Espacio

Así se prepara la NASA para el complejo aterrizaje en Marte

La práctica hace al maestro a la hora de enviar un robot a un peligroso viaje hacia el planeta rojo.jueves, 22 de noviembre de 2018

Por Nadia Drake
Fotografías de Cassandra Klos
Un equipo de científicos trabaja con una réplica del aterrizador InSight en el In Situ Instrument Laboratory, en el JPL de la NASA, el 6 de noviembre de 2018. El equipo practica cómo esculpir un «espacio de trabajo» empleando cascos de HoloLens, que muestran modelos digitales del terreno que podría encontrarse en Marte.

A Julie Wertz-Chen le gusta que la semana sea lo más aburrida posible en el trabajo.

«Si nos aburrimos, todo va bien», afirma la ingeniera de sistemas aeroespaciales. Al fin y al cabo, en pocos días, Wertz-Chen y sus colegas intentarán llevar sano y salvo al aterrizador InSight de la NASA a Marte. Este hito no es precisamente aburrido y podría hacer que este fin de semana se llene de tensión.

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Llegados a este punto, aterrizar una nave en Marte puede parecer algo rutinario, pero no lo es. De las casi 50 veces que los humanos han intentado transportar hardware a Marte, ya fuera destinado a la superficie o la órbita marciana, más de la mitad ha fracasado. En 2018, Estados Unidos es la única nación que ha conseguido colocar un róver en la superficie del planeta rojo.

En el Jet Propulsion Laboratory de la NASA, que gestiona la misión InSight, varios equipos deben practicar una y otra vez para garantizar que todo vaya tan como la seda como sea posible antes de que llegue la hora del aterrizaje real.

Con los cascos de HoloLens, la directora del banco de pruebas de InSight Marleen Sundgaard da forma al espacio de trabajo donde aterrizar la réplica del instrumental de la nave.

Para Wertz-Chen, que forma parte del equipo de entrada, descenso y aterrizaje, esto implica llevar a cabo diversas simulaciones de dinámica de vuelo, empleando trayectorias actualizadas conforme estén disponibles. En última instancia, será una cuestión de observar, esperar y dejar que la dinámica orbital haga su trabajo.

«Las simulaciones solo serán tan buenas como lo que hemos pensado simular», afirma. «En muchas ocasiones, las cosas que pueden “matarte” son aquellas en las que no habías pensado».

Incursiones marcianas letales

Marte ha matado a muchas naves pasadas.

La baja más reciente fue el aterrizador Schiaparelli de la Agencia Espacial Europea, que no sobrevivió al descenso descontrolado hasta la superficie en 2016, aunque su orbitador ExoMars sí llegó sano y salvo. Quizá sea más famosa la vez que la NASA estrelló una nave en el polo sur marciano en NASA, un año después de que el Mars Climate Orbiter se desintegrara en la atmósfera del planeta rojo porque los equipos no habían usado las mismas unidades de medida en sus cálculos.

Hacer que InSight aterrice sana y salva el 26 de noviembre implica que deben producirse una serie de acontecimientos con una precisión exquisita. La nave no es tan pesada como el róver Curiosity, de forma que no estará implicada ninguna grúa Sky Crane potenciada por retrocohetes, ni habrá airbags gigantes como los que colocaron en posición los róvers gemelos Spirit y Opportunity. En lugar de eso, como en el caso del aterrizador Phoenix, el InSight desplegará su paracaídas cuando alcance la delgada atmósfera marciana y empezará a deslizarse por los cielos alienígenas.

El ingeniero Sidney Fernández (en primer plano) junto a un equipo de ingenieros que trabajan en el In Situ Instrument Lab antes del aterrizaje del InSight
Las rocas que vemos aquí se emplean como material de referencia para sus ensayos.

«El despliegue del paracaídas siempre es estresante porque tiene que funcionar físicamente y es un momento aterrador», afirma Wertz-Chen.

Después, una vez se desprenda el escudo térmico, el radar a bordo de la nave necesitará localizar el suelo. Los datos de dicho radar indicarán a InSight el momento para deshacerse de su paracaídas y su caparazón adjunto. Y lo más importante: el aterrizador tendrá que saber cuándo encender los motores de descenso, fundamentales para ralentizarla hasta un ritmo de caída de ocho kilómetros por hora.

«Si el radar no encuentra el suelo por cualquier motivo, no será nada bueno», afirma Wertz-Chen.

Recrear la realidad

InSight seguirá una trayectoria balística hasta la superficie del planeta, lo que significa que no tendrá capacidad de maniobra una vez entre en la atmósfera. Su objetivo es llevar a la nave hasta las suaves llanuras de la Elysium Planitia, un lugar de aterrizaje escogido específicamente por ser plano y monótono. Eso se debe a que el éxito de la misión depende de un terreno sin interés y con apenas rocas que no se interponga cuando el aterrizador despliegue una serie de instrumentos sensibles que estudiarán el interior del planeta.

«Lo que queremos es literalmente un aparcamiento, pero si hay rocas, laderas... el equipo de despliegue tendrá mucho trabajo por delante», afirma Tom Hoffman, director del proyecto InSight.

El investigador principal de InSight Bruce Banerdt (centro) junto a la réplica de la nave en el In Situ Instrument Lab. Él y el resto de los científicos están atados a la réplica para no provocar accidentalmente descargas electrostáticas, que pueden afectar a los dispositivos electrónicos del banco de pruebas.

Para familiarizarse con lo que se encontrarán tras el aterrizaje, el equipo de despliegue del instrumental está preparado para recrear el terreno circundante en el In Situ Instrument Lab del JPL, un banco de pruebas muy controlado que permite a los ingenieros simular Marte con precisión y que incluye una réplica del InSight. Para ayudarles, cuentan con cascos 3D de realidad aumentada; una vez InSight aterrice, sacará fotos del terreno circundante que serán recibidas por los cascos en forma de mapas digitales del terreno. A continuación, los ingenieros serán capaces de esculpir la gravilla del banco de pruebas para que coincida con el paisaje marciano real.

«Tenemos palas y rastrillos y algunas rocas preparadas para «marteformar» y convertir esta caja de arena en la superficie de Marte», explica Jaime Singer, del equipo de despliegue de instrumental.

Finalmente, el equipo practicará el despliegue del instrumental en la relativa seguridad de su entorno terrestre y, a continuación, enviarán las secuencias de órdenes pertinentes a la InSight.

Simulaciones virtuales

Antes del aterrizaje, los científicos que lo dirigen llevarán a cabo varias rondas de ensayos en un entorno virtual. En cualquier misión, el equipo de entrada, descenso y aterrizaje lleva a cabo numerosas simulaciones para determinar qué ajustes pueden hacer en la programación de la nave con antelación.

En el caso de la InSight, Wertz-Chen ha introducido información de trayectoria actualizada en las simulaciones y ha jugado con una serie de variables para estudiar el resultado. Su objetivo es hallar la combinación de variables con la mayor probabilidad de éxito. Lo ideal es que la combinación sea la que ya está en los sistemas de InSight. Pero si necesitan ajustar algo, el equipo enviará una orden con las ediciones pertinentes.

Los ingenieros del In Situ Instrument Lab cavan una trinchera que corresponde al paisaje de realidad aumentada que ven por sus cascos.

«Nunca quieres ordenar nada que no debas a una nave, porque si está bien donde está, debes dejarla en paz», explica. De forma que, siempre y cuando la información de trayectoria actualizada continuamente sugiera que la InSight va por buen camino, todo debería ir como la seda.

Wertz-Chen afirma que está «segura con cautela» de que el aterrizaje irá bien: «Hay muchas cosas que deben funcionar para que todo esto funcione. Siempre es muy estresante y estoy muy nerviosa».

Este artículo se publicó originalmente en inglés en nationalgeographic.com.

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