March 30, 2018

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Exploradores de Marte

March 30, 2018

Debido a que las agencias espaciales han renovado el interés en la posibilidad de colonizar Marte, ha habido una serie de propuestas por varios actores en el tema, desde los que van paso a paso siguiendo una lógica, hasta los que ya proponen una colonización masiva. Sin embargo el sentido común ha prevalecido; enviar algo a esa distancia es demasiado costoso. Debido a lo anterior analizaremos brevemente el primer paso lógico y 3 de las propuestas desarrolladas por la NASA: Los exploradores aéreos. No tocaremos el tema del costo y la forma en la que se planea desplegarlos en Marte, sólo consideraremos 2 aspectos propios de ese planeta; densidad atmosférica que es el 1% comparado con la tierra; así como la fuerza gravitatoria que es 1/3 comparada con nuestro planeta.

 

La primera propuesta ya tiene algunos años, viene del Centro de Investigaciones de Vuelo de la NASA, en la Base Aérea de Edwards, liderada por el Ingeniero Aeroespacial Albion Bowers, quien propone un sistema aéreo basado en las investigaciones de los alemanes Ludwig Prandtl y los Hermanos Horten. Así pues, se realizan pruebas de vuelo de una ala voladora controlada por radio control a la que ya han integrado un sistema autónomo de vuelo en vuelo recto.  Desde el año 2016 la idea de desarrollar este avión considera que no hay fotografías aéreas de las zonas de aterrizaje de las misiones de colonización; ya que sólo hay foto de baja calidad por satélite de los rover en tierra. Así que el proyecto comprende lo que no se hace en tierra: fotografía aérea.

 

 

Fuente: NASA.

 

 

El pequeño avión con sistema autónomo de vuelo se desplegará en la alta atmósfera del planeta rojo, planeará a una velocidad promedio de 800 km/hr y tomará fotografías de reconocimiento por 12 o 15 minutos, posteriormente las enviará a la tierra antes de estrellarse con la superficie marciana a esa velocidad. Evidentemente hablamos de un vehículo no reutilizable, por no tener un sistema de propulsión ya que no se cuenta con pistas en dicho planeta.

 

La segunda propuesta viene del Centro Ames, donde el año pasado participo la estudiante mexicana de la UNAM María Regina Apodaca. Se trata de un helicóptero con doble rotor axial, concepto ampliamente probado, que por la disposición de los rotores lo hace muy estable y con la bondad de que cancela el torque o par motor generado por el giro de las aspas.

 

 

Fuente: NASA.

 

 

En semanas anteriores pudimos ver una foto de un rover en Marte donde muestra ya grandes daños en una de sus 6 ruedas, algo que sorprendió a la propia NASA; esto quiere decir que el suelo marciano, o al menos en algunos sitios, es mucho más abrasivo de lo que se creía. La solución de la NASA sugiere que en el 2020 se envíe un rover que cuente con su propio sistema de reconocimiento aéreo para que así sea capaz de trazar las rutas más seguras para su propio desplazamiento.

 

El helicóptero volará sólo 3 minutos cada día, trazando la ruta no solo por el reconocimiento orográfico, sino por el posicionamiento solar, ya que Marte tiene un débil campo magnético lo que elimina la posibilidad del uso de brújula. Después de 3 minutos de vuelo y 600 metros recorridos, aterrizará y esperará el reencuentro con el rover. El resto del día recargará sus baterías con energía solar por medio de un panel posicionado en el extremo superior del eje del rotor.

 

La tercera propuesta es aún más ambiciosa y viene del centro de investigaciones de Langley de la NASA. Este es literalmente es un scout, un explorador aéreo. Parecido a la idea del helicóptero de asistencia al rover, se desplegará desde dicho vehículo terrestre por medio de un brazo mecánico. El vehículo aéreo es similar a un UAV o dron, pues está diseñado para operar de forma autónoma. Su misión será realizar un mapeo de la superficie Marciana extendiendo una gran cantidad de territorio, localizando cañones y cuevas; esto con la finalidad de establecer los sitios adecuados para un asentamiento de colonos. Híbrido entre helicóptero y avión, con despegue y aterrizaje vertical, es una ala con flecha invertida y aletas de control aerodinámico en las puntas, con dos motores eléctricos en las puntas de las alas, una vez en vuelo se comporta como un avión hasta hacer la transición al vuelo vertical. Capaz de regresar al rover donde recargará sus baterías para misiones contínuas.

 

 

Fuente: NASA. 

 

 

Los 3 proyectos ya han volado y están apostando a obtener la autorización de la NASA. Cabe señalar que por la naturaleza de los proyectos, no se tiene apoyo económico como tal, así que los diseñadores buscan el apoyo por medio de las convocatorias de la misma NASA; una vez que ganan algún proyecto pasa a la siguiente etapa de diseño. Actualmente están en la fase inicial de diseño probando su valía.

 

El PRANDTL M del Centro de Investigaciones de vuelo de la NASA, realizará vuelos liberados desde gran altura elevado por un globo atmosférico hasta una elevación suficiente para recrear la enrarecida atmósfera de Marte. El helicóptero del Centro de investigaciones Ames de la NASA parece que ya realizó vuelos en baja presión atmosférica. El explorador del Centro de investigaciones de Langley de la NASA ya ha realizado vuelos en cámaras de baja presión atmosférica imitando las condiciones meteorológicas de Marte, parece ser que sólo en vuelos verticales a muy baja altitud.

 

No queda más que esperar para conocer en próximos años cual es la decisión que tomen los directivos de la NASA y entonces comenzará una nueva rama de la aviación, diseños de sistemas de vuelos específicos para otros Planetas.

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