Tango Delta: cómo aterrizó Perseverance en Marte

Por Daniel Marín, el 22 febrero, 2021. Categoría(s): Astronáutica • Mars 2020 • Marte • NASA • Sistema Solar ✎ 121

Perseverance nos acaba de regalar una serie de imágenes que pasarán automáticamente a la historia de la exploración espacial. Después de aterrizar en Marte el pasado 18 de febrero de 2021, Perseverance se convirtió en el quinto rover en alcanzar el planeta rojo. Es el vehículo con ruedas más avanzado y ambicioso que haya sido puesto en la superficie de otro planeta y, además, es la nave espacial que más cámaras ha llevado para documentar su aterrizaje. Y no solo cámaras, también incluye un micrófono, que no es el primero en Marte, pero sí el primero que ha logrado grabar el sonido del viento directamente de la atmósfera. El resultado de este despliegue audiovisual es una enorme cantidad de imágenes y vídeos que han ido llegando poco a poco desde Marte a lo largo de estos últimos días hasta que hoy se han hecho públicos. Unos vídeos que son simplemente espectaculares y que han sido combinados para producir esta obra de arte:

Alucinante. El vídeo comienza con la secuencia del despliegue del paracaídas que, con 21,5 metros, es el más grande de la historia de la exploración de Marte. Una de las partes del desarrollo de la misión Mars 2020 que más quebraderos de cabeza ha dado a los ingenieros fue precisamente el paracaídas, que tenía que ser más amplio que el de Curiosity (MSL) debido a la mayor masa del rover, pero, al mismo tiempo, no podía ocupar un volumen mayor. En el vídeo se puede ver el despliegue y posterior inflado del paracaídas a velocidades supersónicas (unos 1600 km/h). Uno de los fragmentos que sale volando es el radomo de una de las antenas de baja ganancia, aunque sin consecuencias, afortunadamente. Es la primera vez que vemos cómo se infla un paracaídas en una atmósfera alienígena.

El paracaídas de Perseverance. Los colores esconden un código para representar la frase ‘Dare mighty Things’ y, de paso, también sirven para identificar la orientación del paracaídas (NASA/JPL-Caltech).

El vídeo continúa con la secuencia el descenso a la superficie gracias a una cámara situada en el chasis del rover, de forma parecida a cómo la cámara MARDI grabó el descenso de Curiosity en 2012. Se aprecian las oscilaciones producidas durante la etapa de descenso en paracaídas y cómo esas oscilaciones cesan al separarse la etapa de descenso con el rover. También se ve claramente la maniobra de evasión para evitar una colisión con el escudo térmico trasero (backshell) con el paracaídas y, en la etapa final, podemos ver la polvareda que levanta el escape de los motores de la etapa de descenso.

El vídeo anterior se grabó con la cámara RDC (Maki et al.).
Separación del escudo térmico. A la derecha se ve una caja negra con la electrónica de MEDLI, así como los 9 puntos de acoplamiento del escudo (JPL/NASA-Caltech).

Pero lo realmente impactante es la última parte que recoge la maniobra sky crane, grabada por una cámara en la etapa de descenso que apuntaba al rover y, al mismo tiempo, por otra cámara en el rover apuntando a la etapa de descenso.

Es-pec-ta-cu-lar. El vídeo recoge el despliegue del rover bajo la etapa de descenso cuando comienza la maniobra sky crane. Perseverance se descuelga de la etapa mediante tres cables de nylon de 7,6 metros y un umbilical que conecta la etapa con el rover. La etapa está descendiendo en esos momentos a una velocidad constante de unos 2,7 km/h gracias a cuatro de los ocho motores de hidrazina de los que dispone. Este umbilical se encarga de suministrar electricidad y controlar la etapa de descenso (aunque dispone de un ordenador propio, está dirigida por los dos ordenadores redundantes del rover). Por este umbilical también se han enviado las imágenes que acabamos de ver con el fin de ser almacenadas en la memoria de Perseverance antes de la separación de la etapa, que se estrelló poco después a más de 150 metros de distancia. La siguiente imagen —de Curiosity/MSL— refleja la configuración del vehículo durante la maniobra sky crane y sirve para entender qué estamos viendo en estos vídeos:

Animación del rover durante la maniobra sky crane.

Sin duda, el vídeo más llamativo es el de la etapa de descenso filmada desde el rover. Se sienten las oscilaciones del rover colgando bajo la etapa (aunque lo que en realidad oscilaba era el vehículo, no la etapa, lógicamente). Mucha gente se ha sorprendido porque no se aprecia el escape de los motores, pero no olvidemos que la etapa de descenso usaba un sistema de propulsión monopropelente a base de hidrazina, sin oxidante que genere una combustión (para este combustible, el oxidante sería tetraóxido de dinitrógeno). Los productos de escape de este sistema son nitrógeno e hidrógeno, dos gases transparentes. Además, no olvidemos que los escapes de motores cohete en el vacío o en atmósferas poco densas sin oxígeno, como la de Marte, son muy poco llamativos. Lamentablemente, el cine nos tiene malacostumbrados. Por otro lado, solo cuatro de los ocho motores estaban funcionando en ese momento (los que tienen las toberas apuntando más hacia afuera).

La etapa de descenso vista desde el rover (NASA/JPL-Caltech).
El rover visto desde la etapa de descenso (NASA/JPL-Caltech).

Todas estas imágenes han sido grabadas mediante el sistema EDLCAM, que incluye cuatro conjuntos de cámaras comerciales. Las tres cámaras redundantes PUC (Parachute Uplook Cameras), situadas en el escudo térmico trasero (backshell), filmaron el despliegue del paracaídas. La cámara RDC (Rover Downlook Camera), la equivalente de MARDI, grabó el descenso a 30 fps hasta la superficie desde la parte inferior del rover a partir de la separación del escudo térmico, mientras que la DDC (Descent stage Downlook Camera) hizo lo propio a 12 fps desde la etapa de descenso a partir del inicio de la maniobra sky crane. La cámara RUC (Rover Uplook Camera) fue la encarga de filmar la etapa de descenso a 30 fps desde la parte superior del rover. Como curiosidad, el sistema EDLCAM está gestionado por un ordenador comercial de tipo PC con un procesador Intel Atom bajo Linux. Aunque Ingenuity también lleva software open source, por ahora está hibernando, por lo que podemos decir que esta ha sido la primera vez que se usa Linux en la superficie de Marte.

Cámaras EDLCAM de Mars 2020 que filmaron la secuencia de descenso y aterrizaje (NASA).
Las diferentes cámaras y su campo de visión (Maki et al.).
Momento de funcionamiento y fps de cada cámara (Maki et al.).
La cámara RUC filmó la etapa de descenso desde el rover (Maki et al.).
La cámara DDC filmó el rover desde la etapa de descenso (Maki et al.).

Si esto no te ha parecido lo suficientemente impresionante, no te vayas todavía, que hay más. Además de imágenes, el sistema EDLCAM ha sido capaz grabar sonido gracias a un micrófono. Sí, el primer micrófono que funciona en Marte. ¿Quieres saber cómo se oye el viento en el cráter Jezero? Atento:

Posición del micrófono de EDLCAM (Maki et al.).
Detalle del micrófono (Maki et al.).

Puede que el audio no sea espectacular, pero el hecho de que la brisa en un planeta alienígena suene tan familiar me parece algo mágico, por no hablar de la tecnología necesaria para que podamos disfrutar de estos sonidos (en realidad, el viento suena más grave debido a la baja densidad de la atmósfera). Este micrófono —un modelo DPA 4006— funciona a una frecuencia de 48 kHz, digitalizados a 24 bits (más adelante se podrá usar otro micrófono que lleva el instrumento francés SuperCam). Desgraciadamente, no fue posible grabar el audio durante la fase EDL. Si sigue funcionando, se intentará usar el micrófono para captar el ruido de los instrumentos de Perseverance (especialmente MOXIE).

Una de las ruedas de Perseverance vista por una cámara Hazcam (NASA/JPL-Caltech).

Por otro lado, después de una polémica sequía de imágenes que ha durado unos días, ya tenemos las primeras imágenes «de verdad» que ha enviado Perseverance. Hasta ahora solo habíamos podido disfrutar de las imágenes de las cámaras de navegación Hazcam, que, aunque son mucho mejores que las de Curiosity, están situadas a poca distancia del suelo. El mástil del rover ya está en posición vertical y, por tanto, las cámaras Navcam ya pueden comenzar a otear el paisaje.

Perseverance visto por una de las Navcam. Se aprecia al fondo el delta de Jezero y, más atrás, las paredes del cráter (NASA/JPL-Caltech).
La zona al lado del rover (NASA/JPL-Caltech).
Se puede ver la zona despejada por el escape de la etapa de descenso (NASA/JPL-Caltech).
Otra vista del delta (NASA/JPL-Caltech).
Vista de la cubierta del rover y el brazo robot (NASA/JPL-Caltech).
Aquí se ve en primer plano el brazo robot y el experimento PIXL (NASA/JPL-Caltech).
Primer panorama de Perseverance gracias a las cámaras Navcam. Fue tomado el 20 de febrero de 2021 (NASA/JPL-Caltech).
Las cámaras Navcam de Perseverance y, al lado, las dos de Mastcam-Z (encima se ve el ‘ojo’ de SuperCam) (Maki et al.).

Además, las cámaras principales, el instrumento Mastcam-Z también ha mandado sus primeras imágenes. Su capacidad de hacer zoom —de ahí la ‘Z’ es más que evidente—:

Primera imagen de Mastcam-Z con el blanco de calibración. Al lado se aprecian los cables cortados que conectaban el rover con la etapa de descenso para el sistema de refrigeración durante el crucero a Marte.  Detrás se ve la cámara RUC que grabó la etapa de descenso (NASA/JPL-Caltech).
Blanco de calibración de Perseverance (NASA/JPL-Caltech).

Asimismo, la cámara HiRISE de la sonda MRO ha podido captar desde la órbita el escudo térmico, la etapa de descenso y el paracaídas una vez en la superficie:

Los distintos elementos de Perseverance que han quedado en el cráter Jezero (NASA/JPL-Caltech/University of Arizona).
El lugar del impacto de la etapa de descenso (NASA/JPL-Caltech/University of Arizona).
La zona del impacto del escudo térmico (NASA/JPL-Caltech/University of Arizona).
Perseverance visto desde la órbita (NASA/JPL-Caltech/University of Arizona).
El paracaídas y el backshell (NASA/JPL-Caltech/University of Arizona).

Después del día de hoy, imaginar lo que sentirán los primeros seres humanos en pisar Marte es un poco más fácil.

Adiós, etapa de descenso (NASA/JPL-Caltech).
‘I fly awaaaay’ (NASA/JPL-Caltech).

PD: «Tango Delta Nominal» es el código de confirmación del aterrizaje en la jerga de la NASA. Tango y Delta viene de las letras TD, o sea, touchdown, ‘aterrizaje’.



121 Comentarios

      1. Confirmo, pese a llevar un RTG que genera energía todo el día por la noche enfría mucho y entonces usan el calor del RTG para mantener caliente todo lo que haga falta y recargar las baterías para despues durante el día ya hacen lo que sea, además las noches se suelen usar para repasar datos del día y preparar el siguiente con cosas delicadas como las ordenes de movimiento

          1. A ver, pueden hacer lo que les de la gana, como es lógico, pero de forma habitual por la noche el rover para y aprovecha para recargar sus baterías de iones de litio.

  1. A l u c i n a n t e . . . la filmación es de locos, tu explicación tremenda … solo queda dar gracias. Gracias Daniel y gracias NASA.
    PD: Estamos en el año 2021 (dos mil veintiuno) en la era de las redes sociales, donde la inmediatez manda, donde lo que sea que quieras aprender o informarte puedes buscarlo en la web, sin embargo aparecen unos que otros periodistas diciendo que llegaron las primeras imágenes a color de marte. (punto) no valdría la pena polemizar sobre esto si no fuera por el hecho de que algunos lectores, oyentes o como quieras llamarles, refutaron esas noticias sobre las fotitos a color diciendo que son falsas porque tienen mala resolución y son hechas por ordenador.
    Carl Sagan nos ampare.

  2. Alguien sabe como son los mecanismos que cortan los cables? He buscado información pero no he encontrado nada, solo que son dispositivos pirotécnicos y poco más.

      1. Gracias. Una observación, arriba comentas «al lado se aprecian los cables cortados que conectaban el rover con la etapa de descenso», pero el cable que baja de la etapa es una manguera color blanco que va conectada a un dispositivo gris oscuro en el rover. Este dispositivo está a una distancia intermedia entre las dos ruedas traseras, al lado justo de una curiosa pieza que desde arriba se asemeja a una «estrella de sheriff» 🙂 En esta foto se aprecia:
        https://danielmarin.naukas.com/files/2021/02/Captura-de-pantalla-104.png
        Por lo que he podido investigar, parece que los cables se cortan dentro de ese dispositivo color gris oscuro, que supongo es donde va integrada la guillotina.

        Esos cables de cobre pienso que deben ser otra cosa…

        Saludos

        1. Tienes razón, yo también pensé que eran los cables cortados de la grúa, pero en esta imagen que adjunto se ve que ya estaban cortados antes de separarse de la misma y como el umbilical blanco entra en el tubo gris.

          Lo único que se me ocurre es que fueran los de alimentación y comunicación para pruebas en tierra. Pero si que es extraño que los hayan dejado cortados de esa forma tan desprotegida, (ni que fueran de SpaceX).

          1. Bueno, por lo no visto ha desaparecido mi comentario al respecto, pero aquí han quedado despejadas mis dudas.
            Como siempre se agradece la inestimable calidad de la info.

  3. Al departamento de marketing de la NASA hay que darle una medalla. Las otras agencias (ESA, Rusia, Japón, desde luego China) deben aprender a vender su producto como lo hace esta gente.

  4. Menuda currada se metió ayer Daniel retwitteando según iban saliendo los vídeos de la NASA… No me extrañaría que a estas horas tenga todavía los pulgares doloridos. 😂

    En cuanto a lo de los escapes en el vacío, es una de las mayores cagadas de una serie épica, «GALACTICA», donde los misiles disparados por unos y otros en el espacio dejaban tras de sí unas magníficas y espectaculares estelas…

      1. Ya, pero eran auténticas humaredas… No se yo… Creo que en «THE EXPANSE» lo han resuelto mejor con los minimotores Epstein que propulsan a los torpedos (= misiles) nucleares que elegremente se disparan unos y otros.

        1. Galáctica tiene un gran momento absurdo cuando se tienen que ir al quinto pino de la Galaxia para encontrar «agua». No recuerdo si fue en el segundo o el tercer episodio…

          1. Ojo que para hablar mal de galáctica hay que lavarse la boca…que no es STAR WARS😅… los de la 13 colonias eran piquito finito y eso que tenían motores FTL😁

  5. La última foto parece analógica, como parte de una película mala de Alien. Pero son solo los restos de polvo y piedras levantados por los propulsores. Pero da igual, es una «imágen homenaje» a las viejas pelis de los felices años ochenta de ciencia ficción.

    Está claro que estamos en la era de los selfies. Toda esta información es muy valiosa y nos ayudará a perfeccionar futuras misiones. Y parece que hasta ahora hemos visitado otros planetas como a ciegas. Gracias al avance en la electrónica.

  6. Me emocioné viendo el vídeo porque es impresionante, aunque el único sonido que pude oír fue la gente del control de misión hablando. NASA desde luego que sabe vender sus misiones.

    Este es el tipo de cosas que tenían que existir desde mucho atrás, sabiendo tantas y tantas veces que se dijo en el pasado que en estas fechas estaríamos en Marte. Con astronautas, no sólo robots.

  7. Yo lo estuve viendo en directo y fue simplemente genial.

    Si hubiera salido mal se hubiera perdido mucho
    El vuelo del drone,
    Muestras para que en un futuro se pudieran analizar.
    Estudios sobre la vida pasada o presente en Marte

    Ha sido fantástico y sobre todo las fotos y descubrimientos que vendrán

  8. La maniobra Sky Crane es la etapa que más me fascina desde el Curiosity (me refiero al aspecto de Ingeniería; cuando entre en juego la Ciencia pura y dura vamos a alucinar).
    Éstas son las imágenes que en 2012 sólo podíamos disfrutar en animaciones digitales.

  9. «…Lamentablemente, el cine nos tiene malacostumbrados….»
    Tu si que nos tienes malacostumbrados, Daniel; vaya ritmo que llevas con las publicaciones. De verdad que no hay palabras para agradecértelo, mucho ánimo y a ver si podemos disfrutar de este blog muchos, muchos años.

  10. Muchas gracias por toda la información. Una lástima lo del micrófono. Habría estado genial ponerle banda sonora a la fase del skycrane aunque se oyera raro. ¿Cuándo se sabrá el estado del micrófono?

  11. Impresionante lo que han conseguido y como lo han mostrado! Y qué decir de la entrada de Daniel, maravillosa. Muchas gracias!

    Viendo el video del descenso y el sonido del micro se me ha venido una cuestión a la cabeza.
    Cuando se suelta el escudo térmico, dicen que la sonda ya es subsónica…
    Si, como leí una vez por naukas, la velocidad del sonido en Marte es en torno a un tercio de la de aquí, unos 340km/h…¿están diciendo que el escudo se suelta a esa velocidad aproximada?
    Por otro lado, ¿existe una barrera del sonido equivalente a la terrestre en Marte? ¿Estaría sobre esos 340km/h?
    En la tierra vemos que la máxima presión aerodinámica (Max q) de un lanzamiento se da poco después de alcanzarse la velocidad del sonido. Evidentemente en Marte la presión que sufriría el cohete sería muy inferior a la de aquí por la densidad de la atmósfera marciana, pero ¿como se relaciona con la velocidad del sonido marciana? ¿Se daría «Max Q» mucho más separado del «Mars Mach 1»?

    1. Existir debería existir una barrera del sonido ¿no? Al fin y al cabo habiendo atmosfera hay sonido.
      sé que la velocidad a la que el paraca frenaba a Percy era de 300km/h así por ahí debe de andar la velocidad a la que se soltó el escudo termico.
      Y el max-q creo que no tiene relación alguna con la velocidad del sonido, depende de la velocidad que lleves en relación a la densidad atmosférica que haya en el punto en el que te encuentres.

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