El rover Perseverance y un helicóptero viajarán libremente por Marte


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El 18 de febrero, a las 3:55 p.m. CET, el rover Perseverance de la NASA finalmente aterrizó en Marte y completó un viaje por el espacio que comenzó en julio pasado. Este vehículo del tamaño de un automóvil con forma de caja y brazo extensible es el quinto rover que aterriza en el planeta rojo. Ahora se supone que debe buscar signos de vida antigua y recopilar datos sobre la geología y el clima de Marte. Incluso sentará las bases para cualquier exploración humana del planeta.

Para que todo esto sea posible, el rover presenta una tecnología impresionante especialmente diseñada para la misión histórica de Perseverance, desde partes de un nuevo traje espacial hasta un helicóptero autónomo, el primer avión enviado a otro planeta. Estas herramientas ayudan al rover a recopilar datos sobre la atmósfera del planeta que luego puede enviar a la NASA. También hay un sistema de excavación que se puede utilizar para recolectar muestras de alta calidad del suelo marciano y luego analizarlas de una futura misión a Marte.

En los años en que se espera que el nuevo rover esté operativo, estas máquinas encontrarán desafíos con los que la tecnología terrestre nunca tendrá que lidiar, incluida la atmósfera marciana superdelgada, los recursos limitados, las temperaturas increíblemente frías y el retraso en la comunicación con los señores humanos en el Tierra.

Para darte una idea de cómo sucederá todo esto, hemos presentado algunas de las características más interesantes que se revelarán ahora cuando Perseverance finalmente llegue a Marte.

Endurance está equipado con tecnología avanzada de conducción autónoma

La clave del éxito de su misión es la capacidad de perseverar. conduzca usted mismo. El vehículo tiene una computadora dedicada a sus capacidades autónomas. Como explica Wired, fue diseñado y construido específicamente para esta misión. La función de conducción autónoma es importante porque Marte está demasiado lejos para que los humanos le den direcciones constantes en tiempo real al vehículo. Entonces el rover tiene que cuidarse solo.

«Una de las limitaciones fundamentales de cualquier tipo de exploración espacial, ya sea que vaya a Marte, Europa o la Luna, es que tiene un ancho de banda limitado, lo que significa que la cantidad de información que puede enviar de un lado a otro es limitada». David Wettergreen, profesor de investigación del Instituto de Robótica Carnegie Mellon, dijo a Recode. “En momentos en los que el robot no puede comunicarse, la autonomía es importante para que pueda continuar realizando tareas, explorar por su cuenta y progresar en lugar de quedarse sentado esperando la próxima vez que nos escuche”.

Sin embargo, construir un vehículo autónomo para Marte no es necesariamente tan simple como construir un automóvil autónomo aquí en la Tierra (y tampoco lo es). Por un lado, el vehículo debe preocuparse principalmente por la seguridad, no por la velocidad o la comodidad de sus pasajeros. Después de que las personas hayan recibido instrucciones básicas sobre dónde ir, deben descubrir la ruta menos peligrosa por sí mismos. Si se estrella, el rover puede quedar inutilizable.

“Marte no es una carretera sólida, plana, hermosa y pavimentada. Marte es un terreno realmente desafiante. Hay tierra, rocas, arena, pendientes, acantilados, el rover tiene que evitar todas estas cosas ”, dijo Philip Twu, ingeniero de sistemas robóticos de la NASA. «Además de las cámaras, el rover también necesita computadoras, algoritmos y software para poder procesar todos estos datos de imagen esencialmente en una imagen 3D que luego se utiliza para la planificación».

Afortunadamente para Perseverance, Marte no es un lugar donde un vehículo autónomo tenga que preocuparse por chocar con otro automóvil o chocar con un peatón.

«Nada se mueve en Marte», dijo Wettergreen. «Se están moviendo lentamente para que puedan tomarse el tiempo para construir un modelo detallado, hacer muchos análisis sobre ese modelo y luego decidir qué hacer a continuación».

Un brazo robótico tomará muestras de Marte para examinarlas en la Tierra

El vehículo también está equipado con un brazo de 7 pies que está equipado con una broca que se puede usar para tomar muestras de roca y suelo debajo de la superficie marciana. Estas muestras luego se almacenan en hasta 43 contenedores que el rover lleva por todo el planeta. Una vez que se recolectan estas muestras, se dejarán en tubos que se encuentran en la superficie de Marte para que una futura misión las recoja.

El brazo solo no es tan impresionante como tecnología espacial. En cambio, su virtud es todo lo que viene bien armado.

«Es como una navaja suiza para instrumentos científicos», dijo Wettergreen. «Lo que es tan sorprendente son todas estas características y capacidades diferentes que han podido empaquetar en un paquete tan pequeño».

Por ejemplo, en el brazo hay una garra robótica equipada con un láser y otras herramientas, incluida una cámara llamada Watson, que la NASA compara con «la lente de mano de un geólogo que magnifica y registra las texturas de las rocas y los objetivos terrestres», que es parte de una herramienta, acertadamente llamada Sherloc, que viene con espectrómetros especiales y un láser. También hay una herramienta llamada PIXL que puede analizar elementos químicos increíblemente pequeños y, en términos de la NASA, tomar «super primeros planos de texturas de rocas y suelos» para ayudar a los científicos a descubrir si algo microbiano pudo haber ocurrido en Marte en el pasado. lugar tomado.

Cámaras y micrófonos de alta tecnología dan «sentidos» al rover

Varias cámaras de muy alta calidad están integradas en el rover, un total de 23, con las que el vehículo puede ver el planeta. Además de ayudar a Perseverance a navegar por Marte, las cámaras también toman fotografías de muestras recolectadas en el planeta y registran en color la llegada del vehículo a la superficie. Mientras tanto, la NASA dice que las llamadas cámaras de «ingeniería» harán trabajos como evitar áreas potencialmente peligrosas como dunas de arena y zanjas, mientras que otras ayudarán al sistema a navegar sin intervención humana.

Un dibujo del rover Perseverance de la NASA con detalles de sus múltiples cámaras.

Hay 23 cámaras a bordo de Perseverance.
NASA

Al mismo tiempo, el móvil graba datos de sonido a través de sus dos micrófonos. Estos dispositivos escuchan el rover cuando llega al planeta y se mueve. Hay un micrófono especial que, junto con un láser, estudia la química de la geología del planeta haciendo zapping y grabando el sonido del zapping. Como explica la NASA, el micrófono escucha la intensidad del “pop” del láser, que convierte la roca en plasma, lo que “revela la dureza relativa de las rocas que nos puede decir más sobre su contexto geológico”.

Un helicóptero autopropulsado volará sobre otro planeta. Esto está sucediendo por primera vez.

A bordo del rover está el Ingenuity, que, si todo sale según lo planeado, será, según la NASA, el primer helicóptero en volar sobre Marte y el «primer avión en intentar un vuelo controlado en otro planeta». Esto hace que Ingenuity sea su propio experimento que ha sido ampliamente probado en la Tierra. Su misión es demostrar que es posible un vuelo en Marte con hasta cinco vuelos de prueba y que los vuelos se pueden realizar de forma autónoma en el planeta.

Si bien el dispositivo es esencialmente un dron, fue diseñado específicamente para Marte, que tiene menos gravedad que la Tierra. Esto facilita el ascenso, pero el vuelo en sí es más difícil debido a la atmósfera comparativamente delgada del planeta. Como informó The Verge, las palas del helicóptero pueden girar a más de 2000 revoluciones por minuto, varias veces la velocidad a la que giran las palas del helicóptero en la atmósfera terrestre. El ingenio es increíblemente ligero y pesa alrededor de 4 libras.

Sin embargo, la autonomía del pequeño vehículo no solo debería ayudar con la navegación. También fue construido para mantener vivo el ingenio.

“Marte es muy, muy frío. Por la noche alcanza unos 130 grados Fahrenheit negativos. Hace bastante frío ”, explicó Twu. «La autonomía a bordo del helicóptero también está relacionada con encontrar una manera de mantener el helicóptero lo suficientemente caliente para sobrevivir todas las noches marcianas».

Si el helicóptero finalmente tiene éxito, ayudará a la NASA a tomar decisiones sobre dónde el vuelo podría brindar asistencia en futuras misiones en el planeta. Drones similares podrían servir como exploradores que inspeccionan el terreno de Marte, especialmente lugares a los que los rovers no pueden alcanzar fácilmente, o, como dice la NASA, convertirse en «vehículos científicos independientes con cargas útiles de instrumentos».

¿Veremos algún día algo de esta tecnología en la tierra? Es difícil decirlo en este momento, pero Twu señala que la NASA es famosa por sus derivados.

«Una y otra vez hemos visto tecnologías desarrolladas para misiones de la NASA – muchas de ellas para misiones espaciales – tienen aplicaciones terrestres aquí en la tierra», dijo. «Cualquier desarrollo tecnológico puede ser mutuamente beneficioso y los avances en un área conducen inevitablemente a avances en otras áreas».

Actualización, 18 de febrero de 2021, 3:58 p.m. ET: Esta pieza se ha actualizado para incluir que Perseverance ahora ha aterrizado en Marte.

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