Mandar drones al espacio más seguro que un rover
Mandar drones al espacio más seguro que un rover
El 19 de abril de 2021, un pequeño helicóptero experimental llamado Ingenuity despegó del suelo marciano entrando en la historia. Los rotores de la máquina autónoma produjeron suficiente sustentación llevando la nave a la altura de un edificio de una sola planta. Ingenuity sobrevoló y luego aterrizó de manera segura, entregando el primer vuelo controlado de la humanidad en otro planeta. El sitio donde aterrizó se llamó Wright Brothers Field, en honor a los pioneros de la aviación. Mandar drones al espacio más seguro que un rover. Además sería más ràpido.
Drangonfly
A mediados de la década de 2030, un helicóptero del tamaño de un automóvil pequeño, llamado Dragonfly, está programado llegar a la luna más grande de Saturno, Titán. Comenzará la primera misión de la humanidad para explorarla. En una hora, Dragonfly volará más lejos de lo que cualquier rover basado en la superficie haya viajado jamás en otro planeta. El vehículo similar a un dron de múltiples rotores volará sobre la superficie de Titán y aterrizará durante un día de Titán (16 días terrestres) para llevar a cabo experimentos antes de volar a su próximo destino. Algo asombroso.
Tecnología robótica
Teddy Tzanetos, tecnólogo en robótica del Grupo de Movilidad Aérea y líder del equipo del Ingenuity Mars Helicopter, ya está trabajando en los diseños de la próxima generación de helicópteros marcianos.
“Dragonfly es el siguiente paso después del primer vuelo de Ingenuity”, dice Elizabeth “Zibi” Turtle, investigadora principal del Laboratorio de Física Aplicada de Johns Hopkins. “Será el primer vehículo [aéreo] en transportar toda su carga útil científica de un lugar a otro”.
Los ingenieros de la NASA se dieron cuenta de cómo los vehículos aéreos podían revolucionar la exploración de nuevos mundos. Máquinas icónicas como los módulos de aterrizaje marcianos Viking y Curiosity y los orbitadores como el Cassini de Titán seguirán desempeñando un papel clave en la exploración donde haya una atmósfera adecuada, pero podría haber otras opciones.
Grandes desafios
Pero el mayor desafío es el infernalmente caliente planeta Venus, con su calor extremo, presión y atmósfera ácida. Ningún módulo de aterrizaje ha sobrevivido más de 127 minutos en su superficie agrietada similar a una pizarra.Por otro lado los científicos proponen enviar dos aviones a Venus.
Uno es un avión similar a un planeador alimentado por energía solar que puede volar indefinidamente a través de la atmósfera superior más benigna del planeta.
El otro es un diseño de ala voladora que volará a través de las condiciones hostiles cerca de la superficie.
“Desarrollar la tecnología para poder aterrizar en Venus es difícil”, dice el Dr. Eldar Noe Dobrea, científico principal del Instituto de Ciencias Planetarias de California, que está desarrollando los conceptos de la misión de Venus. “La única alternativa es volar a través de la atmósfera”.
Dirigibles, dornes e incluso helicópteros
Dirigibles, helicópteros, drones e incluso aviones de hélice robóticos y controlados (todas propuestas por científicos de la NASA) podrían recopilar rápidamente datos de alta calidad sobre grandes áreas de la superficie de un planeta, evitar terrenos peligrosos, recopilar imágenes cercanas imposibles desde un rover u órbita y ver los objetivos de la misión desde diferentes perspectivas. Los vehículos aéreos como estos también pueden ir a donde los rovers no pueden: montañas, picos e incluso la superficie inhóspita de Venus.
El entorno de cada planeta impone un conjunto diferente de restricciones sobre el tipo de aeronave, su carga útil y sus capacidades. La tecnología disponible para los ingenieros plantea limitaciones similares.
V, Wernher von Braun
El diseñador del cohete Saturno V, Wernher von Braun, imaginó aterrizar en Marte en un planeador hipersónico. El autor de ciencia ficción Philip K Dick imaginó colonos humanos en Marte en helicópteros. Los ingenieros de la NASA comenzaron a buscar conceptos para un avión de Marte después de los módulos de aterrizaje Viking en la década de 1970 , cuyas características terminaron en el dron Predator de hoy utilizado por el ejército de los EE . UU .
En Marte, la atmósfera tiene menos del 1% del espesor de la de la Tierra, lo que hace que sea muy difícil que un avión produzca sustentación. Esto, a su vez, significa que un helicóptero marciano debe ser muy ligero. A la vez ha de ser capaz de levantar sus baterías de iones de litio, sensores y cámaras. También calefacción y el aislamiento para mantenerlo con vida durante las frías noches marcianas. “Si puede resolver todos estos desafíos y construir un avión que pese menos de 1,8 kg (4 lb), entonces tiene ingenio”, dice Tzanetos.
“Nuestro ingeniero jefe y los miembros del equipo comenzaron a analizar la idea de un helicóptero marciano en la década de 1990, pero la tecnología simplemente no estaba allí”, dice. “Avance rápido hasta la década de 2010 y lo fue, para un demostrador de tecnología”.
Nuevos diseños de helicópteros paar Titán
Tzanetos dice que el equipo también está trabajando en diseños de helicópteros que pueden transportar cargas útiles mucho más pesadas en distancias mucho más largas. “Queremos tener las respuestas para cuando la NASA haga las preguntas”.
Titán es el extremo opuesto a Marte. La luna del tamaño de un planeta de Saturno tiene una corteza superficial cubierta de hielo, debajo de la cual hay un océano que cubre todo el planeta. Hace un frío terrible y llueve metano. Allí los barcos podrían explorar la superficie de la luna, los submarinos en el mar subterráneo y los dirigibles en la atmósfera.
“El entorno de Titán está especialmente preparado para explorar con naves más pesadas que el aire”, dice Melissa G Trainer, investigadora principal adjunta de la misión Dragonfly. Tiene baja gravedad y una atmósfera densa, y esto significa que los aviones y helicópteros pueden ser de mayor tamaño, transportar cargas útiles más pesadas y tener mayores capacidades que en un planeta como Marte.
Dragonly en Titán
El entorno de Titán significa que un helicóptero como Dragonfly puede transportar la poderosa batería nuclear de la NASA. Esta es necesaria para los objetivos científicos de la misión . Además de los experimentos mismos, el hardware informático y los resistentes esquís de aterrizaje necesarios para hacer frente a la superficie rugosa.
Los mapas existentes no son lo suficientemente detallados, pero el helicóptero volará sobre un posible lugar de aterrizaje y seguirá volando si no es seguro aterrizar. “Dragonfly hará sus propios mapas de Titán mientras vuela”, dice Trainer. “Este enfoque de salto es la opción menos arriesgada”.
Marte con ventaja sobre Titán.
Marte tiene ventaja sobre Titán en un aspecto. “Todo el conjunto de orbitadores alrededor de Marte que ha estado allí durante décadas puede hacer la exploración de Ingenuity y funcionar como relevo”, dice Turtle. “Dragonfly tiene que hacer la comunicación directa con la Tierra y la exploración local”.
Se necesitan menos de un día para que los datos lleguen a la Tierra desde Marte, se analicen y se envíen las órdenes para Ingenuity. En Titán, llevará mucho más tiempo.
El futuro esta siendo presente. Estas de acuerdo qeu Mandar drones al espacio más seguro que un rover?
Dani Romera
