En Marte, el rover Perseverance y un helicóptero deambularán libremente


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A las 3:55 pm ET del 18 de febrero, el rover Perseverance de la NASA finalmente aterrizó en Marte, completando un viaje por el espacio que comenzó en julio pasado. El quinto rover en aterrizar en el planeta rojo, este vehículo cuadrado del tamaño de un automóvil con un brazo extensible ahora está encargado de buscar signos de vida antigua y recopilar datos sobre la geología y el clima de Marte. Incluso sentará las bases para una eventual exploración humana del planeta.

Para hacer todo eso posible, el rover lleva una impresionante exhibición de tecnología diseñada especialmente para la misión histórica de Perseverance, desde piezas de un nuevo traje espacial a un helicóptero autónomo, el primer avión enviado a otro planeta. Esas herramientas ayudarán al rover a recopilar datos sobre la atmósfera del planeta, que luego puede enviar a la NASA. Hay también un sistema de excavación que puede recolectar muestras de alta calidad de suelo marciano para guardarlas y luego analizarlas en una futura misión a Marte.

En los años que se espera que opere el nuevo rover, estas máquinas enfrentarán desafíos con los que la tecnología terrestre nunca tiene que lidiar, incluida la atmósfera súper delgada de Marte, los recursos limitados, las temperaturas increíblemente frías y la comunicación demorada con los señores humanos en la Tierra.

Para darle una idea de cómo sucederá todo esto, hemos descrito algunas de las características más interesantes que estarán en exhibición ahora que Perseverance tiene finalmente llegó a Marte.

La perseverancia está armada con tecnología avanzada de conducción autónoma

La clave del éxito de su misión es la capacidad de perseverancia. a auto-conducir. El vehículo tiene una computadora dedicada a sus capacidades autónomas, y como explica Wired, fue diseñado y construido específicamente para esta misión. La función de conducción autónoma es esencial porque Marte está simplemente demasiado lejos para que los humanos le den instrucciones constantes en tiempo real al vehículo. Así que el rover necesita valerse por sí mismo.

“Una de las limitaciones fundamentales de cualquier tipo de exploración espacial, ya sea que vayas a Marte, Europa o la Luna, es que tienes un ancho de banda limitado, lo que significa un límite en la cantidad de información que puedes enviar de un lado a otro”. David Wettergreen, profesor de investigación del Instituto de Robótica Carnegie Mellon, le dijo a Recode. “Durante los períodos de tiempo en los que el robot no puede comunicarse, la autonomía es importante para que pueda seguir realizando tareas, explorar por su cuenta, progresar, en lugar de quedarse sentado esperando la próxima vez que escuche de nosotros.”

Pero construir un vehículo autónomo para Marte no es necesariamente tan fácil como construir un automóvil autónomo aquí en la Tierra (y eso no es facil, cualquiera). Por un lado, el vehículo debe preocuparse principalmente por la seguridad, no por la velocidad o la comodidad de sus pasajeros. Después de recibir instrucciones básicas de los humanos sobre a dónde debe ir, Perseverance tiene que descubrir la ruta menos peligrosa por su cuenta. Si se estrella, el rover podría volverse inútil.

“Marte no es una carretera pavimentada, bonita, plana y fija. Marte es un terreno realmente desafiante. Hay tierra, rocas, arena, pendientes, acantilados, todas estas cosas que el rover tendrá que evitar ”, explicó. Philip Twu, ingeniero de sistemas robóticos de la NASA. “Además de las cámaras, el rover también necesitará computadoras, algoritmos y software para poder procesar todos esos datos de imágenes en esencialmente una imagen en 3D que luego seguirá adelante y usará para planificar”.

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

“En Marte, no hay nada que se mueva”, dijo Wettergreen. “Se están moviendo lentamente, por lo que pueden 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 que se estudiarán en la Tierra

El vehículo también está armado con un brazo de 7 pies de largo equipado con un taladro diseñado para recolectar muestras de roca y suelo debajo de la superficie de Marte. Luego, esas muestras se almacenarán en hasta 43 contenedores que el rover transporta por el planeta. Una vez que se recolecten esas muestras, se dejarán en tubos que se colocarán en la superficie de Marte para que las recoja una misión futura.

El brazo por sí solo no es tan impresionante como pieza de tecnología espacial. En cambio, su virtud es todo lo que viene, bueno, armado.

“Es como una navaja suiza de instrumentos científicos”, dijo Wettergreen. “Lo sorprendente de todo esto son todas estas diferentes funcionalidades y capacidades 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 a “la lupa de un geólogo, que amplía y registra texturas de rocas y suelos”, que es parte de una herramienta, apropiadamente llamada Sherloc, que viene con espectrómetros especiales y un láser. También hay una herramienta llamada PIXL que puede analizar elementos químicos increíblemente diminutos y, en palabras de la NASA, tomar “super imágenes de primer plano de texturas de rocas y suelos”Para ayudar a los científicos a descubrir si Marte pudo haber albergado vida microbiana en el pasado.

Cámaras y micrófonos de alta tecnología le darán “sentidos” al rover

Integrados en el rover hay una gran cantidad de cámaras de muy alta calidad23 en total – que ayudará al vehículo a inspeccionar el planeta. Las cámaras no solo ayudarán a Perseverance a moverse por Marte, sino que también tomarán imágenes de muestras recolectadas en el planeta y registrarán la llegada del vehículo a la superficie a todo color. Mientras tanto, la NASA dice que los llamados Cámaras de “ingeniería” asumirá tareas como ayudar al vehículo a evitar áreas potencialmente peligrosas, como dunas de arena y trincheras, mientras que otras ayudarán al sistema a navegar sin intervención humana.

Un dibujo del rover Perseverance de la NASA que detalla sus múltiples cámaras.

Hay 23 cámaras a bordo del Perseverance.
NASA

Al mismo tiempo, el rover recogerá datos de sonido a través de su dos micrófonos. Esos dispositivos escucharán el rover a medida que llega y viaja por el planeta. Hay un micrófono especial que funciona en conjunto con un láser para estudiar la química de la geología del planeta mediante el zapping y grabando el sonido del zapping. Como NASA explica, el micrófono escucha la intensidad del “pop” que hace el láser que convierte la roca en plasma, lo que “revela la dureza relativa de las rocas, lo que nos puede decir más sobre su contexto geológico”.

Un helicóptero autónomo volará sobre otro planeta. Esa es la primera vez.

También a bordo del rover está el Ingenuity, que, si todo sale según lo planeado, será el primer helicóptero en volar sobre Marte, así como el “primer avión en intentar un vuelo controlado en otro planeta”, según la NASA. Eso hace que Ingenuity sea un experimento en sí mismo, uno que ha pasado pruebas exhaustivas en la tierra. Su misión es demostrar que el vuelo en Marte, donde realizará hasta cinco vuelos de prueba, es posible, y que los vuelos se pueden realizar de forma autónoma en el planeta.

Si bien el dispositivo es esencialmente un dron, está especialmente diseñado para Marte, que tiene menos gravedad que la Tierra. Esto facilita el ascenso, pero debido a la atmósfera comparativamente delgada, el vuelo en sí es más desafiante. Como The Verge informa, las palas del helicóptero pueden hacer más de 2000 revoluciones por minuto, varias veces la velocidad de las palas de un helicóptero que se mueven en la atmósfera terrestre. El ingenio es increíblemente ligero, con un peso de alrededor de 4 libras.

Pero la autonomía del pequeño vehículo no solo está diseñada para ayudar con la navegación; también está construido para mantener vivo el ingenio.

“Marte es muy, muy frío. Llega a unos 130 grados Fahrenheit negativos por la noche. Eso es bastante frío ”, explicó Twu. “Por lo tanto, la autonomía a bordo del helicóptero también está relacionada con la búsqueda de una manera de mantener el helicóptero lo suficientemente caliente para sobrevivir a todas las noches marcianas”.

Si el helicóptero finalmente tiene éxito, ayudará a la NASA a tomar decisiones sobre dónde podría prestar asistencia el vuelo durante futuras misiones al planeta. Drones similares podrían servir como exploradores que inspeccionan el terreno de Marte, especialmente lugares a los que los rovers no pueden llegar fácilmente, o, como dice la NASA, convertirse en “embarcaciones científicas independientes completas que transportan cargas útiles de instrumentos.

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

“Una y otra vez, hemos visto que la tecnología desarrollada para las misiones de la NASA, muchas de ellas para misiones espaciales, termina teniendo aplicaciones terrestres aquí en la Tierra”, dijo. “Todo el desarrollo de tecnología puede polinizar de forma cruzada y los avances en un área inevitablemente resultan en avances en otras áreas”.

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

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