¿Cómo hizo el helicóptero Ingenuity de la NASA su primer vuelo a otro planeta? – Noticias de tecnología, Firstpost
La conversación21 de abril de 2021 7:13:59 p.m. EST
Imagina que estás pilotando un modelo de helicóptero o un dron. Ahí estás con los controles automáticos. Los enciendes. Los rotores comienzan a girar, aumentando gradualmente su rotación. Miras, luego presionas el control del ascensor. Su helicóptero se eleva, se desplaza y luego avanza al siguiente pedido. Vaya, no fue lo suficientemente alto. Mueves rápidamente el joystick y el dron se eleva para sobrevolar el obstáculo. Finalmente, está en el aire, moviéndose a alta velocidad sobre dunas de arena, colinas y valles, enviando imágenes a medida que se desarrolla el paisaje.
La cámara del helicóptero Ingenuity capturó una imagen de su propia sombra mientras flotaba sobre la superficie. Crédito de la imagen: Twitter @NASA
Ahora imagina que estás pilotando tu dron en un planeta a 180 millones de kilómetros de distancia. Su pedido tarda 20 minutos en llegar al planeta, y el metraje que ve de lo que está sucediendo tarda 20 minutos. No puede tomar medidas evasivas o correctivas si algo sale mal. Si saliera mal, sería demasiado tarde. Este es el tipo de situación que los ingenieros de la NASA no querían experimentar durante el vuelo inaugural del Ihelicóptero ngenuity en Marte el 19 de abril.
Y afortunadamente no lo hicieron. El vuelo se había pospuesto anteriormente debido a problemas de software. Dado el problema del retraso entre Marte y la Tierra, todos los comandos para ejecutar Ingenuity tenían que enviarse con anticipación, por lo que los ingenieros tenían que asegurarse de que sus secuencias de comandos estuvieran libres de errores.
Toda la planificación y los cálculos han valido la pena. Justo después del mediodía BST, un ingeniero de la NASA anunció al control de la misión que «todos los conjuntos de datos son nominales». Este, por supuesto, es un discurso espacial para: «Estamos increíblemente felices, todo salió bien». Unos minutos más tarde, vimos los datos, un gráfico bastante sombrío. Pero fue suficiente para que los ingenieros de control de la misión aplaudieran y se regocijaran.
Después vinieron las fotos – el primero de la cámara de Ingenuity, una imagen de su propia sombra mientras flotaba sobre la superficie. Bastante sorprendente, pero hemos visto sombras de naves espaciales antes. Luego el video, que fue, para mí, absolutamente impresionante. Atrapado por el Perseverancia rover, mostraba el vuelo completo de su compañero de viaje, desde el despegue hasta el aterrizaje. Es una película del primer vuelo motorizado en otro planeta, tomada por un robot en otro. Era casi demasiado inteligente, parecía que parte de la animación que la NASA es tan buena en producir. Pero fue real. Y fue asombroso.
El primer vuelo a Marte no fue tan aventurero como uno podría imaginar, no se elevó a través del paisaje desolado tomando fotografías de cráteres y dunas de arena. El ingenio se elevó a unos tres metros sobre el suelo antes de aterrizar de nuevo. Estuvo en el aire durante unos 40 segundos en total. Pero estos 40 segundos tienen un nivel de importancia similar al del primer vuelo propulsado exitoso en la Tierra – que solo duró unos 12 segundos. Ciertamente este vuelo por Los hermanos Wright avanzó unos 40 metros, pero estaba a una altura del suelo similar a la de Ingenuity.
Maravillas de la ingeniería
¿Qué importancia tiene el vuelo inaugural de Ingenuity? Sobre todo, es una proeza tecnológica y técnica. Vuelo requiere un ascensor – Existe una relación bien conocida entre el peso de una aeronave y la diferencia de presión atmosférica entre sus superficies superior e inferior que proporciona esta sustentación. Las palas giratorias de un helicóptero proporcionan la sustentación necesaria: cuanto más rápido giran las palas, más sustentación se genera. En la Tierra, con una presión atmosférica promedio de 1000 milibares, la pala de un helicóptero gira a una velocidad de entre 400 y 500 revoluciones por minuto.
El helicóptero Ingenuity Mars de la NASA tomó esta foto mientras flotaba sobre la superficie marciana el 19 de abril de 2021, durante la primera instancia de vuelo controlado y con motor sobre otro planeta. Crédito de la imagen: NASA
La gravedad reducida de Marte (alrededor de un tercio de la de la Tierra) ayudó a compensar el efecto de una presión atmosférica mucho más baja (alrededor de seis milibares). Pero aun así, las cuchillas de Ingenuity tuvieron que girar unas 2.400 veces por minuto para proporcionar la sustentación necesaria para la nave de dos kilogramos. El mero hecho de lograr una velocidad de rotación tan rápida para las palas de dos metros de largo fue un avance significativo en la tecnología de propulsión.
El vuelo también es el presagio de lo que vendrá: la NASA ha planeado varios otros vuelos cada vez más complejo durante las próximas dos semanas. El progreso debe ser cauteloso: surgirán nuevos peligros a medida que el helicóptero se mueva, cuando la velocidad y la dirección del viento se unan a la presión atmosférica como cuestiones a abordar.
El ingenio no tiene las palas del rotor de cola de un helicóptero convencional para «dirigir» y, como se mencionó, los comandos no se pueden dar en tiempo real. Cada vuelo será tan mordaz como el primero, y cada uno ofrecerá nuevas vistas del entorno local de Cráter del lago, donde está. Aunque estas imágenes son limitadas, siempre ayudarán a Perseverancia a formarse una mejor imagen de su entorno.
Ninguna de las dos próximas misiones a Marte, ExoMarch 2022 y un ejemplo de misión de retorno, planeados por la NASA y la ESA, actualmente cuentan con helicópteros a bordo.
La misión de retorno de muestras, programada para lanzarse en 2026, cuenta con un rover diseñado para recolectar los tubos de muestra que recolectará Perseverance. Imagínese que la búsqueda del rover fue acompañada por un helicóptero para asegurarse de que tomó la ruta más segura y eficiente desde su lugar de aterrizaje hasta el escondite del tubo, luego hasta el vehículo que transportará las muestras desde la superficie de Marte en órbita. Puede parecer ciencia ficción, pero cada día es más factible.
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Ingenio aparentemente llevado a bordo un pequeño trozo de lienzo del avión de los hermanos Wright, el Wright Flyer. Claramente, fue una excelente garantía de éxito para la pequeña nave espacial. Los vuelos a la superficie de Marte probablemente nunca serán tan comunes como los vuelos a través de la Tierra, pero lo serán. Tal vez ese primer vuelo no fue un pequeño paso o un salto gigante, pero definitivamente fue un avance en la historia de las palas del rotor.
Monica grady, Profesor de Ciencias Planetarias y Espaciales, The Open University
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