Ingenuity: la proeza de volar en Marte | moderbord

Ingenuity: la proeza de volar en Marte

Perseverance posee una particularidad: tiene unido a su vientre al primer helicóptero que ha llegado a Marte: Ingenuity, el cual intentará ejecutar ―por vez primera― un vuelo controlado de forma remota en otro planeta

Volar ha sido siempre una de las mayores aspiraciones humanas. Lo es quizás porque solemos asociarlo con la idea de libertad genuina: ser como un ave. Pese a ello, la historia de la humanidad ―incluida su mitología― nos recuerdan que no siempre es posible. Para muestra: Ícaro.

Leonardo Da Vinci estuvo cerca de lograrlo. Gracias a las observaciones que plasmó en dos tratados sobre el vuelo de los pájaros, entre 1486 y 1515. El Ornitóptero de Da Vinci contaba con amortiguadores, poleas, cables y palancas para que el conductor moviera las alas. También diseñó algo similar a un helicóptero, con hélices y paracaídas. Pero Da Vinci se dio cuenta que el piloto jamás produciría la energía necesaria para elevarse: los músculos humanos no tienen la misma relación de peso y potencia que los de las aves. Volar le fue negado.

Tendrían que pasar siglos para que los hermanos Orville y Wilbur Wright lograran, el 17 de diciembre de 1903, el primer vuelo controlado y motorizado. A bordo del Wright Flyer ―sobrevolando las dunas de Kill Devil Hill, cerca de Kitty Hawk, Carolina del Norte―, y con poco más de 36.5 metros y 12 segundos, la hazaña pasó a la historia.

Los Siete Minutos de Terror de los rovers en Marte

Después el hombre conquistó un fragmento del espacio, pero estas proezas vienen acompañadas de complicaciones y miedos. Uno de los más grandes: los Siete Minutos de Terror, como se denomina a la fase de entrada, descenso y aterrizaje de los rovers en Marte.

Durante este periodo los ingenieros de la NASA no tienen control sobre los vehículos, dado que los eventos suceden más rápido de lo que viajan las señales de radio de la Tierra a Marte. En siete minutos los rovers realizan el proceso de aterrizaje por ellos mismos, sin asistencia humana de algún tipo. Los ingenieros permanecen en vilo hasta que confirman el éxito o el fracaso de la operación.

Los rovers, también llamados astromóviles, son vehículos de exploración espacial diseñados para moverse sobre la superficie de los planetas. En Marte han aterrizado cinco: Sojourner, Opportunity y Spirit, ambos encontraron hielo antiguo probando que Marte tuvo manantiales, ríos y mucha agua. Curiosity, aún en operaciones, y el recién llegado: Perseverance.

El rover Perseverance es uno de los proyectos más ambiciosos de la NASA. Su misión es buscar signos de vida antigua, en forma de microbios. También pretende informar sobre la geología del llamado Planeta Rojo y sobre su clima, mediante la recolección y almacenamiento de rocas y polvo marcianos.

Perseverance posee una particularidad: tiene unido a su vientre al primer helicóptero que ha llegado a Marte: Ingenuity, el cual intentará ejecutar ―por vez primera― un vuelo controlado de forma remota en otro planeta.

¿Cómo será volar en Marte?  

La NASA y el Jet Propulsion Laboratory (JPL) (Laboratorio de Propulsión a Chorro) diseñaron un pequeño helicóptero llamado Ingenuity, el cual aterrizó en el cráter Jezero el 18 de febrero de 2021, a bordo del rover Perseverance. Tras haber despegado de la Estación de la Fuerza Aérea Cabo Cañaveral en Florida, Estados Unidos, el 30 de julio de 2020.

La misión de Ingenuity durará 30 soles ―que es la forma en la que se cuentan los días en Marte― o 31 días terrestres. El peso del helicóptero es de 1.8 kilogramos en la Tierra y de 680.92 gramos en Marte. Su altura es de 49 centímetros. Está dotado de cuatro hélices, con un diámetro de 1.2 metros, las cuales rotan a 2 400 revoluciones por minuto.

Ingenuity puede volar a una distancia máxima de 300 metros y elevarse a una altura de cinco metros. Sus vuelos duran hasta 90 segundos. Además, está equipado con dos cámaras: una a color para documentar el terreno a su paso y una a blanco y negro para la navegación.

Actualmente, Ingenuity se encuentra pisando suelo marciano. Perseverance concretó la ruta al lugar del despegue: liberó al helicóptero y manejó en reversa para exponerlo al Sol para cargar sus baterías. “Después de eso, se hará una serie de chequeos con Ingenuity para poder hacer el primer vuelo de esta nueva tecnología en Marte”, señaló Diana Trujillo, directora de Vuelo Mars 2020 Perseverance, perteneciente al Jet Propulsion Laboratory de la NASA.

El reto de volar en Marte

Las condiciones son adversas: Marte tiene aproximadamente un tercio de la gravedad de la Tierra y su atmósfera es 99 por ciento menos densa que la superficie de nuestro planeta, por lo que elevar a Ingenuity será altamente complicado.

Durante el día marciano, que dura alrededor de 25 horas, la superficie de ese planeta recibe la mitad de la energía solar que la Tierra. Esta energía es vital para cargar los paneles solares de Ingenuity, Perseverance y Curiosity.

Salvo en el verano marciano, las temperaturas nocturnas pueden descender hasta menos 90 grados Celsius, lo que podría fácilmente congelar los componentes eléctricos de los rovers y de Ingenuity.

Por si fuera poco, Marte se caracteriza por ser un planeta rocoso donde abundan las tormentas de arena. Esto suele dificultar que los paneles solares se carguen correctamente o interrumpen el debido funcionamiento de los dispositivos.

Colaboración entre JPL y Qualcomm Technologies, Inc.

En 2015 el Jet Propulsion Laboratory de la NASA se reunió con Qualcomm Technologies, Inc., mientras desarrollaba Qualcomm Snapdragon Flight, tecnología que ayudaría a los drones a hacer más eficientes sus vuelos.

Un año después se logró una colaboración entre JPL y Qualcomm Technologies, Inc., posibilitando la creación de Ingenuity. De esta forma, se acortó entre 15 y 20 años el ciclo de innovación del vuelo de dispositivos en otros planetas.

Ingenuity cuenta con un procesador Qualcomm Snapdragon 801, que le permite tomar decisiones de forma autónoma y complementar las instrucciones que recibe de los ingenieros de la NASA. La computadora controla un algoritmo de navegación visual mediante una cámara integrada.

También cuenta con una CPU de cuatro núcleos, una GPU y un procesador de señal de imagen de 55 megapixeles. Todos estos componentes están encapsulados para protegerlos contra la baja presión y el frío inclemente de Marte, indicó en conferencia Dev Singh, gerente general de Robótica y Drones de Qualcomm.

La NASA y sus homenajes espaciales

Honrando el triunfo de la aviación y de los hermanos Wright, Ingenuity lleva incrustado un pequeño trozo de tela (del tamaño de una estampilla postal) que perteneció a una de las alas del Wright Flyer. Intentando así unir, en paralelo, a los primeros vuelos controlados y motorizados de la Tierra y de Marte: Flyer I e Ingenuity.

Esta no es la primera vez que la NASA realiza esta clase de homenaje. Neil Armstrong y la tripulación del Apolo 11 llevaron, en julio de 1969, un trozo de tela y una astilla de madera de la misma aeronave de los hermanos Wright al primer viaje a la Luna.

El equipo del Jet Propulsion Laboratory de la NASA también incluyó un mensaje en código secreto en el paracaídas supersónico que utilizó Perseverance para aterrizar en Marte. Es supersónico porque lo desplegaron cuando la nave estaba viajando a casi dos veces la velocidad del sonido.

El paracaídas mide 21.5 metros y está fabricado en nylon y technora. Tiene 80 franjas y cuatro anillos concéntricos, con lo cual se obtienen 320 secciones individuales de colores blanco o naranja.

Dividiendo estas secciones en 10 más específicas, y otorgándoles un número binario ―que corresponde ya sea un número decimal o la posición de una letra en el alfabeto en inglés―, el equipo de JPL reconstruyó su lema “Dare Mighty Things” o “Atrévete a hacer cosas extraordinarias”. También decodificaron en el anillo exterior las coordenadas del Jet Propulsion Laboratory en Pasadena, California, según indicó Clara O’Farrell, ingeniera de Control y Guía de la NASA-JPL.

Entre mitos y realidades

En la mitología griega encontramos el referente de la aspiración por volar en Ícaro y en su padre Dédalo, quien fue el arquitecto del laberinto de Creta. El rey de la isla, Minos, los mantenía presos.

Intentando escapar de la isla, Dédalo fabricó dos pares de alas similares a las de los pájaros. Entretejió plumas que unió con hilo en la parte central y pegó las demás a las partes centrales con cera. Para probarlas, Dédalo batió sus alas y logró mantenerse suspendido.

Posteriormente, le enseñó a su hijo cómo volar. Antes de partir, Dédalo le advirtió a Ícaro sobre la importancia del perfecto equilibrio: si volaba muy bajo, el agua arruinaría las alas. Si volaba muy alto, el Sol derretiría la cera.

Ícaro, en un acto de imprudencia o movido por la sensación de libertad, comenzó a ascender cada vez más. El Sol derritió la cera. Las plumas comenzaron a caerse. Los esfuerzos de Ícaro por agitar sus brazos resultaron infructuosos: cayó perdiéndose en el mar. El triste Dédalo, por el contrario, aterrizó sin mayor problema.

Como humanidad estamos a días de descubrir si el Ingenuity de la NASA se convertirá en el Dédalo de Marte o sucumbirá como un Ícaro indefenso ante la frialdad de un planeta oscuro y lleno de polvo.

*El primer intento de vuelo de Ingenuity está programado, tentativamente, para el 11 de abril. Para dar seguimiento a las fechas pueden consultar la página de la NASA  y la cuenta @NASAMars en Twitter.           

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Correctora de estilo. Dictadora de las letras. Apasionada por la literatura, los viajes y la fotografía. Amo encontrarle formas a las nubes y las narices de los perritos.