Este Mundo, a veces insólito
Calendario
diciembre 2021
L M X J V S D
 12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
2728293031  

Ingenuity

Ingenuity

Mars Helicopter Ingenuity

Tipo de misión: Demostración tecnológica

Operador: NASA/JPL

Página web: Mars Helicopter

Duración de la misión: Planeado: 30 días marcianos

Propiedades de la nave

Fabricante: Laboratorio de Propulsión a Reacción

Masa de lanzamiento: 1.8 kilogramos

Comienzo de la misión

Lanzamiento: 30 de julio de 2020, 11:50 UTC

Vehículo: Atlas V

Acercamiento a Marte: Insignia del helicóptero de Marte del JPL

Ingenuity (previamente llamado Mars Helicopter y con anterioridad Mars Helicopter Scout123456​) es un helicóptero robótico que forma parte de la misión Mars 2020. Servirá como demostración tecnológica para explorar objetivos interesantes para estudiar en el planeta Marte, y poder planificar la mejor ruta para la misión encomendada principalmente al rover Perseverance que será colocado en el planeta, y a futuros rovers en Marte.78

El pequeño dron será desplegado del rover Perseverance, y se espera que realice hasta 5 vuelos durante los 30 días, que se espera esté en funcionamiento, coincidiendo con la primera parte de la misión del rover, ya que es una demostración tecnológica.9​ Realizará hasta un máximo de cinco vuelos, cada uno de ellos durará aproximadamente 3 minutos, alcanzando alturas que oscilan entre 3 y 10 metros sobre el suelo, pudiendo cubrir distancias de aproximadamente 300 metros por vuelo.10​ Será totalmente autónomo y se comunicará con el rover Perseverance directamente después de cada aterrizaje.

Si cumple las expectativas, su diseño podría ser la base para futuras misiones similares.10​ La directora del proyecto es MiMi Aung.11​ Otros miembros del equipo son la empresa AeroVironment Inc., el Centro de Investigación Ames y el Centro de investigación de Langley, ambos de la NASA.12

El primer vuelo lo realiza el día 19 de abril de 2021 a las 11:30 UTC, encontrándose a unos 400 millones de kilómetros de la Tierra.13

Ingenuity se convirtió en el primer vehículo en hacer un vuelo con motor en otro planeta.

Desde el Laboratorio de Propulsión a Reacción (JPL) y el Instituto de Tecnología de California de la NASA estuvieron estudiando el potencial de enviar un robot explorador aéreo para acompañar al rover Perseverance, terminando por hacer público el proyecto del helicóptero en 2014.1214​ A mediados de 2016, se solicitaban 15 millones de dólares para continuar con el desarrollo del helicóptero.15​ En diciembre de 2017, se probaron algunos modelos proyectados del helicóptero en una atmósfera marciana simulada en el Ártico,1016​ sin ser definitiva su inclusión en la misión ni tampoco aprobada ni financiada.17

El presupuesto federal de los Estados Unidos, anunciado en marzo de 2018, proporcionó 23 millones de dólares para el proyecto del helicóptero,1819​ el 11 de mayo de 2018 se anunció que era viable el proyecto para desarrollarlo y probarlo con el tiempo justo para ser incluido en la misión Mars 2020.20

El helicóptero fue sometido a extensas pruebas de dinámica de vuelo y medio ambiente,1021​ en agosto de 2019 fue montado en la parte inferior del rover Perseverance.22​ Su masa es de poco menos de 1,8 kg2123​ y realizará hasta 5 vuelos.212420

Objetivos

Ingenuity es un demostrador tecnológico del Laboratorio de Propulsión a Reacción, que evaluará si es factible volar por Marte de manera segura, también proporcionará una cartografía detallada de la zona que brindaría a los futuros controladores de misiones más información, ayudando de esta manera la planificación de futuras rutas y prevención de riesgos, y facilitará la localización de lugares por donde acceder con el rover y su posterior estudio.252627​ Asimismo proporcionará imágenes aéreas con aproximadamente diez veces más resolución que las imágenes orbitales, mostrando características que pueden estar ocultas o excluidas por cámaras móviles.28​ Se espera que esta exploración permita a los futuros visitantes dirigirse con seguridad hasta tres veces más lejos por día marciano (sol).29

Esta prueba servirá como base sobre la cual se podrán desarrollar otros ingenios más especializados para la exploración aérea de Marte y otros objetivos planetarios con atmósfera.25103031

Diseño

Diagrama de Ingenuity.
1 Rotores diseñados para poder volar en la tenue atmósfera de Marte
2 Células solares suministran la energía que carga la batería
3 Una cámara de alta resolución permite tomar fotos de sitios ubicados a larga distancia del rover
4 Una cámara y otros sensores asociados con un ordenador resistente a diversos fallos permiten gran autonomía
5 Patas flexibles para un suave aterrizaje, un sistema de visión activa y un altímetro
6 El aislamiento térmico tipo aerogel y la resistencia al calor permiten a las baterías para sobrevivir a las noches
7 El helicóptero se comunica con el rover en la banda UHF.

Mars
Helicopter Scout
Unidades/rendimiento2
Masa Total: 1,8 kg2
Baterías: 273 g 10
Altura 0,8 m16
Diámetro del rotor coaxial 1,2 m16
Revoluciones/min 1.900–2.800 rpm20
Velocidad punta 36 km/h
Dimensión del chasís 14 cm²
Funcionamiento 220 W (batería, cargada por paneles solares)
Tiempo de vuelo Hasta 90 segundos, una vez al día
Tiempo operativo ~5 vuelos en ~30 días
Rango máximo Vuelo: 300 m10
Radio: 1.000 m10
Altitud máxima 10 m10
Velocidad máxima12 Horizontal: 10 m/s
Vertical: 3 m/s
2 cámaras Imágenes a color en alta resolución
Navegación16

El helicóptero utiliza rotores coaxiales contrarrotativos de aproximadamente 1,1 m de diámetro. Su carga útil consiste en una cámara de alta resolución con el objetivo apuntando hacia abajo para inspeccionar el suelo y así detectar por dónde se desplaza y poder aterrizar con seguridad posteriormente, también lleva un sistema de comunicación para transmitir datos al rover Perserverance.3233​ Aunque se desplaza como un avión, se construyó como una nave espacial que pudiese soportar la fuerza g y las vibraciones durante el lanzamiento. Sus sistemas están fabricados de manera que son resistentes a la radiación y son capaces de operar en un ambiente helado como en ciertas partes de Marte.

El inconsistente campo magnético de Marte impide el uso de brújulas para la navegación, por lo que utilizará una cámara de seguimiento solar integrada al sistema de navegación inercial del JPL. Posee elementos adicionales como giroscopios, odometría visual, sensores de inclinación, altímetro y detectores de peligro.34​ Utilizará paneles solares para recargar sus baterías, que son seis celdas de iones de litio de Sony con una capacidad de placa de 2 Ah.10

El prototipo utiliza el procesador Snapdragon de Intrinsyc con un sistema operativo Linux, que también implementa la navegación visual con velocidad estimada derivada de las funciones rastreadas con una cámara. El procesador Qualcomm está conectado a dos unidades microcontroladoras de control de vuelo (MCU) para realizar las funciones de control de vuelo necesarias. Las comunicaciones con el rover se realizan mediante un enlace de radio llamado Zigbee, un chipset estándar de 900 MHz que va montado tanto en el rover como en el helicóptero. El sistema de comunicación fue diseñado para transmitir datos a 250 kbit/s en distancias de hasta 1.000 m.10

Viajó a Marte unido a la parte inferior del rover Perseverance, y se desplegará en la superficie entre 60 y 90 días marcianos tras el aterrizaje. Después, el rover se desplazará 100 m de distancia aproximadamente para que comiencen los vuelos de prueba.353637

Futuro

Esta demostración tecnológica servirá como base sobre la cual se podrán desarrollar helicópteros o ingenios más preparados para misiones más ambiciosas en planetas y lunas con atmósfera.1030​ La próxima generación de helicópteros estará en el rango de entre 5 y 15 kg con cargas útiles científicas de entre 0,5 y 1,5 kg. Estas potenciales aeronaves podrán tener comunicación directa con un orbitador y pueden o no continuar trabajando con un objetivo en tierra.36​ La siguiente generación de helicópteros podrán utilizarse para explorar regiones con particulares características como que tengan hielo de agua o salmueras donde la vida microbiana del terreno pudiera sobrevivir.

Los helicópteros de Marte también podrán estar preparados para la recuperación rápida de pequeñas cápsulas de muestras para un futuro regreso a un vehículo ascendente de Marte para vuelta a la Tierra.10

Galería

Ingenuity

Drone Ingenuity alimentado con energía solar para ser probado como ayuda para la navegación

 

 

 

Ingenuity

Reproducir contenido multimedia

Animación del Ingenuity (1:07 de duración; 29 de abril de 2020)

Acoplamiento al rover Perseverance (2019)

 

 

 

Acoplamiento de Ingenuity a la parte inferior del rover.

Miembros del equipo de Ingenuity

 

 

 

 

 

Reajustando a Ingenuity

 

 

Operaciones en Marte

 

Inicio de separación con el rover Perseverance.

 

 

 

Vertical

 

 

Separación completa

 

 

 

Desbloqueo de las aspas

 

 

 

 

 

 

 

 

Sombra de Ingenuity durante su primer vuelo

El Ingenuity pesa 1,8 kilogramos en la Tierra, o 0,68 kg en Marte por la menor gravedad de ese planeta.

Su altura es de 0,49 metros, con dos rotores contrarrotatorios de 1,2 metros de longitud que girarán a unas 2.400 rpm. Sobre estos se encuentra la placa de células solares usadas para recargar las seis baterías de ion-litio que aportan la electricidad precisa. La caja que forma el fuselaje y que incluye los sistemas del Ingenuity mide 13,6 x 19,5 x 16.3 cm, y se apoya sobre cuatro patas fabricadas en fibra de carbono de 38,4 cm de longitud. Con ellas, la parte baja del fuselaje queda a 13 cm del suelo.

El Ingenuity lleva además un pequeño fragmento del entelado original del Flyer con el que los hermanos Wright hicieron su primer vuelo el 17 de diciembre de 1903.

El pequeño rectángulo blanco es el trozo de entelado del avión de los hermanos Wright.

Foto del Ingenuity tomada por el rover Perseverance tras depositarlo sobre el terreno marciano.

 

 

 

 

Como se comprueba en la lectura de este artículo, se superaron con creces las previsiones de: vuelos, desplazamientos, supervivencia, duración, etc.

Tras retrasar un par de días el vuelo en Marte del helicóptero Ingenuity, la NASA decidió posponerlo de nuevo, al menos una semana. Inicialmente el primer vuelo se programó para el domingo 11 de abril, pero el día anterior se decidió el aplazamiento. Después se reprogramó para el miércoles, pero de nuevo se decidió retrasarlo “al menos hasta la próxima semana”. Tras haber sido depositado en el suelo marciano por el rover Perseverance, la NASA realizó diversas pruebas funcionales del Ingenuity, incluyendo hacer girar los rotores del mismo. Se revisaron y arreglaron los problemas de software que impedían su buen funcionamiento.

El primer vuelo de Ingenuity en Marte fue el pasado 19 de abril y duró menos de un minuto. Eso sí, fue un vuelo histórico. La NASA ha hecho historia este lunes al completar con éxito el primer vuelo controlado y con motor de una aeronave en otro planeta. El helicóptero Ingenuity, que se desprendió del ‘rover’ Perseverance hace unas semanas, ha despegado de la superficie de Marte en torno a las 10:00 (hora española), pero no ha sido hasta nuestras 13:00 cuando los datos han llegado a la Tierra y el equipo del Jet Propulsion Laboratory (JPL) de Los Ángeles ha estallado en júbilo detrás de las mascarillas. Este primer vuelo en Marte tuvo una duración de 39,1 segundos y el pequeño dron no se desplazó horizontalmente, aunque alcanzó una altura de unos 3 metros y giró sobre sí mismo 90º.

El segundo vuelo se produjo apenas unos días después, el 22 de abril, y consistió en un vuelo de apenas 51,9 segundos y se elevó 5 metros. Tras levantarse, a las 11.30 hora española, se inclinó ligeramente para desplazarse de manera lateral dos metros. Después, se detuvo, giró y retrocedió esos dos metros. Y aterrizó sin ningún tipo de problema. A pesar de la brevedad, todo salió según lo esperado por la NASA y el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL, por sus siglas en inglés).

El tercero vuelo ha sido durante la madrugada del domingo, 25 de abril. En un vídeo de la NASA y el JPL se puede ver a Ingenuity elevarse del suelo algo más de tres metros, según los expertos de la misión. Y recorrer 50 metros hacia delante. La velocidad máxima en este vuelo fue de 2 m/s (7,2 km/h), Llega a salir de cámara durante un rato, pero luego vuelve para su lugar de origen y aterriza.

El cuarto vuelo sufrió una modificación: 29/04/2021 – 23:42 El mini helicóptero de la NASA Ingenuity en Marte Handout NASA/JPL-Caltech/MSSS/ASU/AFP. Washington (AFP). El helicóptero Ingenuity de la NASA no pudo realizar este jueves su cuarto vuelo programado en Marte por un error de software, informó la agencia espacial estadounidense, que prometió volver a intentarlo al día siguiente.  El 30.04.2021 Ingenuity completa con éxito su cuarto vuelo en Marte y comienza una nueva misión de exploración. El helicóptero se alejó 133 metros a 5 metros de altura y luego regresó, desplazándose un total de 266 metros. Además, estuvo un total de 117 segundos en el aire, superando el límite de 90 segundos que el equipo se había autoimpuesto antes del lanzamiento. Ahora la NASA tiene preparada para la aeronave un nuevo objetivo: demostrar las operaciones de vuelo que las futuras naves aéreas podrían utilizar.

En vista de los resultados se propuso que el helicóptero realizase hasta un sexto vuelo, durante un mes adicional de trabajo. Si después del mes adicional Ingenuity sigue funcionando, se podrá prorrogar su vida útil en plazos de un mes, pero solo hasta agosto.

El quinto vuelo fue el 08/05/2021 – El helicóptero Ingenuity de la NASA en Marte ha realizado su primer vuelo de ida desde el aeródromo que ha usado en sus primeros vuelos hasta un nuevo emplazamiento a 129 metros al sur en el cráter Jezero. En su quinto vuelo en el Planeta Rojo, Ingenuity se desplazó a la vertical de su nuevo emplazamiento, subió a un récord de altitud de 10 metros y capturó imágenes en color de alta resolución de la zona antes de aterrizar.

El sexto vuelo fuel el 28/05/2021 – Fue un éxito, pero con algunos problemas.  Pese a que la aeronave empezó a experimentar problemas de «sincronización«, con cambios de velocidad, y movimientos de balanceo y cabeceo, varios subsistemas (el sistema de rotor, los actuadores y el sistema de energía) respondieron de forma que el helicóptero se mantuvo volando hasta aterrizar de manera segura.

El séptimo vuelo. El helicóptero Ingenuity de la NASA completaba su séptimo vuelo en Marte el 8 de junio de 2021. Durante él se desplazó 106 metros en dirección sur. Y fue un vuelo absolutamente nominal. Lo que quiere decir que fue un vuelo aburrido. Si es que se puede decir que hacer volar un cacharro a motor en Marte es aburrido, claro. Esto supone una bienvenida diferencia respecto al sexto vuelo, en el que un error en la captura de imágenes de la cámara de navegación dio un buen susto al provocar grandes oscilaciones en el vuelo de Ingenuity.

El octavo vuelo. El helicóptero Ingenuity de la NASA en Marte ha completado con éxito su octavo vuelo este 22 de junio de 2021, capturando su propia sombra en esta imagen. Voló por el cráter Jezero durante 77,4 segundos y viajó 160 metros hasta un nuevo punto de aterrizaje a unos 133,5 metros de distancia del rover Perseverance. Por otra parte, el rover Perseverance ha captado una secuencia de imágenes que muestran cómo el viento arrastra el el polvo en la superficie del cráter Jezero.

En su noveno vuelo, el helicóptero Ingenuity, muestra un terreno intrigante en Marte. El noveno vuelo del dron (05/07/2021) capturó imágenes que ayudarán al equipo del rover Perseverance a planificar su trabajo científico. No sólo ha batido todos los récords de distancia y duración del vuelo –625 metros y 2 minutos y 46 segundos en el aire– sino que además ha validado la idea de que un dispositivo de este tipo puede actuar como explorador para un rover y permitirnos ver sitios a los que el vehículo terrestre no puede llegar. Y es que Ingenuity ha sobrevolado un campo de dunas que está en una zona bautizada como Séítah que Perseverance está evitando cuidadosamente porque nadie quiere que se quede atascado allí.

En su décimo vuelo. Ingenuity, el helicóptero que acompaña a Perseverance en Marte, ha realizado su décimo vuelo la madrugada del 25 de julio. Ahora ha marcado un hito que la agencia espacial no esperaba; pero que demuestra que Ingenuity todavía tiene mucho que aportar a la exploración en Marte. Con cada nuevo vuelo, la NASA ha tratado de ir probando los límites de Ingenuity a la par que miraba desde el cielo la superficie de Marte, según han explicado en Business Insider. En este décimo vuelo, el pequeño helicóptero se alzó hasta los 12 metros y voló hasta un conjunto de rocas conocido como Raised Ridges. Este nuevo vuelo, además, marcó otro nuevo hito en la vida de Ingenuity en Marte. Y es que el pequeño helicóptero ha completado ya su primera milla (1,6 kilómetros) de recorrido en el cielo del planeta vecino.

Su undécimo vuelo. Washington, 6 ago. El helicóptero Ingenuity culminó con éxito su undécimo vuelo de 130,9 segundos en los que recorrió unos 380 metros en el cráter Jezero del planeta Marte, anunció hoy la NASA. (4 agosto de 2021). De acuerdo con un mensaje en Twitter de la Administración Nacional de Aeronáutica y el Espacio de Estados Unidos (NASA), la aeronave aterrizó en un lugar donde vuelos de reconocimiento con imágenes aéreas ayudarán al rover Perseverance en su búsqueda de vida microbiana ancestral en dicho mundo. La nueva base de operaciones, que se encuentra aproximadamente a 385 metros al noroeste de la ubicación anterior en el conocido planeta rojo se convertirá en el área de preparación para al menos un vuelo de reconocimiento de un área geológicamente desconocida denominada Sur de Seitah.

Su duodécimo vuelo. Realizado el 19 Agosto 2021. El helicóptero Ingenuity de la NASA ha completado con éxito su vuelo número 12 en Marte. Este último vuelo ha sido además uno de los más ambiciosos y peligrosos: Ingenuity abandonaba el vuelo sobre la planicie y se adentraba en un paisaje con desniveles, algo que podría haber sido un problema para sus sensores. No lo fue, y Ingenuity sigue haciendo historia. Ingenuity explora desde el aire para chivarle los datos a Perseverance. En el JPL de la NASA explicaban como Ingenuity ha comenzado a explorar la región ‘South Séítah’. Para ello realizó un vuelo con una altura de 10 metros, y se desplazó cerca de 450 metros durante los 169 segundos que se mantuvo en el aire.

Su decimotercero vuelo. Realizado el 6 Septiembre 2021. Ingenuity realiza el vuelo más bajo y lento en Marte, consiguiendo así fotografías más detalladas del suelo marciano. La idea de esto es combinar las imágenes de ambos vuelos para realizar una mapeado 3D de la zona con más detalles topográficos. Con ello podrán planear mejor también qué hacer en el futuro con el rover Perseverance y por dónde dirigirlo a explorar. Otro detalle interesante es el tiempo del vuelo. O, más específicamente, la velocidad de vuelo. Mientras que en el vuelo número 12 la distancia fue de aproximadamente 450 metros, en esta ocasión la distancia ha sido apenas de 210 metros. Sin embargo, el tiempo de vuelo ha sido aproximadamente el mismo, un total de 161 segundos frente a los 169 segundos del vuelo número 12.

Ingenuity concluye con éxito décimocuarto vuelo en Marte. October 27, 2021. El helicóptero Mars Ingenuity de la NASA se recupera después de una anomalía en el vuelo 14. El helicóptero Ingenuity detectó su propia sombra durante su breve vuelo número 14. El 30/09/2021, el helicóptero Ingenuity de la NASA en Marte canceló su vuelo número 14 tras detectar una anomalía en algunos de los pequeños motores que rigen las palas que hacen volar la aeronave. El helicóptero originalmente iba a intentar su decimocuarto vuelo antes de la conjunción solar de Marte, pero una anomalía le impidió despegar. El exitoso salto posterior a la conjunción sugiere que Ingenuity está en buena forma y listo para continuar su misión pionera.

Ingenuity concluye con éxito décimoquinto vuelo en Marte. 10/11/2021. El helicóptero ha completado ahora su decimoquinto vuelo en el planeta rojo, el cual fue un poco más corto de lo que la NASA tenía planeado (130 segundos y 400 metros), el Ingenuity ya vuelve al lugar donde emprendió su primer vuelo, es decir, su punto de partida. El objetivo final de este helicóptero no es solo extraer minerales del planeta rojo sino también explorar y ver esas zonas a las que el Perseverance no puede llegar.

 

Deja una respuesta

Este sitio usa Akismet para reducir el spam. Aprende cómo se procesan los datos de tus comentarios.