superficie durante un máximo de 30 segundos. Los especialistas en control de misión del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California esperan recibir los primeros datos del intento de vuelo a la mañana siguiente, alrededor de las 4:15 am EDT (1:15 am PDT). NASA TV transmitirá la cobertura en vivo del equipo a medida que reciben los datos,
«Aunque Ingenuity no lleva a bordo instrumentos científicos, este pequeño helicóptero ya está haciendo sentir su presencia en todo el mundo, mientras que los líderes del futuro siguen su progreso hacia un primer vuelo sin precedentes», dijo Thomas Zurbuchen, administrador asociado de ciencia en la sede de la NASA. “Hacemos demostraciones tecnológicas como esta para ampliar nuestra experiencia y proporcionar algo que sirva de base a las siguientes misiones y la próxima generación. Así como Ingenio se inspiró en los hermanos Wright, los futuros exploradores despegarán usando datos y siendo inspirados por esta misión».
El helicóptero de Marte es una demostración de tecnología de alto riesgo y alta recompensa. Si el Ingenuity encontrara dificultades durante su misión de 30 soles (días marcianos), la recogida de datos científicos de la misión del rover Perseverance de Marte de la NASA no se afectará.
Volar de manera controlada en Marte es mucho más difícil que volar en la Tierra. Aunque la gravedad en Marte es aproximadamente un tercio de la de la Tierra, el helicóptero debe volar con la ayuda de una atmósfera cuya presión en la superficie es solo el 1% de la de la Tierra. Si tiene éxito, los ingenieros obtendrán valiosos datos en vuelo en Marte para compararlos con los modelos, simulaciones y pruebas realizadas aquí en la Tierra. La NASA también tendrá su primera experiencia práctica operando un helicóptero de forma remota en Marte. Estos conjuntos de datos serán inestimables para posibles futuras misiones a Marte que podrían reclutar helicópteros de próxima generación para añadir una dimensión aérea a sus exploraciones.
“Desde el primer día de este proyecto, nuestro equipo ha tenido que superar una amplia gama de desafíos técnicos aparentemente insuperables”, dijo MiMi Aung, gerente de proyecto para Ingenuity en JPL. “Y aquí estamos, a salvo en Marte, en vísperas de nuestro primer intento de vuelo. Llegamos tan lejos gracias a una actitud de nunca darnos por vencidos, muchos amigos de muchas disciplinas técnicas diferentes y una agencia a la que le gusta convertir ideas extravagantes en realidad».
Anatomía de un primer vuelo
El vuelo del domingo será autónomo, con los sistemas de guía, navegación y control de Ingenuity haciendo el pilotaje. Eso se debe principalmente a que las señales de radio tardarán 15 minutos y 27 segundos en cerrar la brecha de 278 millones de kilómetros entre Marte y la Tierra. También es debido a que casi todo lo relacionado con el Planeta Rojo es complicado.
«Marte es difícil: no solo cuando aterrizas, sino también cuando intentas despegar y volar», dijo Aung. «Tiene una gravedad menor, pero menos del 1% de la presión de nuestra atmósfera en la superficie. Si combinamos todas esas cosas, tenemos un vehículo que exige que todas las aportaciones sean correctas».
Los eventos previos a la primera prueba de vuelo comenzarán cuando el rover Perseverance, que sirve como estación base de comunicaciones para Ingenuity, recibieron las instrucciones de ese día desde la Tierra. Esos comandos habrán viajado desde los controladores de la misión en el JPL, a través de la Red de Espacio Profundo de la NASA, hasta una antena receptora a bordo de Perseverance. Estacionado en «Van Zyl Overlook», a unos 215 pies (65 metros) de distancia, el rover transmitirá las órdenes al helicóptero, aproximadamente una hora más tarde.
Luego, a las 10:53 pm EDT (7:53 pm PDT), Ingenuity comenzará a someterse a una miríada de comprobaciones previas al vuelo. El helicóptero repetirá la prueba de movimiento de las aspas que realizó tres soles antes. Si los algoritmos que ejecutan los sistemas de guía, navegación y control considerando que los resultados de la prueba son aceptables, encenderán la unidad de medición inercial (un dispositivo electrónico que mide la orientación y rotación de un vehículo) y el inclinómetro (que mide pendientes ). Si todo sale bien, el helicóptero volverá a ajustar la inclinación de las aspas del rotor, configurándolas para que no produzcan sustentación durante la primera parte del giro.
El giro de las palas del rotor tardará unos 12 segundos en pasar de 0 a 2.537 rpm, la velocidad óptima para el primer vuelo. Después de una verificación final de los sistemas, seará que la inclinación de las palas del rotor cambiar una vez más, esta vez para que puedan ahondar en las pocas moléculas de dióxido de carbono, nitrógeno y argón disponibles en la atmósfera cerca de la superficie marciana. Momentos después, comenzará la primera prueba de vuelo experimental en otro planeta.
«Debería llevarnos unos seis segundos subir a nuestra altura máxima para este primer vuelo», dijo Håvard Grip de JPL, el líder de control de vuelo de Ingenuity. «Cuando alcancemos los 10 pies, ingenio entrará en un vuelo estacionario que debería durar, si todo va bien, unos 30 segundos».
Mientras esté en vuelo estacionario, la cámara de navegación del helicóptero y el altímetro láser captarán información en la computadora de navegación para garantizar que Ingenuity permanezca no solo nivelado, sino en el medio de su aeródromo de 33 por 33 pies (10 por 10 metros) : un pedazo de terreno marciano elegido por su planicie y ausencia de obstáculos. Luego, el helicóptero Mars descenderá y volverá a tocar la superficie del cráter Jezero, enviando datos a la Tierra, a través de Perseverance, para confirmar el vuelo.
Se espera que la perseverancia obtenga imágenes del vuelo usando sus cámaras Navcam y Mastcam-Z, y se prevé que las imágenes lleguen esa noche (temprano en la mañana del lunes 12 de abril, en el sur de California). El helicóptero también documentará el vuelo desde su perspectiva, con una imagen en color y varias imágenes de navegación en blanco y negro y de resolución menor que posiblemente estarán disponibles a la mañana siguiente.
«Los hermanos Wright solo tuvieron un puñado de testigos presenciales de su primer vuelo, pero afortunadamente el momento histórico fue capturado en una gran fotografía», dijo Michael Watkins, director de JPL, «117 años después, podemos brindar una oportunidad maravillosa para compartir los resultados del primer intento de vuelo ahora controlado y motorizado en otro mundo gracias a nuestros fotógrafos robóticos en Marte».
NASA-JPL/Abril 9 de 2021
