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Un Ingeniero de la NASA Trabaja en el Desarrollo de un Avión Nuevo Para Buscar Agua en Marte
08.09.07
 
Usted podría pensar que es imposible volar un avión en Marte, pero no lo es.

De hecho, durante los últimos 30 años, han estado desarrollándose diversos aviones tipo planeador que, en teoría, podrían surcar el aire enrarecido del Planeta Rojo.

Una de las propuestas más recientes consiste en volar un avión no tripulado propulsado por cohetes y aterrizarlo al borde de algún acantilado en la superficie de Marte con el propósito de buscar agua líquida que según sabemos es esencial para la vida.

“Durante los últimos tres años, he desarrollado un diseño de avión para el planeta Marte con la capacidad específica de lograr un aterrizaje controlado”, afirma Larry Lemke, un ingeniero en el Centro de Investigación Ames de la NASA, en Moffett Field, California, quien recientemente envió su propuesta a los directivos de la agencia espacial norteamericana. “Se utilizan pequeños cohetes para aterrizar, de manera similar a como lo hace el avión Harrier de despegue y aterrizaje vertical (VTOL, por sus siglas en Inglés). La idea sería realizar un aterrizaje preciso en la cercanía de algún barranco en Marte para buscar agua bajo la superficie”, explicó Lemke.

El Director de la Oficina de Misiones Científicas de la NASA, Alan Stern, emitió una ‘solicitud de información’ referente a vehículos de aterrizaje (“landers”) pequeños que pudieran incluirse como cargamentos secundarios en misiones futuras a Marte. Según Lemke, la primera oportunidad para ello podría ser en el año 2013 en la misión Mars Science Orbiter (MSO).

El plan de Lemke requiere que el avión esté equipado con un radar de penetración de tierra para llevar a cabo la búsqueda de agua después de que haya aterrizado. Según Lemke, los científicos han encontrado zanjas de erosión en pendientes muy inclinadas, a una distancia de entre 100 y 200 metros hacia abajo desde el borde de la pendiente.

“Las zanjas siempre aparecen en pendientes muy inclinadas, como las paredes de un cráter o acantilado, y comienzan además en las alturas intermedias de la pared”, dijo Lemke. “La teoría es que existe una capa subterránea de agua, y de vez en cuando ésta emana hacia la superficie”. Según Lemke, si el avión pudiera tocar tierra precisamente en el borde de un cráter o acantilado, podría utilizar señales de radar para buscar los sellos característicos del agua bajo la superficie.

El radar atraviesa los materiales extremadamente secos de la superficie sin sufrir cambios significativos, pero una capa de agua reflejaría la señal con una intensidad 100 veces mayor, observó Lemke, agregando que el bióxido de carbono tendría una reflectividad diferente, lo que permitiría identificarlo también.

“Además, debería ser posible diferenciar entre agua líquida y hielo de acuerdo a qué tanto refleja la señal del radar”, explicó también Lemke, quien indicó que el avión probablemente contará también con una cámara para obtener fotografías.

En el pasado, el envío de aeronaves a Marte se ha considerado emocionante en extremo desde el punto de vista científico, pero técnicamente muy riesgoso, razón por la cual las propuestas de enviar dichas aeronaves al Planeta Rojo no han sido autorizadas. Las misiones a Marte representan un reto técnico porque “la comunidad dedicada a la exploración planetaria no cuenta con experiencia en el vuelo de aviones en otros planetas”, indicó Lemke.

“Uno de los retos principales, desde el punto de vista técnico, es construir un avión que pueda doblarse de manera que quepa en la cápsula de ingreso a la atmósfera” observó Lemke. “Es una cápsula con forma generalmente cónica, la cual cuenta con un escudo térmico que protege el cargamento durante el ingreso”, explicó.

Según Lemke, el segundo reto importante es que el avión debe desplegarse automáticamente en pleno aire. Una vez desplegado, el avión volaría hacia algún barranco utilizando un piloto automático computarizado. Sería imposible para un piloto humano controlar el avión desde la Tierra, ya que aún a la velocidad de la luz, las señales de radio toman más tiempo en llegar a la Tierra que lo que podría durar todo el vuelo.

El avión tendría una masa de aproximadamente 65 kilogramos (143 libras), y sus motores consistirían de cohetes pequeños utilizan hidracina como combustible. Dichos cohetes utilizan una mezcla de dos compuestos químicos, denominados bi-propulsores, para provocar una reacción que libera energía y produce empuje.

“En este tipo de misión, lo que se quiere es simplemente llegar al sitio deseado y aterrizar”, dijo Lemke. “La autonomía del avión sería quizás de no más de 15 minutos. Se necesitaría contar con software autónomo denominado software de visión y reconocimiento. Esto significa que la computadora de abordo es capaz de capturar imágenes del terreno que está viendo y compararlas con una imagen previamente almacenada del punto de aterrizaje deseado, para así decidir la mejor manera de llegar ahí. Este procedimiento es similar al que utilizan los misiles de crucero para navegar hacia su objetivo”, explicó Lemke.

Explicó también que existen varias ventajas de utilizar aviones para llevar a cabo misiones científicas en Marte. “Un avión puede volar mucho más cerca de la superficie que un satélite... a un kilómetro sobre la superficie”. Comparando un avión con un globo aerostático, el ingeniero agregó que “un avión puede ir donde se le indique, mientras que un globo va hacia donde el viento lo lleve”.

Lemke observó que existen asimismo otras misiones posibles de aviones no tripulados en Marte. “El vuelo podría durar desde 15 minutos hasta probablemente 5 horas”, puntualizó. Para misiones de mayor duración se utilizarían quizás aviones equipados con hélices.

“La técnica más eficiente sería utilizar una hélice”, explicó Lemke. “La energía se obtendría de algún combustible líquido, o bien, en forma de electricidad proveniente de una batería o celda de combustible”.

Lemke añadió que los objetivos de una misión aérea a Marte han cambiado a través de los años.

“Al principio, las fotografías de alta resolución eran el objetivo primario. Sin embargo, actualmente contamos con un satélite de alta resolución en órbita alrededor de Marte”. Las misiones aéreas actuales –explicó – seguramente realizarían estudios atmosféricos, tales como velocidad del viento, presión, contenido de polvo, y componentes secundarios, como el metano.

Otro objetivo de una misión aérea a Marte podría ser llevar algún otro cargamento hasta la superficie. “La idea sería utilizar el avión como un vehículo de aterrizaje preciso”, indicó.

“Considero que cuando los seres humanos lleguen a Marte, existirán dos escenarios que tendrán sentido”, predijo Lemke. “Uno de ellos sería utilizar pequeños aviones robóticos para explorar y para funcionar como estaciones repetidoras de comunicaciones de corto alcance. El segundo escenario sería usar aviones para transportar personas y cantidades modestas de cargamento, con el fin de llevar a cabo exploración local”, afirmó.

Lemke desarrolló su propuesta de avión marciano para el Programa de Tecnología para Marte, de la Oficina de Misiones Científicas de la NASA.

 
 
John Bluck
NASA Ames Research Center, Moffett Field, Calif.
Número Telefónico: 650/604-5026
Por Correo Electrónico: jbluck@mail.arc.nasa.gov

Daniel Chavez Clemente (Traductor)
National Space Grant Foundation
NASA Ames Research Center, Moffett Field, Calif.