Después de solucionar algunos problemas de largo alcance, el helicóptero Ingenuity Mars de la NASA intentará el primer vuelo de este tipo en el mundo otro lunes en una demostración que podría abrir la puerta a una nueva era de exploradores aéreos interplanetarios.

El domingo, los ingenieros del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en California entregaron las órdenes para el vuelo de prueba Ingenuity el domingo, preparando el escenario para un breve salto hacia arriba y hacia abajo a las 3:31 a.m. EDT (7:31 GMT) del lunes.

Las tripulaciones de tierra tardarán casi tres horas en recibir los datos que confirman el resultado del vuelo. Las señales rebotarán desde el helicóptero al rover Perseverance, que lanzó el dron a la superficie marciana el 3 de abril, y luego a un orbitador que vuela para transmitir los datos a la Tierra.

NASA TV transmitirá cobertura en vivo desde el centro de operaciones del JPL a partir de las 6:15 a.m. EDT (10:15 GMT) del lunes, mientras los funcionarios esperan datos sobre los resultados del salto Ingenuity. Una vez que los datos comiencen a fluir, los ingenieros analizarán las señales en busca de la firma reveladora de que el helicóptero ha tomado y aterrizado con éxito.

Luego, las imágenes comenzarán a transmitirse a la Tierra desde las cámaras a bordo del Ingenuity y las cámaras del rover Perseverance observando el vuelo a una distancia de unos 60 metros.

Los funcionarios de la NASA esperan que el vuelo totalmente automatizado del lunes demore unos 40 segundos, ya que el dron despega a una altitud de unos 3 metros, vuela allí momentáneamente y luego gira para apuntar en una dirección diferente antes de aterrizar en sus cuatro carbonos. patas de fibra.

Las primeras imágenes de la cámara de navegación en blanco y negro del helicóptero podrían regresar a la Tierra poco después del vuelo de prueba del lunes. Luego, la máquina se dormirá y recargará sus baterías antes de transmitir imágenes en color.

Mientras tanto, una cámara de alta definición con zoom en el mástil del rover Perseverance intentará capturar imágenes fijas y videos del vuelo del helicóptero.

«Estamos muy emocionados», dijo Tim Canham, jefe de operaciones de Ingenuity en JPL. “Podría ser un día increíble. Todos estamos nerviosos, pero estamos convencidos de que estamos dedicando el tiempo y el trabajo, y tenemos el personal adecuado para hacer el trabajo.

Si el primer vuelo es tan exitoso como espera la NASA, Ingenuity podría volar cuatro veces más en las próximas semanas, probando perfiles de vuelo más atrevidos antes de concluir la campaña de vuelos de prueba el próximo mes. A continuación, la NASA quiere liberar a Perseverance para que continúe con su principal misión científica de encontrar y recolectar muestras de rocas marcianas para su eventual regreso a la Tierra.

Lori Glaze, jefa de la división de ciencia planetaria de la NASA, describió el helicóptero Ingenuity como un experimento de «alto riesgo y alta recompensa» que podría allanar el camino para que futuros vehículos aéreos exploren Marte y otros planetas.

El helicóptero Ingenuity de 80 millones de dólares pesa solo 1,8 kilogramos. Pesaba 4 libras en la Tierra, o 1,5 libras en gravedad marciana, pero sus palas livianas necesitarán generar sustentación en una atmósfera de menos del 1% de la densidad de la Tierra al nivel del mar.

Bobby Braun, director de ciencia planetaria en JPL, dijo que el helicóptero y su equipo de apoyo en la Tierra intentarán producir un «momento de los hermanos Wright» en otro mundo.

Reconociendo el vuelo de Ingenuity como otra novedad en la aviación, la NASA instaló en el helicóptero una pieza de tela del tamaño de un sello postal del primer avión de los hermanos Wright, conocido como Flyer. La tela cubría una de las alas del avión en su primer vuelo a Kitty Hawk, Carolina del Norte, el 17 de diciembre de 1903.

Otro trozo de tela y un fragmento de madera de abeto del Wright Flyer volaron a la luna durante la misión Apolo 11 en 1969. Mientras que los hermanos Wright usaban tela y madera para sus aviones, Ingenuity está hecho de pieles de fibra de carbono y «metales exóticos, «, dijo Bob Balaram, ingeniero jefe de Ingenuity en JPL.

Thomas Zurbuchen, jefe de la división científica de la NASA, calificó el primer intento de vuelo de Ingenuity como un «momento histórico como el de los análogos en 1903: un vuelo controlado a otro planeta».

Desde que Perseverance desplegó el helicóptero Ingenuity desde su vientre a principios de este mes, el helicóptero ha demostrado que puede recargar sus baterías usando un panel solar y mantenerse caliente en la gélida noche de Marte. Los equipos de tierra también enviaron comandos para desbloquear las palas del rotor, cubriendo casi 1,2 metros de extremo a extremo, para una prueba de giro a baja velocidad de 50 rpm.

Pero un problema interrumpió la secuencia de arranque del rotor del dron en Marte durante un intento de giro a alta velocidad el 9 de abril. La prueba de rotación rápida de la hoja contrarrotante de Ingenuity estaba destinada a ser una verificación final antes de que los oficiales pasaran por el primer vuelo del helicóptero. , luego programada para el 11 de abril.

La secuencia de comandos para la prueba de giro a alta velocidad terminó temprano cuando el helicóptero intentó cambiar la computadora de vuelo del modo «pre-vuelo» al «vuelo», según la NASA. Un sistema de temporizador de vigilancia diseñado para monitorear la secuencia de comando expiró antes del final de la prueba de giro, terminando prematuramente la prueba de giro del helicóptero.

Los equipos de JPL idearon dos tácticas para abordar el problema de la secuencia de comandos. Un enfoque es ajustar la secuencia de comandos para «alterar ligeramente el tiempo» de la transición del helicóptero del modo de vuelo previo al modo de vuelo, según MiMi Aung, gerente del proyecto Ingenuity.

La otra solución es interrumpir el movimiento y retrasaría aún más el primer vuelo del helicóptero. Esa opción implica reinstalar el software modificado en la computadora de vuelo de Ingenuity, reemplazando el código que había funcionado perfectamente para el helicóptero durante casi dos años, escribió Aung en un artículo en el sitio web de la NASA.

Probar el vuelo usando la secuencia de comando modificada es más fácil, y funcionó el viernes en una exitosa prueba de giro de alta velocidad de los rotores del helicóptero a casi 2.500 rpm. Las pruebas muestran que esta solución permitirá que el helicóptero cambie al modo de vuelo y despegue en el 85% de los intentos.

“También sabemos que si el primer intento no funciona el lunes, podemos probar esos comandos nuevamente, con una buena probabilidad de que los intentos posteriores en los días siguientes funcionen incluso si el primero no funciona”, escribió Aung. «Por estas razones, hemos optado por seguir este camino».

Mientras tanto, los equipos en la Tierra continúan buscando la opción de respaldo de actualizar el software de Ingenuity. El nuevo software ya se ha conectado al rover Perseverance, que podría transmitir el código a Ingenuity a través del enlace de comunicación inalámbrica entre el rover y el helicóptero si fuera necesario.

«Si nuestro enfoque inicial de vuelo no funciona, el rover enviará el nuevo software de control de vuelo al helicóptero», escribió Aung. «Luego, necesitaremos varios días adicionales de preparación para cargar y probar el nuevo software en Ingenuity, rehacer las pruebas del rotor en esta nueva configuración y volver a entrenar para un primer intento de vuelo».

Aung comparó el intento de vuelo de prueba con el lanzamiento de un cohete.

«Estamos haciendo todo lo posible para que sea un éxito, pero también sabemos que es posible que tengamos que limpiar y volver a intentarlo», escribió. “En ingeniería, siempre hay incertidumbre, pero esto es lo que hace que trabajar en tecnología de punta sea tan emocionante y gratificante. Debemos innovar constantemente y desarrollar soluciones a los nuevos desafíos. Y podemos probar cosas con las que otros solo han soñado.

“El ingenio es una experiencia tecnológica”, escribió Aung. “Como tal, nuestro plan es traspasar los límites y aprender haciendo. Asumimos riesgos que otras misiones no pueden, sopesando cuidadosamente cada paso. «

Si todo funciona, los rotores de fibra de carbono girarán casi 40 veces por segundo para levantar el helicóptero Ingenuity del suelo. Las propias palas del rotor tienen una masa de solo 35 aumentos, o un peso de poco más de 1 onza, y deben girar más rápido que los rotores de helicópteros en la Tierra.

“Un helicóptero vuela mientras genera sustentación”, dijo Aung. “En la Tierra, es empujando aire, por lo que las aspas empujan el aire y se genera el ascensor. En Marte, donde la densidad atmosférica es tan delgada, alrededor del 1% en comparación con aquí, hay menos moléculas para empujar. Eso significa que tenemos que compensar … Tenemos que girar mucho más rápido que en la Tierra.

El peso ultraligero del helicóptero, combinado con algoritmos de control súper rápidos para ajustar el vuelo de la nave 500 veces por segundo, requirió materiales avanzados y capacidades computacionales.

“Simplemente no podíamos hacerlo hace 15 o 20 años”, dijo Aung.

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