Dos helicópteros para la misión de retorno de muestras de Marte

Por Daniel Marín, el 5 agosto, 2022. Categoría(s): Astronáutica • ESA • Marte • NASA ✎ 138

Hace apenas unos meses comentábamos por aquí el atolladero en el que se había metido la NASA y la ESA con la Misión de Retorno de Muestras de Marte (MSR, Mars Sample Return). El proyecto MSR en realidad incluye tres misiones espaciales diferentes: el rover Perseverance de la NASA, que ya está en Marte, la sonda SRL (Sample Retrieval Lander), también de la NASA, y el orbitador europeo ERO (European Return Orbiter). SRL debía llevar el rover europeo SFR (Sample Fetch Rover) con el objetivo de recoger los tubos de muestras de Perseverance e introducirlos en el contenedor que sería puesto en órbita por el cohete  MAV (Mars Ascent Vehicle), que también llevará SRL. Luego ERO recogería el contenedor con las muestras en órbita marciana y lo llevaría hasta la Tierra, donde llegará en 2033.

La sonda SRL llevará dos helicópteros de tipo Ingenuity para llevar las muestras de Perseverance hasta la sonda SRL. Atentos al brazo para recoger muestras (NASA).

El problema es que tanto el MAV como el rover SFR estaban aumentando peligrosamente de masa, por lo que la NASA tomó la decisión hace unos meses de estudiar complementar la misión con una cuarta sonda, SRL-2 o SRL-SFE, que llevaría solamente al rover europeo. De no hacerlo así, la sonda SRL debería usar un escudo térmico más grande que el de Perseverance y Curiosity, aumentando los costes y, probablemente, retrasando todavía más la misión. Como comentábamos entonces por aquí, el problema de añadir la sonda SRL-SFR al ya de por sí complejo esquema de MSR era, además del coste, que se corría el riesgo de convertir al rover europeo en superfluo. Y, efectivamente, ambas agencias espaciales lo han pensado mejor y han decidido cancelar el rover europeo y, con él, la nueva sonda SRL-SFR.

Adiós al rover europeo para recoger las muestras de Perseverance (Airbus).
Nueva arquitectura de la misión MSR, sin el rover FSR y con Perseverance como rover principal. Además vemos los dos nuevos helicópteros (NASA).

Entonces, ¿quién llevará las muestras ahora hasta el MAV? Pues el propio Perseverance. Es altamente probable que el rover siga funcionando para 2030, que es cuando está previsto llevar las muestras hasta el MAV. No obstante, nueve años son nueve años y muchas cosas pueden salir mal. Si cuando aterrice SRL Perseverance no está operativo —o sufre problemas en su sistema de locomoción—, todo el esfuerzo del proyecto podría irse al garete. Así que la NASA ha decidido cubrirse las espaldas e incorporar un plan B por si Perseverance no está en plena forma en 2031. ¿La solución? Añadir a la sonda SRL dos helicópteros que puedan recoger algunos tubos de muestras en caso necesario para llevarlos hasta la sonda SRL, donde el brazo robot europeo STA (Sample Transfer Arm) los introducirá en el contenedor de muestras del MAV. Los helicópteros estarán basados en el diseño de Ingenuity —es decir, tendrán una masa y dimensiones parecidas— e incorporarán las lecciones aprendidas durante las operaciones con el primer helicóptero marciano. Llevarán un tren de aterrizaje con ruedas y, lógicamente, un pequeño brazo con un mecanismo de recogida de muestras en un extremo.

Ingenuity tendrá dos hermanos en Marte dentro de 8 años (NASA).
El rover europeo FSR no será sustituido por un Fiat, a pesar de lo que esta imagen pudiera hacernos creer (Airbus).
Ya no harás falta, SFR (ESA/Airbus).

Esta decisión ha molestado a las empresas e instituciones europeas más involucradas en el diseño del rover SFR (o sea, Airbus), pero a cambio ha contentado a aquellos que más han colaborado en el rover Rosalind Franklin de ExoMars 2022, que ahora tiene algunas posibilidades más de salir adelante (pocas, pero más que antes al liberarse los fondos asociados con FSR). Todavía queda por decidir dónde dejará Perseverance los tubos de muestras. La paradoja de la estrategia de la misión de la NASA es que, en el caso de que Persy deje de funcionar, las muestras no podrán ser extraídas de su estructura para retornarlas a casa (y menos por un helicóptero). Por este motivo, el equipo de Perseverance planeaba ir depositando las muestras en lugares estratégicos donde pudieran ser recogidas, pero que no estén muy lejos de la zona de aterrizaje de SRL. Por ahora se baraja dejar unas cuantas muestras de contingencia en el borde del delta del cráter Jezero, donde se encuentra Persy actualmente, y luego depositar la mayoría de muestras interesantes desde el punto de vista astrobiológico al finalizar la misión primaria en unos años. Más adelante se podrán añadir algunos puntos de «deposición» si son necesarios, o volver a alguno de los ya creados para soltar nuevos tubos. Si ahora Perseverance será el encargado de llevar las muestras hasta SRL, los tubos con las muestras más interesantes recogidas dentro de varios años podrán ser llevados directamente hasta el MAV de SRL, pero todavía no está muy claro si valdrá la pena que Persy deshaga el camino para recoger los tubos más lejanos.

El cohete MAV se enciende en el aire después de ser eyectado desde la sonda SRL (NASA/JPL-Caltech).
Prototipo del brazo robótico europeo STA (Sample Transfer Arm) de 2,5 metros que llevará la sonda SRL para recoger las muestras de perseverance (ESA/Leonardo).

Si todo sale bien, el orbitador ERO traerá las muestras de Perseverance a la Tierra en 2033. El problema para la NASA es que, para entonces, es probable que las muestras marcianas de la misión china Tianwen 3 lleven dos años en nuestro planeta. Problema político, se entiende, porque científicamente una misión es muy diferente a la otra. Sea como sea, llama la atención que en las notas de prensa de MSR ya no se haga mención de que este proyecto tiene por objetivo traer a la Tierra las «primeras» muestras del planeta rojo.

Las partes de la sonda de aterrizaje de la misión Tianwen 3, que llevará el cohete para poner las muestras marcianas en órbita del planeta rojo. Estas muestras deben llegar a la Tierra en 2031 (Weibo/Nanjing University).

Referencias:

  • https://www.nasa.gov/press-release/nasa-will-inspire-world-when-it-returns-mars-samples-to-earth-in-2033


138 Comentarios

  1. Primero cancelaron Exo Mars 2022. Ahora cancelan ERO (European Return Orbiter). Respecto a Marte, la ESA se está quedando sin el pan y sin la torta.

  2. Sale una síntesis ‘con fritas’ (forma expresiva típica argentina).

    * Ingenuity
    Peso: 1,8 kg.
    Vuelo: saltos de 90 segundos.

    ☆Proyectos del JPL y el Centro Ames (NASA):

    * Helicóptero intermedio entre Ingenuity y el Mars Science Helicopter.
    Peso: 4,6 kg.
    Capacidad de carga: 1,3 kg.

    * Mars Science Helicopter.
    Peso: mínimo 20 kg.
    Capacidad de carga: 2 a 5 kg.
    Vuelo: de 2 a 4 minutos
    Velocidad: 1 km x minuto.

    * Hexacóptero
    Peso: 31 kg
    Capacidad de carga: 5 kg.
    Vuelo: 10 minutos.
    Distancia: 5 km.

    ☆Proyecto AERIAL (ESA):
    (SENER/AERDRON: españolas).

    *Peso: 5 kg.
    Vuelo: 1 km ida y vuelta.
    Sistema autónomo de navegación sin GPS.

    https://danielmarin.naukas.com/2021/04/02/mars-science-helicopter-como-podria-ser-el-sucesor-de-ingenuity/

      1. Muy interesante.
        ¿Qué se podrá lograr llevando al límite los otros proyectos?

        Con futuros materiales ultralivianos, rotores mucho más veloces y diseños mejores…
        en 30 años va a estar bueno ver cómo evolucionan.

      2. Buena tabla Pochi !

        El vuelo 25 genial

        nº 25 sol 403 April 8, 2022 : distancia 704 m altitud max. 10 m. Vel=5.50 m/s , t=161.3 sec. from Airfield P to Airfield Q

        Pero habrá de ser superado por cualquier «evolución» que trate de llevar una muestra desde un punto alejado hasta la base, incluso contempando etapas con recarga quizas.(?)

    1. A mí lo del hexacoptero no me termina de convencer. Siempre pienso en lo que contesto Lindbergh antes de cruzar el Atlántico cuando le preguntaron por qué no usaba un bimotor. «Porque así se multiplican por dos las posibilidades de fallo»

      1. Tienen sus pro y sus contras.
        Daniel lo explicaba con estas palabras:

        «El diseño coaxial (como el del Ingenuity) presenta sin embargo una elevada inestabilidad en vuelo, mientras que el hexacóptero es mucho más estable y, además, puede seguir volando aunque dejen de funcionar uno o dos rotores. Por contra, el hexacóptero es más pesado que el diseño coaxial».

  3. Estos cambios de planes en proyectos tan complejos, como es recoger muestras en otro planeta, llevan a grandes retrasos. Si además hay que recoger muestras con drones en una atmósfera ultraligera, el retraso es impredecible.

    Sarcasmo:
    Dejádselo al humano interplanetario, que enseguida llega allí con 100 colonos en una nave como la de Tintín y vuelve con toneladas de muestras recogidas por sus mineros a sueldo.

        1. Mucha chanza genera la situación de Starship. No obstante, no dejaré de recordar que objetores y afines al proyecto gozarán de su éxito, llegado el momento.

          1. 😀
            ¿»chanza» de la «Starship»?
            ¿Y qué falta hace, si ya el nombre es de risa. Parece más adecuado para un «barco del amor». Quizá el «espécimen multiplanetario» tendría más éxito con ese tipo de naves gigantes.

          2. Musk debería darte las gracias por tu lealtad.

            Spacex y su starship estan iguales d olvidadas como el tinglado d blue origin.

            Es obvio q Ultimamente no le esta yendo muy bien al mesia d origen surafricano.

            Primero el lio q se ha metio con la mamarrachada del Twitter.

            Luego la caida d venta en tesla q lo desbanco del primer puesto como automovil electrico mas vendida en el mundo, este puesto ahora lo ocupa el gigante chino BYD.

            Todo indica q el ocaso d musk ha comenzado

          3. «Spacex y su starship estan iguales d olvidadas como el tinglado d blue origin.»

            Sí, SpaceX está olvidadísimo. Solo lleva dos o tres años con récord de lanzamientos, con el cohete más potente actualmente en servicio (el Falcon Heavy), con uno de los lanzadores más fiables de la historia, que además es reutilizable y rompiendo todos los récords y parámetros de reutilización… cosillas así.

            ¿La Starship? Pues ya veremos. Puede que funcione, puede que no, puede que a medias. Pero ha sido el ÚNICO CON COJONES para acometer un proyecto así. Tan solo el hecho de intentarlo ya es digno de admiración. Las alternativas a un lanzador así, ya las conocemos: el SLS.

            Si tan «olvidado» está SpaceX… ¿por qué la mayoría de diseños de cohetes chinos se parecen sospechosamente al F9, al FH e, incluso ¡SÍ!, a la Starship?

            No dices más que SUBNORMALIDADES, compañero.

            Ah, y lo de Tesla… habría que ver esos récords de ventas de BYD, a ver en qué quedan en la calle al cabo del tiempo, en fiabilidad, averías, servicio postventa, recambios… y en qué quedan en caso de accidente, porque muchos aquí ya estamos curtidos en ver coches chinos arrugados como si fuesen de papel por darse de morros contra un coche utilitario europeo. De hecho, muchas marcas (casi la totalidad) de turismos chinos en Europa están PROHIBIDAS por su bajísima e incluso inexistente seguridad (los famosos Test EuroNCAP, en lo que por el momento NINGUNA marca china ha conseguido siquiera una mísera estrella, de cinco posibles).

            A ver si BYD se muestra competitivo no solo en precio (que es muy fácil, a costa de calidad y seguridad, como siempre) sino en todos esos aspectos. Yo, por mi parte, muy mucho me pensaría comprarme un coche chino (eléctrico o no). Tampoco me compraría un Tesla, porque no necesito gastarme de 40.000 euros para arriba en un coche, ni loco. Pero antes me gasto esos 40.000 en un Tesla de la gama más baja, que 15 o 20.000 en uno chino.

      1. Al parecer ya saben que pasó.

        https://noticiasdelmundo.news/vuelo-inaugural-de-sslv-tres-etapas-de-propulsion-funcionaron-bien-el-problema-fue-identificar-la-falla-del-sensor-dice-isro/

        «“SSLV-D1 colocó los satélites en una órbita elíptica de 356 km x 76 km en lugar de una órbita circular de 356 km. Los satélites ya no se pueden utilizar. El problema está razonablemente identificado. La falla de una lógica para identificar una falla del sensor e ir a por una acción de rescate causó la desviación. Un comité analizaría y recomendaría. Con la implementación de las recomendaciones, ISRO regresará pronto con SSLV-D2”, dijo un comunicado de la agencia espacial». (literal)

        Pues «suerte y al toro» (también vale para animar a PLD con el suyo)

  4. Demasiada complicación teniendo en cuenta que en solo 5 años existirá un lanzador bueno, bonito y barato que tiene capacidad para lanzar más de 30 ton.
    a Marte.
    El rover recogemuestras y todo el complejo de regreso pueden ir juntos.

  5. Tal vez, lo mas sencillo y práctico para llegar antes que los chinos seria acordar y ayudar a Space-x a efectuar su primer viaje a Marte lo antes posible, podrian cargar y llevar al planeta rojo los dos helicopteros en la Starship, recoger las muestras en la nave de Elon, y traerlas de nuevo a la Tierra..aqui entro en la duda de si la Starship necesitará un viaje previo para dejar enla superficie marciana una factoria de combustible con el cual recargar para el regreso; de esta forma se ahorrarian todo el resto: MAV, ERO, etc..

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Por Daniel Marín, publicado el 5 agosto, 2022
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