"El ingenio es diferente a cualquier otro helicóptero que se haya construido porque el vuelo controlado con motor en Marte no se parece a nada jamás intentado", dijo MiMi Aung, gerente de proyecto del Helicóptero Mars en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California. "Y luego tuvimos que descubrir cómo enganchar un viaje y desplegarnos con seguridad desde el rover Mars 2020 Perseverance".
El fuselaje cuadrado del ingenio (que alberga computadoras, cámaras, baterías y similares) es aproximadamente del tamaño de una pelota de softball (7.9 por 6.3 por 5.5 pulgadas, o 20 por 16 por 14 centímetros). Pero si mira fuera de la caja, encontrará muchas otras cosas importantes, incluida una antena, un panel solar, patas de aterrizaje y dos rotores que miden 4 pies (1.2 metros) de ancho, lo que hace que estibar y desplegar el helicóptero sea un desafío. El paquete completo inclina la balanza a aproximadamente 4 libras (2 kilogramos).
"En una misión rover de Marte, la adición de incluso una nueva lavadora suele ser digna de debate", dijo Chris Salvo, el líder de la interfaz del helicóptero de la misión Mars 2020 en JPL. "El Ingenuity Mars Helicopter es un conjunto de hardware grande, frágil y único que es diferente a todo lo que la NASA haya acomodado en una misión planetaria".
Los ingenieros de la misión consideraron cada espacio de estacionamiento disponible en el chasis del rover para su adición inusual, incluido el brazo robótico. Eventualmente aterrizaron en el vientre de Perseverance, que en un tramo relativamente plano de la superficie del planeta rojo debería ofrecer aproximadamente 26 pulgadas (67 centímetros) de distancia al suelo. Si bien eso puede parecer mucho espacio (un SUV terrenal proporciona aproximadamente un tercio de eso), el sistema de entrega reduce esa distancia en aproximadamente 2 pulgadas (6 centímetros). El ingenio mide aproximadamente 19 pulgadas (49 centímetros) de alto. Aquí es donde entra el viaje de 5 pulgadas.
"No hay mucho espacio para jugar", dijo Salvo, "pero descubrimos que si conecta el helicóptero horizontalmente, hay suficiente para hacer el trabajo".
Cómo se hace el trabajo
El ingenio se desplegará aproximadamente dos meses después de que Perseverance aterrice el 18 de febrero de 2021. Durante las primeras operaciones en la superficie, tanto los equipos de rover como los de helicópteros estarán atentos a posibles aeródromos: un 33 por 33 pies (10 por Parche de 10 metros) de bienes raíces marcianos que es comparativamente plano, nivelado, sin obstrucciones y visible por Perseverance cuando el rover está estacionado cerca de un campo de fútbol.
En alrededor del 60 º día marciano, o sol, de la misión, perseverancia caerá el helicóptero Marte grafito protector de desechos compuesta de entrega del sistema que protege el helicóptero durante el aterrizaje. Luego conducirá al centro del campo de aviación elegido. Aproximadamente seis días después, después de que los equipos de helicópteros y rovers estén satisfechos de que todo está listo, ordenarán a Mars Helicopter Delivery System que haga lo suyo.
El proceso de despliegue comienza con el lanzamiento de un mecanismo de bloqueo que mantiene el helicóptero en su lugar. Luego, se dispara un dispositivo pirotécnico de corte de cable, lo que permite que un brazo con resorte que sostiene el helicóptero comience a girar el Ingenio fuera de su posición horizontal. En el camino, un pequeño motor eléctrico tirará del brazo hasta que se enganche, llevando el cuerpo del helicóptero completamente vertical con dos de sus patas de aterrizaje accionadas por resorte desplegadas. Otro fuego pirotécnico, liberando las otras patas.
"Y todo el tiempo, el sistema de despliegue tiene que mantener las conexiones de cables de datos y eléctricos entre el rover y el helicóptero hasta que esté listo para caer", dijo David Buecher, gerente del sistema de despliegue en Lockheed Martin Space en Denver, que construyó el sistema. "Si bien he trabajado en mi parte justa de los sistemas de implementación basados en el espacio, este estaba en otro nivel".
Si todo va bien, los controladores de la misión ordenarán al sistema de entrega que se lance, y el Ingenio cubrirá esas últimas 5 pulgadas. Una vez que se confirme una buena caída, se le pedirá a Perseverance que se aleje para que el helicóptero pueda comenzar a recargar sus baterías con su panel solar. En ese punto, comienza el reloj de 30 soles en el programa de prueba de vuelo de Ingenuity.
El Ingenuity Mars Helicopter es una prueba de vuelo experimental de nueva tecnología. Las futuras misiones a Marte podrían alistar helicópteros de segunda generación para agregar una dimensión aérea a sus exploraciones. Podrían actuar como exploradores de tripulaciones humanas, transportar pequeñas cargas útiles o investigar acantilados, cuevas, cráteres profundos y otros destinos no visitados o de difícil acceso. Pero antes de que algo de eso suceda, un vehículo de prueba tiene que demostrar que es posible.
Y antes de que el vehículo de prueba pueda hacer algo de eso, tiene que aterrizar de manera segura en la superficie de Marte.
"El ingenio necesita perseverancia", dijo Aung. "El Mars Helicopter Delivery System es un ingenioso artilugio y solo uno de los ejemplos de cómo la misión Mars 2020 ha funcionado más allá del llamado para acomodar nuestro proyecto de prueba. Junto con él y el helicóptero, tuvieron que incorporar una estación base electrónica y una antena dedicada por completo a las operaciones de helicópteros en el rover. Nuestros equipos tuvieron que trabajar en estrecha colaboración para hacer que este complejo sistema funcione. Cuando Ingenuity vuela, será un logro que todos podemos compartir ".
Sobre la misión Marte 2020
Una división de Caltech en Pasadena, JPL construyó y administra el helicóptero para la NASA. Lockheed Martin Space proporcionó el sistema de entrega de helicópteros Mars. El Programa de Servicios de Lanzamiento de la NASA, con sede en el Centro Espacial Kennedy, es responsable de la gestión del lanzamiento.
La perseverancia es un científico robótico que pesa alrededor de 2,260 libras (1,025 kilogramos). La misión de astrobiología del rover buscará signos de vida microbiana pasada. Caracterizará el clima y la geología del planeta, recolectará muestras para el futuro regreso a la Tierra y allanará el camino para la exploración humana del Planeta Rojo. No importa en qué día despegue la perseverancia durante su 20 de julio-agosto. 11 período de lanzamiento, aterrizará en el cráter Jezero de Marte el 18 de febrero de 2021.
La misión de rover Perseverance de Mars 2020 es parte de un programa más amplio que incluye misiones a la Luna como una forma de prepararse para la exploración humana del Planeta Rojo. Acusado de regresar los astronautas a la Luna para 2024, la NASA establecerá una presencia humana sostenida en y alrededor de la Luna para 2028 a través de los planes de exploración lunar Artemis de la NASA .
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