Flotando, volando y saltando a través del sistema solar

Si eres como la mayoría de las personas, has soñado con volar (los estudios muestran que más de la mitad de nosotros lo hemos hecho). Si tiene curiosidad sobre el universo, probablemente también haya soñado con visitar otros planetas. Y si está dispuesto a esperar unos nueve meses, tiene suerte, porque después de eso, ya no tendrá que soñar.

Damas y caballeros, la NASA está a punto de volar en Marte.

El rover Perseverance, programado para aterrizar el 18 de febrero de 2021, transporta un helicóptero del tamaño de una toronja llamado Ingenuity atado a su vientre. Asumiendo que todo va bien con el touchdown, Perseverancia se instalará en su nuevo hogar durante unos dos meses. Luego liberará un pequeño escudo de escombros, disparará un cortador de cable pirotécnico, desatará un brazo con resorte y liberará el pequeño volante Ingenuity.

Después de que el rover se haya alejado una distancia segura, Ingenio absorberá la luz solar para cargar sus seis baterías de iones de litio, como una mariposa recién emergida que se seca las alas. Luego hará girar sus rotores gemelos hasta 2.400 rpm y comenzará una serie de vuelos exploratorios en Marte. Esa velocidad ultrarrápida del rotor, necesaria para generar elevación en el aire de Marte, significa que cada uno de los vuelos de Ingenuity no durará mucho (oficialmente solo 90 segundos) ni irá muy lejos (1,000 metros como máximo). Aún así es el principio de la cosa. El primer vuelo de los hermanos Wright cubrió solo 37 metros.

El ingenio establecerá un precedente igualmente impresionante: el primer vuelo propulsado en un mundo más allá de la Tierra. Seguramente no será el último.

Los visionarios de la ciencia y la ciencia ficción han estado esbozando ideas para volar en Marte durante décadas, incluso antes de la existencia de la NASA y los cohetes espaciales. La pelicula de 1918 Un viaje a Marte, una de las primeras películas de ciencia ficción, representado una gigantesca aeronave marciana con forma de insecto. El ex nazi favorito de la NASA, Wernher von Braun, escribió un libro de larga duración contorno para una expedición humana a Marte, que incluía prominentemente viajes aéreos en el Planeta Rojo; El artista espacial Chesley Bonestell dio vida visual a sus ideas en su pintura de 1953, Explorando Marte. No es de extrañar, entonces, que los ingenieros de la NASA ya estén reflexionando ideas sobre cómo “agregar otra dimensión a la forma en que exploramos mundos en el futuro”.

Flotando, volando y saltando a través del sistema solar

“Explorando Marte” de Chesley Bonestell, basado en ideas elaboradas por Wernher von Braun. (Crédito: Chesley Bonestell)

En realidad, es mucho más que solo ideas. La NASA ya tiene otro volante fuera del mundo aprobado y en desarrollo, uno que es aún más audaz que el helicóptero Ingenuity. En abril de 2026, el lanzamiento de la agencia está programado. Libélula, un octocóptero de propulsión nuclear (sí, ocho rotores), en un viaje de ocho años a la luna gigante envuelta en neblina de Saturno, Titán. Después de aterrizar en los campos de dunas Shangri-La de Titán, Dragonfly se embarcará en un atrevido conjunto de excursiones de larga distancia, esencialmente realizando una misión completamente nueva cada vez que aterrice.

Las capacidades de Dragonfly eclipsarán por completo a las de Ingenuity. Titán tiene una gravedad más baja que Marte, y su atmósfera es 200 veces más gruesa, lo que hace que el vuelo sea mucho más fácil allí. Además, Dragonfly llevará su propia fuente de energía radiotérmica, por lo que no tendrá que depender de goteos de electricidad de un pequeño panel solar. El resultado neto es que la NASA espera que su helicóptero Titan termine viajando un total de aproximadamente 175 kilómetros en el transcurso de una campaña de casi tres años, y a juzgar por los esfuerzos anteriores de la NASA, esos números son probablemente subestimaciones altamente conservadoras.

Libélula tal como aparecerá después de aterrizar en Titán en 2034. El volante de 450 kilogramos tomará muestras de la superficie a través de sus pies cada vez que toque tierra. (Crédito: NASA / JHU-APL)

Libélula tal como aparecerá después de aterrizar en Titán en 2034. El volante de 450 kilogramos tomará muestras de la superficie a través de sus pies cada vez que toque tierra. (Crédito: NASA / JHU-APL)

Titán es un objetivo fascinante para este tipo de exploración. Es un mundo enorme, casi tan grande como el planeta Mercurio, cubierto de compuestos orgánicos fríos. El metano y el etano caen como lluvia, fluyen en ríos y se acumulan en lagos, un ciclo hidrológico compuesto de gas natural líquido en lugar de agua. Las dunas de Titán probablemente están compuestas de compuestos similares al alquitrán, que soplan sobre una roca madre de hielo de agua profundamente congelado. La exótica química del carbono que ocurre hoy en Titán puede parecerse a las reacciones que ocurrieron en la Tierra antes de que apareciera la vida hace 4 mil millones de años. Queremos ver todo lo que podamos de este lugar único.

Por ahora, no hay otras misiones voladoras planeadas para otros mundos. Pero volar no es la única forma novedosa de tránsito espacial en desarrollo. En objetos pequeños como cometas y asteroides, saltar es una forma eficiente de moverse. Realmente, es casi la única forma de moverse, ya que la gravedad de la superficie es muy baja.

La Agencia Espacial Europea Philae el módulo de aterrizaje hizo un salto accidental al cometa 67P después de no poder arpón a la superficie. La nave espacial Hayabusa-2 de la Agencia Espacial Japonesa dejó caer tres tolvas activas sobre el asteroide Ryugu. (Escribí un cuenta separada de su increíble viaje.) La sonda Hayabusa-2 hizo su propia cita de beso y rebote con el asteroide para recolectar muestras. El OSIRIS-REx de la NASA está a punto de hacer una maniobra similar con el asteroide Bennu; Exploración de lunas Martain de Japón (MMX) la sonda realizará otro beso y rebote en la luna marciana Fobos alrededor de 2025.

Las formas más sofisticadas de salto espacial pueden llegar pronto. Phil Metzger en la Universidad de Florida Central es pruebas un robot llamado WINE que visitaría un cometa o asteroide, extraería agua de su superficie y la usaría para ejecutar una serie de saltos a vapor. La NASA financió recientemente el desarrollo de un concepto similar llamado GORRIÓN, que podría saltar a través de la superficie helada de la luna de Júpiter, Europa.

Podría haber un futuro para volar en otros mundos también. Los soviéticos ya han sido pioneros en este tipo de tránsito con el Sonda de globo Vega, que se desplegó en la atmósfera superior de Venus en 1985. Si la NASA aprueba un nuevo explorador de Venus—Como espero fervientemente que lo haga— un experimento de globo de nueva generación podría estar flotando alrededor del planeta en la próxima década.

¿Por qué parar allí? Mencioné anteriormente que Titán tiene lagos, que serían lugares privilegiados para un futuro barco espacial o submarino espacial. La NASA consideró seriamente una propuesta de Barco titán (la misión TiME) pero la pasé a favor del módulo de aterrizaje Mars InSight. Aún así, el concepto podría regresar fácilmente. También hay conceptos en el tablero de dibujo para Submarino titán y un tuneladora en Europa.

Incluso hay un experimentar En marcha, eso podría permitir navegar por los océanos de Europa, si esa máquina de túnel puede romper el hielo. Si sueña con nadar como un pez, esta sería la misión para usted. Debajo de su corteza helada, Europa tiene más agua que todos los océanos de la Tierra combinados. Puede haber respiraderos volcánicos debajo, calentando y fertilizando el océano. Muchos astrobiólogos ahora consideran que Europa es el lugar más probable para encontrar vida en otras partes del sistema solar.

Volar en Marte es muy fácil en comparación con viajar a Europa, atravesar 10 kilómetros de hielo y explorar el océano negro como la arena debajo. Pero si podemos superar ese tremendo desafío … maldición, lo que encontremos podría valer la pena de llegar allí.


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