Por primera vez en la historia de la humanidad voló el primer helicóptero en Marte

Ingenuity, el helicópero de Perseverance, NASA/JPL-Caltech. 

Este lunes a las 7:31 GMT, el equipo del helicóptero Ingenuity logró el primer vuelo controlado y con motor en Marte. El helicóptero despegó de la superficie marciana en su fase de prueba y todo indica que tendremos vistas desde el aire de la superficie marciana en los próximos días.

Ingenuity es un experimento tecnológico de un gran equipo de trabajo de NASA-JPL. Como tal, se asumen riesgos que otras misiones no pueden, sopesando cuidadosamente cada paso. Durante la última semana, el equipo ha estado probando las dos soluciones para abordar el problema del temporizador de "vigilancia" que impidió que el helicóptero pasara al "modo de vuelo" y realizara una prueba de giro de alta velocidad de los rotores el 9 de Abril.

Las soluciones, que han sido verificadas para su uso en vuelo son: 1) ajustar la secuencia de comando desde la Tierra para alterar ligeramente el tiempo de esta transición, y 2) modificar y reinstalar el software de control de vuelo existente, que ha sido estable y saludable durante casi dos años. 

El mini helicóptero de 4 libras (1,8 kilogramos) llamado Ingenuity, de hecho, llevaba un poco de tela de ala del Wright Flyer de 1903, que hizo una historia similar en Kitty Hawk, Carolina del Norte. “Ahora podemos decir que los seres humanos han volado un helicóptero en otro planeta”, anunció la directora del proyecto MiMi Aung a su equipo. “Los datos del altímetro confirman que Ingenuity ha realizado el primer vuelo de un aparato propulsado en otro planeta”, anunció un ingeniero del Laboratorio de Propulsión a Reacción mientras la sala de control de la agencia aeroespacial vitoreaba.

Los controladores de vuelo en California confirmaron el breve salto de Ingenuity después de recibir datos a través del Perseverance, que estaba a más de 200 pies (65 metros) de distancia. Ingenuity viajó a Marte en Perseverance, aferrándose al vientre del rover cuando llegaron a un antiguo delta de un río en febrero.

La demostración del helicóptero de 85 millones de dólares se consideró de alto riesgo, pero de alta recompensa. “Cada mundo tiene solo un primer vuelo”, había dicho Aung a principios de este mes. Hablando en un webcast de la NASA el lunes temprano, ella misma lo llamó el “sueño supremo”.

The little rotorcraft that could.??

Ingenuity documented its historic ascent today. Here's the #MarsHelicopter's POV during first flight. That's its shadow on the ground below. pic.twitter.com/wXgLyTDbjm

— NASA JPL (@NASAJPL) April 19, 2021

El vuelo representaba un verdadero desafío para los ingenieros de la NASA porque el aire marciano tiene una densidad equivalente a solo 1% del de la atmósfera terrestre. Ingenuity debió que hacer girar sus palas de rotor mucho más rápido de lo que lo haría un helicóptero en la Tierra para volar.

La energía necesaria para volar se basó en una batería de litio que se recargará con un panel solar fijo situado encima de la cruceta. Una cámara de fotos de alta resolución y otra para navegación van dentro de un cubo de 14×14 centímetros que dispone de un sistema de calefacción para contrarrestar las gélidas temperaturas de las noches marcianas, que pueden llegar a -100 grados centígrados, entre otras adaptaciones al ambiente.

Luego, se necesitarán varios días adicionales de preparación para cargar y probar el nuevo software en Ingenuity, rehacer las pruebas de rotor en esta nueva configuración y reciclar para un primer intento de vuelo.

You wouldn’t believe what I just saw.

More images and video to come...#MarsHelicopterhttps://t.co/PLapgbHeZU pic.twitter.com/mbiOGx4tJZ

— NASA's Perseverance Mars Rover (@NASAPersevere) April 19, 2021

7 COSAS QUE NO SABÍAS DE INGENUITY

1. El "Ingenuity" es una prueba de vuelo experimental.

El "Ingenuity" es lo que se conoce como demostración de tecnología: un proyecto que busca probar una nueva capacidad por primera vez, con un alcance limitado. Las demostraciones de tecnología innovadora anteriores incluyen el rover Mars Pathfinder, el Sojourner y los CubeSats Mars Cube One (MarCO) que volaron por Marte en 2018. El helicóptero no lleva instrumentos científicos y es un paseo en la misión Perseverancia Mars 2020. El objetivo de Ingenuity es de ingeniería: demostrar el vuelo de un helicóptero en la atmósfera extremadamente delgada de Marte.

2. El Ingenuity intentará el primer vuelo controlado y motorizado en otro planeta, una hazaña con un alto grado de dificultad.

Marte tiene temperaturas más que escalofriantes, con noches tan frías como menos 130 grados Fahrenheit (menos 90 grados Celsius) en el cráter Jezero. Estas temperaturas empujarán los límites del diseño original de las piezas listas para usar utilizadas en Ingenuity. Las pruebas en la Tierra a las temperaturas previstas indican que deberían funcionar según lo diseñado, pero el equipo espera con ansias la prueba real en Marte. Uno de los primeros objetivos de Ingenuity cuando llega al Planeta Rojo es sobrevivir a la gélida noche marciana por primera vez.

Marte tiene una atmósfera enrarecida, aproximadamente el 1% de la densidad de nuestra atmósfera en la Tierra. Debido a que la atmósfera de Marte es mucho menos densa, Ingenuity está diseñado para ser liviano, con palas de rotor que son mucho más grandes y giran mucho más rápido de lo que se requeriría para un helicóptero de la masa de Ingenuity en la Tierra. Marte sí ayuda un poco al helicóptero: la gravedad allí es solo un tercio de la de la Tierra. Eso significa que se puede levantar un poco más de masa a una velocidad de giro determinada.

Ingenuity intentará hasta cinco vuelos de prueba dentro de una ventana de demostración de 30 días marcianos (31 días terrestres). Sus aspiraciones pioneras son similares a las del Flyer de los hermanos Wright, que logró el primer vuelo controlado y motorizado en la Tierra. La etapa de descenso del rover Mars Perseverance de la NASA se apiló recientemente sobre el rover en el Centro Espacial Kennedy, y los dos se colocaron en su caparazón trasero.

3. El "Ingenuity" depende de la nave espacial Mars 2020 Perseverance para un paso seguro a Marte y para las operaciones en la superficie del Planeta Rojo.

El "Ingenuity" estaba ubicado de lado debajo del vientre del rover Perseverance, con una cubierta para protegerlo de los escombros levantados durante el aterrizaje. Tanto el rover como el helicóptero están instalados de forma segura dentro de una cápsula de entrada similar a una concha durante el viaje de 471 millones de kilómetros (293 millones de millas) a Marte. El sistema de energía de la nave espacial Mars 2020 carga periódicamente las baterías de Ingenuity en el camino.

Para llegar a la superficie marciana, Ingenuity viaja en el sistema de entrada, descenso y aterrizaje de Perseverance, que cuenta con un paracaídas supersónico, nuevos "cerebros" para evitar peligros de forma autónoma y componentes para la maniobra conocida como grúa aérea. Solo alrededor del 50% de los intentos de aterrizar en Marte, por parte de cualquier agencia espacial, han tenido éxito.

Una vez que se encuentra un sitio adecuado para desplegar el helicóptero, el Sistema de Entrega de Helicópteros de Marte del rover quitará la cubierta de aterrizaje, rotará el helicóptero a una configuración de piernas hacia abajo y dejará suavemente Ingenuity en la superficie en los primeros meses después del aterrizaje. Durante la puesta en marcha del helicóptero y la campaña de pruebas de vuelo, el rover ayudará en las comunicaciones desde la Tierra. El equipo del rover también planea recopilar algunas imágenes de Ingenuity.

En febrero de 2021, el rover Perseverance Mars 2020 de la NASA y el Helicóptero Ingenuity Mars de la NASA (que se muestra en el concepto de un artista) serán los dos exploradores más nuevos de la agencia en Marte. Ambos fueron nombrados por los estudiantes como parte de un concurso de ensayos.

4. El "Ingenuity" es inteligente para ser tan pequeño robot.

Los retrasos son una parte inherente de la comunicación con las naves espaciales a través de distancias interplanetarias, lo que significa que los controladores de vuelo del helicóptero en el JPL no podrán controlar el helicóptero con un joystick o ver datos de ingeniería o imágenes de cada vuelo hasta mucho después de que el vuelo se lleve a cabo. 

Por lo tanto, Ingenuity tomará algunas de sus propias decisiones, basándose en los parámetros establecidos por sus ingenieros en la Tierra. Ingenuity tiene una especie de termostato programable, por ejemplo, que lo mantendrá caliente en Marte. Durante el vuelo, Ingenuity analizará los datos de los sensores y las imágenes del terreno para garantizar que se mantenga en la ruta de vuelo programada por los ingenieros del proyecto.

5. El "Ingenuity" ya ha demostrado proezas de ingeniería.

La humanidad tardó siglos y mucho ensayo y error en descubrir cómo volar aviones y helicópteros en la Tierra. En cuidadosos pasos durante seis años, los ingenieros del equipo de Ingenuity pudieron demostrar que era posible construir algo ultraligero que pudiera generar suficiente sustentación en la delgada atmósfera de Marte para despegar del suelo, y que pudiera funcionar y sobrevivir de forma autónoma. en el desafiante entorno marciano. Estos logros ya han superado los límites del vuelo.

El ingenio ahora ha sobrevivido al entorno dinámico alrededor del lanzamiento y ha demostrado que puede cargar sus baterías estándar en el espacio. Volar sobre la superficie de Marte confirmará los resultados de las pruebas de vuelo realizadas en cámaras especiales de simulación espacial y proporcionará información sobre el funcionamiento de un helicóptero en Marte.

6. 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 superar antes de poder despegar y aterrizar en la primavera de 2021. El equipo celebrará cada hito:

-Sobrevivir al crucero a Marte y aterrizar en el Planeta Rojo
-Despliegue seguro a la superficie desde el vientre del rover Perseverance
-Mantener el calor de forma autónoma durante las noches marcianas intensamente frías
-Cargándose de forma autónoma con su panel solar
-Comunicación exitosa desde y hacia el helicóptero a través de la estación base de helicópteros Mars en el rover
-Con la primera prueba de vuelo experimental en otro planeta, el equipo de Ingenuity intentará más vuelos de prueba.

7. El éxito de "Ingenuity" permite que la futura exploración de Marte podría incluir una dimensión aérea ambiciosa.

El "Ingenuity" está destinado a demostrar las tecnologías necesarias para volar en la atmósfera marciana. Si tienen éxito, estas tecnologías podrían habilitar otros vehículos voladores robóticos avanzados que podrían ser parte de futuras misiones robóticas y humanas a Marte. Los posibles usos de un futuro helicóptero en Marte incluyen ofrecer un punto de vista único que no proporcionan los orbitadores actuales en lo alto, o los rovers y módulos de aterrizaje en tierra; imágenes de alta definición y reconocimiento para robots o humanos; y acceso a terrenos de difícil acceso para los rovers. Un futuro helicóptero podría incluso ayudar a transportar cargas útiles ligeras pero vitales de un sitio a otro.

Te dejamos la entrevista exclusiva que le hicimos a Lucas Paganini de NASA que participó del proyecto para que esto fuera posible.

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