Ingenuity, el helicóptero de la NASA que viajará a Marte con el rover Perseverance recorrerá 505 millones de kilómetros de espacio interplanetario para llegar a Marte. Pero para el equipo que trabaja en la primera prueba de vuelo experimental en otro planeta, la ingeniería de los últimos 13 centímetros del viaje ha sido una de las más difíciles de todas. Para volar con seguridad esos 13 centímetros, la distancia que separará a Ingenuity desde donde está guardado en la barriga del rover hasta la superficie de Marte, se les ocurrió el ingenioso sistema de entrega del Mars Helicopter.

"Ingenuity es diferente a cualquier otro helicóptero que se haya construido porque el vuelo controlado con motor en Marte es diferente a todo lo que se haya intentado", dijo MiMi Aung, gerente de proyecto Mars Helicopter en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California. "Y luego tuvimos que descubrir cómo amarrarlo para el viaje y desplegarlo con seguridad desde el rover Perseverance".

El fuselaje cuadrado del ingenio (que alberga ordenadores, cámaras, baterías y similares) es aproximadamente del tamaño de una pelota de softball (20 por 16 por 14 centímetros). Pero si mira fuera de la caja, encontrará muchas otras cosas importantes, incluida una antena, panel solar, patas de aterrizaje y dos rotores que miden 1.2 metros de ancho, lo que hace que estibar y desplegar el helicóptero sea un desafío. El paquete completo pesa aproximadamente 2 kilogramos.

"En una misión rover de Marte, la adición de incluso una nueva arandela suele ser digna de debate", dijo Chris Salvo, líder de la interfaz del helicóptero en JPL. "Ingenuity 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. Al final, decidieron colocarlo en la barriga de Perseverance, que en un tramo relativamente plano de la superficie del Planeta Rojo debería estar a aproximadamente 67 centímetros de distancia al suelo. Si bien eso puede parecer mucho espacio (un SUV en la Tierra proporciona aproximadamente un tercio de eso), el sistema de entrega reduce esa distancia en aproximadamente 6 centímetros. Ingenuity mide aproximadamente 49 centímetros de alto. Aquí es donde entra el viaje de 13 centímetros. "No hay mucho espacio para jugar", dijo Salvo, "pero descubrimos que si conectas el helicóptero horizontalmente, hay suficiente para hacer el trabajo".

Ingenuity 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 del helicóptero estarán atentos a posibles aeródromos: parches de terreno de 10 por 10 metros relativamente plano, nivelado, sin obstrucciones y visible por Perseverance.

Alrededor del 60º día marciano, o sol, de la misión, Perseverance soltará el escudo protector de grafito que protegió al helicóptero durante el aterrizaje. Luego se dirigirá conducirá al centro del terrero escogido. Aproximadamente seis días más tarde, después de que los equipos del helicóptero y el rover estén seguros de que todo está listo, ordenarán al sistema de entregar de Mars Helicopter 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 accionado por resorte que sostiene el helicóptero comience a girar a Ingenuity 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 encendido pirotécnico, liberará las otras patas.

"Y todo el tiempo, el sistema de despliegue tiene que mantener las conexiones de cables eléctricos y de datos 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 sueltye, y el helicóptero Ingenuity recorrerá esos últimos 13 centímetros. Una vez que se confirme que está bien, 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 vuelo de prueba de Ingenuity.

El helicóptero Ingenuity es un vuelo de prueba experimental de nuevas tecnologías. 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.