Finaliza la misión de Ingenuity tras 72 vuelos en Marte

Por Daniel Marín, el 27 enero, 2024. Categoría(s): Astronáutica • Marte • NASA ✎ 63

Estaba previsto que volase un máximo cinco vuelos, y no las tenían todas consigo. Pero lo consiguió. Y vaya si lo consiguió: nada más y nada menos que 72 vuelos. Sin embargo, el helicóptero marciano Ingenuity ya no volará más. Lamentablemente, al menos una de las palas de las cuatro que tiene en sus dos rotores contrarrotatorios sufrió serios daños durante el último aterrizaje y ya no podrá levantar el vuelo. Todo el mundo esperaba que Ingenuity fallase tarde o temprano, pero la paradoja es que, aunque ya no volará, el pequeño robot sigue operativo, como si se resistiese a morir. Ingenuity despegó agazapado en la panza del rover Perseverance 30 de julio de 2020 y llegó a la superficie del cráter Jezero de Marte el 18 de febrero de 2021. El 21 de marzo se expulsó la cubierta protectora del helicóptero, que quedó en el suelo. Luego los elementos del helicóptero se desplegaron poco a poco mientras colgaba de la parte inferior del rover. El 3 de abril, en el Sol 44 de la misión, Ingenuity finalmente pisó el suelo marciano, cayendo desde la barriga de Perseverance y cubriendo 13 centímetros que lo separaban del suelo. El pequeño robot volador pasó a depender de sus baterías, formalizando la independencia de su nave nodriza.

Ingenuity visto por Mastcam-Z el 2 de agosto de 2023 (sol 871) antes de su 54º vuelo (NASA/JPL-Caltech/MSSS).

El 19 de abril de 2021 fue un día histórico. A las 19:34 UTC Ingenuity realizó su primer salto, el primer vuelo propulsado en otro mundo. Este primer vuelo tuvo una duración de 39,1 segundos e Ingenuity se elevó hasta 3 metros una vez que sus rotores superaron las 2500 revoluciones por minuto. El helicóptero despegó y volvió a aterrizar en el mismo punto, bautizado el «Campo de los Hermanos Wright». Ingenuity solo debía realizar cinco vuelos para no molestar a las operaciones científicas de Perseverance —en un principio el equipo del rover se mostró muy reticente a la inclusión de este prototipo en su misión, aunque finalmente limaron asperezas— y los primeros cuatro vuelos despegaron y aterrizaron en la misma zona. Ya en el cuarto vuelo Ingenuity se desplazó 266 metros en horizontal en un viaje de ida y vuelta. En el quinto vuelo, el 7 de mayo, Ingenuity aterrizó por primera vez a otro lugar, el Aeródromo B. A partir del quinto vuelo la NASA finalizó la fase de demostración tecnológica y, ante el éxito de las operaciones, decidió continuar con los vuelos en una nueva fase bautizada como «demostración de operaciones». Aunque Ingenuity cada vez volaba más alto, más lejos y más rápido, nunca se alejó más de un kilómetro de Perseverance para mantener así las comunicaciones con el rover, ya que el helicóptero no puede contactar directamente con la Tierra ni con los orbitadores marcianos.

Ingenuity plegado en la Tierra antes del lanzamiento tras ser unido a la barriga de Perseverance (NASA).
La cubierta protectora de Ingenuity en el suelo marciano (NASA/JPL-Caltech).
Ingenuity desplegado antes de dejarse caer (NASA/JPL-Caltech).
Primera imagen a color de Ingenuity, tomada bajo Perseverance (NASA/JPL-Caltech).
Una imagen histórica: la sombra de Ingenuity en vuelo grabada por el propio helicóptero el 19 de abril de 2021. Se aprecian las huellas de Perseverance (NASA/JPL-Caltech).

Ingenuity se fue moviendo a su propio ritmo adelantándose o siguiendo a Perseverance y en varias ocasiones demostró su valía como vigía analizando el terreno que debía cruzar el rover. El 19 de abril de 2022 Ingenuity sobrevoló los restos del backshell del escudo térmico de Perseverance y el paracaídas. Tras casi dos años de operaciones exitosas, el 6 de enero de 2024 Ingenuity efectuó su 71º vuelo, pero realizó un aterrizaje de emergencia tras alcanzar 12 metros de altitud. Al sobrevolar un terreno arenoso carente de características llamativas, la cámara de navegación VGA en blanco y negro, que funciona a 30 MHz, no pudo identificar suficientes rocas o zonas destacadas para navegar con seguridad y decidió abortar el vuelo. El 18 de enero los encargados de la misión decidieron dar otro pequeño salto de medio minuto y 12 metros de altitud sin desplazamiento horizontal para comprobar el estado de los sistemas. Ingenuity se elevó en su 72º vuelo y, tras alcanzar los 12 metros de altitud, permaneció 4,5 segundos estacionario en la misma posición antes de comenzar el descenso a 3,6 km/h. Lamentablemente, en esta fase el sistema de navegación volvió a perder la orientación y, probablemente, ejecutó una maniobra de evasión pensando que estaba desplazándose horizontalmente con respecto al suelo cuando en realidad su velocidad horizontal era nula. Como resultado, se inclinó y una de las palas chocó contra el suelo, resultando dañada. Al mismo tiempo se perdió la comunicación con el rover y, por tanto, con la Tierra.

La zona arenosa en la que Ingenuity se ha quedado para siempre. Imagen durante el vuelo 70º el 22 de diciembre de 2023 (NASA/JPL-Caltech).
Imagen de una de las aspas tras el vuelo 72º en la que se aprecia el daño sufrifo (NASA/JPL-Caltech).

Al día siguiente se restablecieron las comunicaciones y todo parecía estar bien, pero cuando llegaron las imágenes de las cámaras se pudo ver que la sombra de una de las aspas mostraba un perfil irregular. Con un aspa dañada y varado en un terreno hostil para la navegación, la NASA decidió que Ingenuity no podía seguir volando y el 25 de enero se declaró el fin oficial de la misión del primer helicóptero que ha surcado los cielos de Marte. Es poco probable que Perseverance se acerque a ver en detalle el estado de los rotores, porque no olvidemos que Ingenuity siempre ha intentado minimizar interferir con la misión científica del rover, pero al menos tomará alguna imagen desde más de 200 metros de distancia. La aventura de Ingenuity en Marte ha llegado a su fin. Ahora solo queda esperar a que la NASA lo desconecte para siempre.

Ruta de Ingenuity en estos dos años (NASA).
Restos alienígenas en Marte: el escudo térmico trasero y el paracaídas de Mars 2020 vistos por Ingenuity 19 de abril de 2022 (NASA/JPL-Caltech).
El rover Perseverance (a la izquierda) en el borde del cráter Belva visto por Ingenuity a 12 metros de altura el 22 de abril de 2023 (sol 772). Se aprecia la sombra de Ingenuity en el centro de la imagen (NASA/JPL-Caltech).
Los restos de la etapa Skycrane vistos el 3 de abril de 2022 (sol 398) (NASA/JPL-Caltech).
Perseverance visto desde Ingenuity el 25 de abril de 2021 durante el tercer vuelo (NASA/JPL-Caltech).

A lo largo de su historia, Ingenuity ha efectuado 72 vuelos, recorriendo un total de 17 kilómetros. Ha permanecido en el aire más de dos horas en total, 128,8 minutos, y ha llegado a una altura máxima de 24 metros y una velocidad máxima de 36 km/h. Sobrevivir tanto tiempo en Marte es un éxito tremendo porque las gélidas noches marcianas someten a la electrónica de cualquier nave espacial a un esfuerzo considerable. Ingenuity es la única sonda móvil marciana que carece de calefactores a base de plutonio-238 (RHUs) —junto con el rover chino Zhurong— y, no obstante, ha tenido que sufrir daños mecánicos en un rotor para detenerse. Por si fuera poco, Ingenuity fue diseñado para volar con las temperaturas primaverales de Jezero, no en invierno, pero el equipo de la misión logró que también despegase con temperaturas mucho más bajas. Volar en Marte, con una atmósfera cuya densidad es apenas el 1% de la terrestre, no es nada fácil. El pequeño helicóptero experimental del JPL, con solo 1,8 kg, pudo lograrlo gracias a sus relativamente grandes rotores de 1,2 metros de diámetro y alta velocidad de giro. Ingenuity cuenta con un pequeño panel solar que se ha dedicado a cargar la batería de ion-litio para suministrar unos 350 vatios de potencia, lo suficiente para permitir vuelos de unos 90 segundos de duración y hasta 300 metros de distancia, con una altitud habitual de unos 5 metros. Ingenuity lleva un sistema operativo basado en Linux que corre en dos pequeños ordenadores, uno para navegación, con un procesador de cuatro núcleos Qualcomm Snapdragon 801 de 2,26 GHz, y otro ordenador encargado de las tareas de vuelo, con un microcontrolador ARM Cortex-R5. Y todo esto por apenas 85 millones de dólares.

Partes de Ingenuity. Las dimensiones del fuselaje son de 13,6 cm x 19,5 cm x
16,3 cm. Los rotores tienen un diámetro de 1,2 m y las patas del tren de aterrizaje una longitud de 38,4 cm, lo que permite que el fuselaje del helicóptero esté a 13 cm del suelo (NASA).
Otra imagen de Ingenuity tomada por Perseverance el 16 de abril de 2023 (sol 766) (NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS).
Fuselaje y batería del helicóptero (NASA/JPL-Caltech).
Cámaras de Ingenuity, en la parte inferior del fuselaje (NASA).
Ingenuity visto por Perseverance poco después de dejarlo en el suelo del cráter Jezero (NASA/JPL-Caltech).

El helicóptero marciano ha demostrado que se puede operar una aeronave en Marte capaz de explorar grandes extensiones de terreno en poco tiempo, a bajo coste y, sobre todo, de forma fiable. Gracias al éxito de Ingenuity, la NASA ha decidido incluir dos helicópteros en la próxima sonda del programa MSR (Mars Sample Return) para traer muestras de Marte a la Tierra. Estos helicópteros, los SRH (Sample Recovery Helicopter), llevarán un brazo robot y ruedas con el fin de recoger muestras dejadas por Perseverance y llevarlas hasta la sonda SRL (Sample Retrieval Lander) para luego enviarlas a la órbita marciana y, de allí, a la Tierra. SRH tendrá una masa de 2,3 kg en vez de 1,8 kg y los rotores medirán 1,4 metros de diámetro (20 centímetros más que Ingenuity). Funcionarán como plan B en caso de que Perseverance no esté operativo (por problemas de presupuesto puede que solo vaya un helicóptero). Del mismo modo, China e India están sopesando incluir helicópteros en su próxima misión marciana, que, en el caso de China, sería otra misión de retorno de muestras (Tianwen 3). Sin la experiencia de Ingenuity, nadie se habría planteado incluir helicópteros en estas misiones. Ingenuity nació como un simple prototipo experimental y ya se ha convertido en una leyenda de la exploración planetaria.

El hijo de Ingenuity: el futuro SRH recogerá las muestras de Perseverance como plan B (NASA).
Sonda SRL con el futuro SRH (NASA).
Prototipo de helicóptero marciano chino de 2021 (http://nssc.ac.cn/).
Diseños para la misión Mars Science Helicopter (MSH) (NASA).
Ingenuity y Perseverance (NASA/JPL-Caltech).


63 Comentarios

  1. Daniel, ¡¡que ritmo!!, parece que te agarró astronogisetis, es un virus que genera un impulso creativo que a diferencia del Covid que te tira, te hace estar sentado frente a la PC y publicar artículos como si no hubiera un mañana.
    Gracias por tanta dedicación!
    …menos mal que no se escriben a mano como antes.

  2. Por algún extraño motivo, no se por qué, tal vez por lo épico y lo poético del Ingenuity, hice varias poesías muy de paso (mejor aclarar) cuando surgían artículos sobre el mismo. Que mejor manera para terminar entonces que honrarlo con una nueva.

    «Pasaron 3 años,
    por ser más pequeño,
    es normal vivir menos,
    en la vacuidad del tiempo.

    Vivir, vivió poco,
    pero lo vivió a pleno,
    nuestro amado aparato
    tuvo una vida de ensueño.

    visto desde lejos,
    con sus aspas al viento,
    paisaje de algo bello,
    postal de recuerdo.

    Cual pájaro danzante,
    colibrí risueño,
    con el ala quebrada
    y el corazón de canto lleno.

    Cual si fueras una mascota
    que ha partido al Cielo,
    dejarás tras de ti
    corazones huecos.

    De tus hazañas hablarán,
    generaciones y pueblos,
    fuiste más que un invento,
    estirpe de guerrero.

    Recordaremos tus proezas
    a lo largo del tiempo
    y cuando se quiera hablar
    de dificultades e impedimentos

    resonará tu nombre
    y se dirá desde siempre
    qué hubo en Marte un valiente
    y que su nombre es Ingenio».

  3. Buenos dias a toda la comunidad.
    Ante todo, que conste que NO soy de los que dice: «el dineral que se gasta en el espacio , tendría que ser para otras cosas, como arreglar ………..»
    Mas que nada, por la pregunta que voy a formular. Como puede costar 85 millones dolares el Ingenuity..?
    Me parece mucho dinero hasta para los estándares espaciales.
    Seguro que hay una respuesta bien razonada, pero no se como encontrarla.
    Gracias.

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