Legado de Ingenuity para la futura exploración de Marte

Bob Balaram es el creador del helicóptero Ingenuity Mars de la NASA y se desempeñó como ingeniero jefe durante todas las fases de formulación, diseño, desarrollo y prueba. Supervisó el ensamblaje de este helicóptero y la integración en el rover Perseverance, y guió a Ingenuity durante su primer año de operaciones en Marte, que abarcó tanto una demostración de tecnología de un mes como una demostración de operaciones posterior. En este artículo, da las claves de la futura exploración de Marte apoyada en helicópteros.

Hace dieciocho meses, el 19 de abril de 2021, en un frío día de primavera en Marte, Ingenuity se elevó a los cielos marcianos para realizar el primer vuelo controlado de un helicóptero en otro planeta. Fue muy parecido a otro día de diciembre de 1903, aquí en la Tierra. En Marte, fue nuestro momento de los hermanos Wright, un vuelo corto, elevándose unos metros hacia el cielo, flotando brevemente en el aire, dando un giro y descendiendo a la superficie. Un vuelo simple, pero que marcó el comienzo de la movilidad aérea para explorar Marte.

Desde entonces, Ingenuity ha acumulado muchos logros. Este helicóptero, que también es una nave espacial, ha estado de forma independiente en la superficie de Marte, separado de su compañero de viaje Perseverance, durante más de 500 días o soles marcianos. Ha operado durante mucho más tiempo de lo que se planificó para su misión original de 30 soles y ha supervivido a un invierno brutal para lo que no fue diseñado. Con 33 vuelos realizados, casi una hora de vuelo, más de 7 km de viaje en el cráter Jezero, despegues y aterrizajes desde 25 aeródromos, casi 4.000 imágenes de cámaras de navegación y 200 imágenes en color de alta resolución, ha demostrado su valía como explorador tanto para científicos como para planificadores de rover. Actualmente, se está preparando para usar su cuarta actualización de software que con capacidades de navegación avanzadas que le permitirán volar con seguridad por el terreno escarpado del delta del río Jezero, explorando por delante del rover Perseverance mientras busca signos de vida antigua en Marte.

El éxito de Ingenuity ha llevado a la NASA a tomar la decisión de llevar dos helicópteros del tipo de Ingenuity en el Mars Sample Retrieval Lander, programado para finales de esta década. Estos helicópteros de recuperación de muestras, con ruedas en lugar de pies, y un pequeño brazo manipulador con una pinza de dos dedos, transportarán, si es necesario, los tubos de muestras desde un depósito de almacenamiento de muestras hasta el vehículo de ascenso a Marte para su lanzamiento a la Tierra. Un Mars Science Helicopter más potente, con capacidad para transportar casi 5 kg de cargas útiles científicas, también se encuentra en las primeras etapas conceptuales y de diseño.

Los helicópteros de Marte aportan a la exploración del Planeta Rojo muchas capacidades:

Accesibilidad: los helicópteros de Marte son únicos en su capacidad para llegar a lugares que serían inaccesibles para otras formas de movilidad. Pueden volar sobre terreno que simplemente no es transitable por un rover con ruedas, como lo demuestra el vuelo de Ingenuity sobre los traicioneros campos de dunas de arena de la región de Seitah en el cráter Jezero. Los helicópteros pueden acercarse y flotar junto a distintas características del terreno, como las paredes de los cráteres, y acceder a ellas. Debido a su bajo peso, las cápsulas que transportan un helicóptero pueden dirigirse incluso a las tierras altas de Marte, y los helicópteros pueden volar en el tramo final del viaje de entrada, descenso y aterrizaje. Por primera vez podemos tener un verdadero acceso global al planeta rojo.

Alcance: los vehículos aéreos también tienen un alcance tremendo. Si bien Ingenuity como demostración de tecnología se limitó a una capacidad de vuelo de aproximadamente 1 km por sol (o día), los futuros helicópteros, más grandes, podrían tener la resistencia para permitir travesías de 10 de km por sol (o día). Con ese tipo de capacidad, se hace posible la exploración en primer plano, a gran escala, de una amplia área de Marte. Ya sea que se trate de una exploración exhaustiva de los casquetes polares de Marte o de un viaje épico a lo largo del Gran Cañón de Valles Marineris, los helicópteros de Marte pueden hacer que estos viajes sean una realidad.

Resolución: Marte se ha observado globalmente desde la órbita y con mayor resolución con los rovers y módulos de aterrizaje en varias zonas. Los helicópteros de Marte podrían proporcionar una capacidad de observación en todo el planeta de alta resolución ya que serían capaces de transportar una variedad de cámaras e instrumentos científicos, y observar características con el más fino nivel de detalle desde una distancia de unos pocos metros hasta tan cerca como unos pocos centímetros.

Robótica: los procesadores de alto rendimiento que permiten la autonomía, la movilidad sin precedentes tanto al volar como al conducir, y una verdadera capacidad de manipulación con una mano robótica, pueden permitir más opciones que la recuperación de tubos de muestra. Estos tipos de helicópteros pueden transportar múltiples cargas útiles pequeñas, desplegarlas en varios lugares para realizar una variedad de operaciones distribuidas y en red, lo que lleva a nuevas formas de hacer demostraciones científicas y tecnológicas en Marte y facilitar la futura exploración humana.

La exploración de Marte aún se encuentra en sus primeras etapas, todavía hay mucho que aprender en Marte. Una flota de rovers y helicópteros, exploradores y naves científicas, operados desde la Tierra y desde los primeros habitáculos humanos en la superficie y en órbita, puede ser parte del futuro.