6 cosas que debe saber sobre el helicóptero Mars de la NASA en ruta a Marte

Comunicado de prensa de NASA / Jet Propulsion Laboratory | 22 de enero de 2021

Tiempo de lectura estimado 11 minutos, 33 segundos.

Ingenuity, un experimento tecnológico, se está preparando para el primer vuelo controlado y motorizado en el Planeta Rojo.

Cuando el rover Perseverance de la NASA aterrice en Marte el 18 de febrero de 2021, llevará un pasajero pequeño pero poderoso: Ingenuity, el helicóptero de Marte.

En esta imagen, el Helicóptero Ingenuity Mars de la NASA está parado en la superficie del Planeta Rojo mientras el Perseverance Rover de la NASA (parcialmente visible a la izquierda) se aleja. Imagen de NASA / JPL

El helicóptero, que pesa alrededor de 1,8 kilogramos en la tierra y tiene un fuselaje del tamaño de una caja de pañuelos, comenzó hace seis años como una perspectiva inverosímil. Los ingenieros del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California sabían que, en teoría, era posible volar en la delgada atmósfera marciana, pero nadie estaba seguro de poder construir un vehículo lo suficientemente potente como para ser autónomo con las limitaciones extremas de su masa. volar, comunicarse y sobrevivir.

Luego, el equipo tuvo que demostrar en pruebas terrestres que podía volar en un entorno similar a Marte. Con esos objetivos marcados, el equipo se prepara para probar el ingenio en el entorno real de Marte.

“Nuestro equipo de Mars Helicopter hizo cosas que nunca antes se habían hecho, que al principio nadie podía estar seguro de que se podrían haber hecho”, dijo MiMi Aung, gerente de proyectos de Ingenuity en JPL, podría habernos detenido. Estamos encantados de estar tan cerca de demostrar en Marte lo que Ingenuity realmente puede hacer. “

El ingenio resistió las intensas vibraciones del lanzamiento del 30 de julio de 2020 y pasó sus exámenes de salud mientras esperaba sumergirse en la atmósfera marciana con resistencia. Pero el helicóptero no intentará su primer vuelo hasta un mes después del aterrizaje: los ingenieros del helicóptero y del rover necesitan tiempo para asegurarse de que ambos robots estén listos.

Estas son las principales cosas que debe saber sobre ingenio cuando aumenta la anticipación:

1. El ingenio es una prueba de vuelo experimental.

El helicóptero Mars es una de las llamadas demostraciones tecnológicas: un proyecto muy centrado en el que se probará por primera vez una nueva función. Las demostraciones de tecnología innovadoras anteriores incluyeron el primer rover de Marte, Sojourner, y los CubeSats de Mars Cube One (MarCO) que sobrevolaron Marte.

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El helicóptero no lleva ningún instrumento científico y no forma parte de la misión científica de Perseverance. El objetivo de Ingenuity es un objetivo técnico: demostrar el vuelo de un avión de ala giratoria en la atmósfera marciana extremadamente delgada, que es solo alrededor del 1% de la densidad de nuestra atmósfera en la Tierra.

2. Marte no facilita que Ingenuity intente el primer vuelo controlado y propulsado en otro planeta.

Debido a que la atmósfera marciana es tan delgada, Ingenuity está diseñado para ser ligero. Las palas del rotor son mucho más grandes y giran mucho más rápido de lo que sería necesario para un helicóptero de la masa de Ingenuity en la Tierra.

El Planeta Rojo también tiene temperaturas por encima del hueso, con noches de hasta menos 90 grados centígrados en el cráter Jezero, el lugar de aterrizaje del rover y el helicóptero. Estas temperaturas excederán los límites de diseño originales de las piezas estándar utilizadas en Ingenuity. Las pruebas en la Tierra a las temperaturas previstas muestran que las partes de Ingenuity deberían funcionar según lo planeado, pero el equipo espera con ansias la prueba real en Marte.

“Mars no está sacando exactamente la alfombra de bienvenida”, dijo Tim Canham, gerente de operaciones de Ingenuity en JPL. “Una de las primeras cosas que tiene que hacer Ingenuity para llegar a Marte es sobrevivir la primera noche”.

3. El ingenio se basa en la Misión Perseverancia Marte 2020 para un paso seguro a Marte y las operaciones en la superficie del Planeta Rojo.

El ingenio está incrustado con una cubierta en el costado debajo del vientre del rover Perseverance para protegerlo de los escombros que se arrojan durante el aterrizaje. Tanto el rover como el helicóptero están alojados de forma segura en una cápsula espacial similar a un sonajero para naves espaciales durante el viaje de 471 millones de kilómetros a Marte. El sistema de energía de la nave espacial Mars 2020 carga regularmente las baterías de Ingenuity en el camino.

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Para llegar a la superficie de Marte, Ingenuity cabalga con tenacidad mientras aterriza. El sistema de entrada, descenso y aterrizaje del rover tiene un paracaídas supersónico, nuevos “cerebros” para evitar peligros de forma autónoma y componentes para la maniobra de la grúa aérea con la que un vehículo de descenso baja al rover a Marte. Solo alrededor del 50% de los intentos de una agencia espacial de aterrizar en Marte han tenido éxito.

Una vez que se encuentra un lugar adecuado para desplegar el helicóptero, el Mars Helicopter Delivery System del rover suelta la cubierta de aterrizaje, gira el helicóptero en una configuración de piernas hacia abajo y deja caer suavemente el Ingenuity a la superficie durante los primeros meses después del aterrizaje. Durante la puesta en marcha del helicóptero y la campaña de pruebas de vuelo, el rover admite la comunicación desde la Tierra. El equipo del rover también planea recopilar imágenes de Ingenuity.

4. El ingenio es inteligente para un pequeño robot.

Los retrasos son una parte integral de la comunicación con las naves espaciales en distancias interplanetarias, lo que significa que los controladores de tráfico aéreo de Ingenuity en JPL no pueden controlar el helicóptero con un joystick. De hecho, no podrán mostrar datos técnicos o imágenes de cada vuelo hasta mucho después del vuelo.

El helicóptero Ingenuity Mars de la NASA hará su primer intento de vuelo propulsado en otro planeta en febrero. Va a Marte en la próxima misión de la agencia (el Mars 2020 Perseverance Rover). La perseverancia, con ingenio en el estómago, aterrizará en Marte el 18 de febrero de 2021.
Video de NASA / JPL-Caltech

Por eso, Ingenuity tomará algunas de sus propias decisiones en base a los parámetros establecidos por sus ingenieros en la Tierra. El helicóptero, por ejemplo, tiene una especie de termostato programable que lo mantiene caliente en Marte. Durante el vuelo, Ingenuity analiza los datos de los sensores y las imágenes del terreno para asegurarse de que se mantenga en la ruta de vuelo diseñada por los ingenieros del proyecto.

5. El equipo de Ingenuity cuenta el éxito paso a paso.

Dada la naturaleza experimental de Ingenuity, el equipo tiene una larga lista de hitos que el helicóptero debe alcanzar antes de poder despegar y aterrizar en la primavera de 2021. El equipo celebrará cada hito:

  • Sobrevive al crucero a Marte y aterriza en el Planeta Rojo.
  • Trae con seguridad a la superficie desde el vientre de la perseverancia
  • Mantente caliente de forma autónoma durante las noches marcianas intensamente frías
  • Carga autónoma con el panel solar en los rotores.
  • Comunicación exitosa desde y hacia el helicóptero a través de un subsistema conocido como la estación base de helicópteros Mars en el rover
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Si la primera prueba de vuelo experimental en otro planeta tiene éxito, el equipo de Ingenuity intentará realizar más vuelos de prueba.

Ingenuity intentará hasta cinco vuelos de prueba dentro de una ventana de demostración de 30 días en Marte (31 días terrestres). Sus esfuerzos pioneros son similares a los del Flyer de los hermanos Wright, que logró el primer vuelo controlado y motorizado en la Tierra.

6. Si Ingenuity tiene éxito, la futura exploración de Marte podría incluir una dimensión aérea ambiciosa.

El ingenio tiene como objetivo demostrar tecnologías y operaciones únicas necesarias para volar en la atmósfera marciana. Si tienen éxito, estas tecnologías y la experiencia de volar un helicóptero en otro planeta podrían habilitar otros aviones robóticos avanzados que podrían ser parte de futuras misiones robóticas y humanas a Marte. Las posibles aplicaciones de un futuro helicóptero en Marte son ofrecer una perspectiva única que no proporcionan los orbitadores actuales con altos gastos generales o los rovers y módulos de aterrizaje en tierra. imágenes de alta resolución y educación para robots o humanos; y acceso a terrenos de difícil acceso para los rovers. Un futuro helicóptero podría incluso ayudar a mover cargas útiles ligeras pero importantes de un lugar a otro.

Más sobre el proyecto

JPL, una división de Caltech en Pasadena, California, gestiona la demostración de la tecnología Ingenuity Mars Helicopter para la NASA. JPL también gestiona el proyecto Mars 2020 Perseverance para la NASA.

Este comunicado de prensa fue preparado y distribuido por el Jet Propulsion Laboratory.

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