Las proezas del Ingenuity
Por Dr. José Manuel Nieto Jalil
Director de Mecatrónica. Tecnológico de Monterrey Campus Sonora Norte
Publicado en Expreso (www.expreso.com.mx)
Los hermanos Wright, reconocidos mundialmente como los que inventaron, construyeron y volaron el 17 de diciembre de 1903 el primer aeroplano del mundo de forma exitosa, en Kitty Hawk (estado de Carolina del Norte), a bordo del Flyer I, no imaginarían que 117 años después otro equipo de ingenieros, esta vez formado por cientos de personas, conseguiría lo mismo, pero en un escenario bien diferente: el cráter Jezero, en el planeta Marte.
Como recordarán, la misión de la NASA, Mars 2020, formada por el rover más grande y avanzado de la NASA, el Perseverance y el helicóptero Ingenuity unido al vientre del rover habían aterrizado en Marte el pasado 18 de febrero.
Perseverance tiene un diseño similar al rover Curiosity con algunos cambios importantes. Para cumplir los objetivos de la misión y realizar diferentes experimentos cuenta con nuevas tecnologías. En total cuenta con siete instrumentos, cuyas funciones son las siguientes; el primer instrumento es el SuperCam, conformado por una cámara, un láser y espectrómetros que analizarán a distancia la composición química y mineralógica de compuestos, incluidos los orgánicos, lo que le permite analizar muestras como la punta de un lápiz a siete metros.
Por su parte, el helicóptero Ingenuity, es un helicóptero robótico cuya misión principal está dada en demostrar que es posible volar en Marte y en caso de hacerlo poder encontrar la mejor ruta del rover Perseverance para sus futuros movimientos.
El pequeño helicóptero ultraligero diseñado como una nave espacial con la capacidad de soportar la fuerza de gravedad, los cambios de temperaturas y las vibraciones durante toda la misión, tiene un peso aproximado de 1.8 kilogramos, sus rotores coaxiales contrarrotativos son aproximadamente 1.1 metros de diámetro.
Adicionalmente, cuenta con una carga útil formada por una cámara de alta resolución con el objetivo de inspeccionar el suelo y así detectar por dónde se desplaza y poder aterrizar con seguridad y un sistema de comunicación para transmitir datos al rover.
El primer vuelo del helicóptero Ingenuity fue aplazado inicialmente por la NASA, pero finalmente, el pasado lunes, la NASA confirmó que el pequeño helicóptero, se alzaba du, se alzaba durante 39.1 segundos a tres metros de altura, realizando con éxito la primera de las pruebas de las cinco que el vehículo tiene previsto llevar a cabo durante el próximo mes.
Un pequeño vuelo para el Ingenuity, pero un enorme paso para la humanidad y la exploración espacial. La NASA ha divulgado el video, de apenas un minuto y tomado desde las cámaras del rover Perseverance, mostrando cómo el Ingenuity hace un vuelo casi perfecto, en el que se eleva en unos pocos segundos hasta los tres metros de altura, gira 96 grados sobre sí mismo y después aterriza casi milimétricamente en el mismo punto desde el que despegó, tal y como estaba previsto.
Después de este primer vuelo, el pasado jueves el helicóptero Ingenuity ha superado la segunda prueba y ha sido un poco más complicada que la anterior. Según ha confirmado la NASA a través de las redes sociales, el helicóptero despegó de la superficie del planeta rojo elevándose cinco metros del suelo, dos más que en el primer test de vuelo y con un tiempo de suspensión de 51.9 segundos.
Ingenuity, tras una pequeña pausa, se inclinó a un lado y a otro para llevar a cabo un vuelo horizontal de dos metros de longitud y aprovechó ese pequeño tiempo para tomar varias instantáneas a color que más adelante serán publicadas.
Después, volvió al lugar de aterrizaje del que partió en las dos pruebas realizadas y que se ha bautizado como Wright Brothers Field, en honor a los hermanos Wright, cuya proeza se ha comparado con el vuelo del Ingenuity.
Los datos y las imágenes obtenidas de estos dos primeros vuelos indican que el helicóptero no sólo resistió los dos vuelos, sino que también voló según lo previsto. En estos momentos los ingenieros de la NASA están planeando la tercera prueba que, dado el buen rendimiento del helicóptero, será previsiblemente mucho más ambiciosa, pues el equipo ha afirmado que su intención es llevar al límite de sus capacidades al dron marciano por lo que están considerando cuál es la mejor manera de expandir los perfiles de sus próximos vuelos para adquirir datos aeronáuticos adicionales de las primeras pruebas con éxito sobre otro mundo.
Volar en Marte no es una tarea sencilla, su atmósfera tiene menos de 1% de la densidad de la terrestre y su gravedad es un tercio de la nuestra, adicionalmente, durante el día marciano, su superficie recibe sólo la mitad de la cantidad de energía solar que nos llega a nosotros y las temperaturas nocturnas pueden descender hasta menos 90 grados Celsius, lo que puede congelar y agrietar los componentes eléctricos desprotegidos.
Adicionalmente, para poder elevarse en la atmósfera marciana, el pequeño helicóptero debe de girar sus rotores a unas dos mil 400 revoluciones por minuto a diferencia de en la Tierra, que debería rotar a 500 rpm.
Los vuelos del Ingenuity suponen un salto gigante en la exploración de Marte. Esta tecnología nos permitirá llegar a sitios con un interés científico tremendo, pero que no son fácilmente accesibles para los rovers actuales.
En la mente de muchos implicados en la conquista de Marte están ya imaginando drones que ayuden en la búsqueda de rastros de vida con la capacidad de acceder a cuevas subterráneas, en donde las condiciones de habitabilidad podrían ser mucho más favorables que en la superficie porque están protegidas de la radiación solar, adicionalmente están considerando diferentes trabajos de reconocimiento del terreno para las futuras colonias humanas.
Otra noticia importante del proyecto Mars 2020 fue divulgada por la NASA también la semana pasada al reportar que el rover Perseverance logró extraer oxígeno de la atmósfera de Marte, es decir, convirtió con éxito parte del abundante dióxido de carbono existente en Marte en oxígeno a través de su instrumento Moxie, que constituye la abreviatura de Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment, o Experimento de Utilización de Fuentes de Oxígeno In-situ, es un instrumento experimental de 17 kilogramos de peso.
Moxie produjo 5.4 gramos de oxígeno, cantidad suficiente de oxígeno para una persona durante unos 10 minutos. La fina atmósfera marciana tiene un 96% de dióxido de carbono, lo que no ayuda mucho a los humanos que respiran oxígeno. Los resultados positivos de esta primera prueba llevan a las misiones a Marte un paso más cerca del aterrizaje de humanos en el planeta rojo.
El éxito de este experimento hará posible que los futuros astronautas puedan fabricar in situ el oxígeno que necesitan para respirar y adicionalmente utilizarlo como combustible.
Dispositivos mucho más grandes y eficientes que el prototipo Moxie podrían convertir y almacenar el oxígeno necesario para el combustible de los cohetes, así como suministrar aire respirable a los sistemas de soporte vital.
Los impresionantes logros obtenidos por la NASA la semana pasada allanan el camino para los futuros planes de colonización de Marte. Ser capaces de fabricar y almacenar oxígeno en Marte, en efecto, permitirá a los colonos disponer del aire y el combustible que necesitan sin necesidad de tener que transportar tanto oxígeno de la Tierra a Marte y por supuesto abarata mucho la posible conquista de Marte.
Vía Expreso
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