En febrero de 2021, si todo va según lo planeado, NASA pondrá un nuevo rover en el planeta rojo con la misión Mars 2020. Un vehículo similar a su antecesor Curiosity, pero que en esta ocasión llevará consigo un compañero de viaje. Se trata de un diminuto helicóptero autónomo que viajará a Marte adosado a los bajos del rover, casi como un polizón espacial.
Conocido simplemente como Mars Helicopter, ese dron será depositado en el suelo marciano unos meses después de la llegada del rover para realizar una serie de vuelos de prueba. Un pequeño paso para los robots (que ya llevan décadas explorando el Sistema Solar), pero un gran salto para los drones: si tiene éxito, por primera vez la humanidad logrará volar un artefacto en otro planeta.
Mars Helicopter pesa tan solo 1,8 kilos y cuenta con todo el equipamiento necesario para volar de manera independiente. Consta de un cuerpo del tamaño de una pelota de balonmano del que salen unas pequeñas patas. Dentro del cuerpo se encuentran los instrumentos de navegación y comunicaciones, baterías, motores y un sistema de calefacción para proteger a los equipos del frío. Sobre el cuerpo se encuentran dos hélices situadas en un mismo eje —cada una de 12 metros, de punta a punta— y al final de este eje un panel solar. El dron también cuenta con una cámara que tomará imágenes de la superficie.
Las grandes dimensiones de las hélices —mucho mayores que el cuerpo— responden a la necesidad de crear suficiente sustentación en la atmósfera marciana, cien veces más tenue que la atmósfera terrestre a nivel del mar. Para ello, las aspas deben girar a unas 2.400 revoluciones por minuto, diez veces más rápido que lo que requeriría el vuelo de un aparato similar en la Tierra. La menor gravedad marciana, un tercio de la terrestre, juega a favor de los ingenieros en esta ocasión.
Está previsto que el Mars Helicopter realice una serie de vuelos de 90 segundos, en los que podría alcanzar un máximo de cinco metros de altura y tras cada uno de los cuales recargará las baterías utilizando el panel solar. Después del primer vuelo, la NASA analizará las imágenes para buscar un lugar seguro para el siguiente aterrizaje, aunque el dron deberá permanecer cerca del rover, que actúa como enlace de comunicaciones con la Tierra. El objetivo principal del helicóptero marciano es demostrar que es posible volar en Marte, probar la tecnología y recabar información para el diseño de futuros drones más avanzados y fiables. Por este motivo, sus diseñadores no se han molestado en incluir ningún tipo de instrumentación científica.
Un punto de vista inédito
En la Tierra, los drones voladores ya son una tecnología probada y fiable. Su adaptación para la exploración espacial puede resultar revolucionaria. “Un helicóptero puede acceder fácilmente a terrenos a los que un rover o incluso un astronauta no podría llegar”, explicó Havard Grip, el ingeniero a cargo de los sistemas de vuelo del Mars Helicopter durante la presentación de la misión el pasado marzo. “Vemos a estos helicópteros sirviendo como exploradores avanzados para ayudar a los rovers”. Más adelante, dijo Grip, versiones más avanzadas de los mismos podrían servir como apoyo para misiones tripuladas a Marte, en las que los astronautas los utilizarían para reconocer el terreno.
Por otra parte, estos vehículos permitirían un punto de vista inédito de la superficie marciana y una exploración mucho más dinámica del mismo. “Nuestra capacidades actuales en Marte incluyen satélites que pueden captar imágenes de la superficie desde una gran altitud y landers y rovers, que pueden tomar imágenes desde la superficie”, explicó Grip. “Con helicópteros podríamos elevarnos un poco y movernos sin vernos limitados por el terreno y aún así obtener imágenes detalladas de la superficie, lo que nos daría un punto de vista que actualmente no tenemos”.
El Mars Helicopter será un primer paso para medir la capacidad de los drones en la exploración espacial; una prueba que preparará el camino para otros planes más ambiciosos que la NASA ya tiene en marcha. En junio de 2019, la agencia eligió la misión Dragonfly como el siguiente paso de su programa de exploración New Frontiers, que enviará un dron con forma de libélula a Titán, la mayor luna de Saturno.
Algunos científicos opinan que Titán puede responder muchas preguntas sobre el origen de la vida en la Tierra. A pesar de que las temperaturas rondan los 180 grados bajo cero, tan frío que el metano se encuentra en estado líquido en su superficie, este satélite tiene una atmósfera con abundante nitrógeno y un ciclo hidrológico similar al terrestre (cambiando el agua por metano). “Se trata de un destino complejo y asombroso,” dijo Elizabeth Turtle, investigadora principal de Dragonfly, con ocasión de la elección de la misión el pasado junio. “No sabemos qué pasos ocurrieron en la Tierra para transformar la química en biología, pero pensamos que esa misma química prebiótica ocurre actualmente en Titán.”
Más allá de Marte
Con una fecha de lanzamiento prevista para 2026 y un coste de 1.000 millones de dólares (900 millones de Euros), Dragonfly será una máquina muy diferente del pequeño helicóptero marciano. De unos tres metros de largo, contará con ocho rotores dispuestos en cuatro ejes y podrá sustentarse durante más tiempo en la atmósfera de Titán, cuya densidad es el doble que la terrestre. Estará equipado con un generador nuclear alimentado por plutonio para producir energía y recargar sus baterías. También llevará consigo numerosos instrumentos científicos para estudiar la compleja química orgánica de Titán.
Diferencias aparte, ambos aparatos tienen la movilidad como elemento común. “Es extraordinario imaginar esta aeronave sobrevolando millas y millas de terreno sobre las dunas de arena orgánica de la mayor luna de Saturno, explorando los procesos que han dado lugar a ese entorno”, comentó tras la presentación de la misión Thomas Zurbuchen, uno de los principales administradores de la NASA en Washington.
El uso de drones como vehículos de exploración extraterrestre abre la puerta a una nueva era para las misiones espaciales. Si Mars Helicopter funciona como se espera y logra realizar con éxito el primer vuelo en otro planeta, todo estará listo para que Dragonfly recorra cientos de kilómetros a través de los cielos de la lejana Titán durante los dos años y medio que durará su misión. Si el ritmo de los descubrimientos aumenta tanto como la velocidad de los vehículos, comparándolos con el paso de tortuga de los rovers que exploran Marte o la Luna, nos espera una verdadera revolución.
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