Las palas del rotor que llevarán a los helicópteros de próxima generación de la NASA a nuevas alturas en Marte rompieron la barrera del sonido durante las pruebas realizadas en marzo en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California. Los datos de las pruebas, que tuvieron lugar en una cámara especial que simula las condiciones ambientales del Planeta Rojo, indican que la parte más rápida de la pala del rotor, las puntas, puede acelerarse más allá de Mach 1 sin romperse.
«La NASA tuvo un gran éxito con el helicóptero Ingenuity de Marte, pero les estamos pidiendo a estas aeronaves de última generación que hagan aún más en el planeta rojo. No es una tarea fácil. Si bien todo en Marte es difícil, volar allí es prácticamente lo más difícil que se puede hacer. Esto se debe a que su atmósfera es increíblemente tenue, lo que dificulta generar sustentación, y sin embargo, Marte tiene una gravedad considerable», dijo Al Chen, gerente del Programa de Exploración de Marte en el JPL.
Ingenuity, que realizó el primer vuelo controlado y propulsado en otro mundo hace poco más de cinco años, el 19 de abril de 2021, fue una demostración tecnológica pionera que no transportaba instrumentos científicos. El proyecto SkyFall, anunciado recientemente por la agencia , y otras posibles futuras aeronaves para Marte podrán transportar cargas útiles para recopilar datos que sirvan de apoyo a futuras misiones humanas y robóticas, aprovechando las ventajas de la exploración aérea a baja altitud.
Esta imagen en color mejorada del helicóptero Ingenuity Mars de la NASA fue tomada por el instrumento Mastcam-Z a bordo de Perseverance el 16 de abril de 2023NASA
Dado que la atmósfera de Marte tiene solo el 1 % de la densidad de la Tierra, maximizar el empuje requiere que las puntas de las palas alcancen velocidades cercanas a la del sonido para lograr una sustentación significativa. Aunque los rotores de pequeño diámetro en la Tierra también pueden girar a miles de revoluciones por minuto, tienen que desplazar más moléculas de aire y no necesitan acercarse al límite del sonido.
Mientras que Mach 1 en la Tierra a nivel del mar equivale aproximadamente a 1.223 km/h (760 mph), la velocidad del sonido en Marte es significativamente menor–aproximadamente 869 km/h (540 mph)– debido a la atmósfera delgada, fría y rica en dióxido de carbono del planeta.
Los ingenieros de pruebas habían tomado la precaución de revestir parte de la cámara con chapa metálica en caso de que las palas se rompieran durante el experimento supersónico. Desde una sala de control a pocos metros de la cámara, el equipo observaba las pantallas que mostraban datos y una vista del interior de la cámara mientras las revoluciones por minuto aumentaban.
El equipo logró aumentar la velocidad de las puntas de los rotores a Mach 1,08, incrementando la capacidad de sustentación del vehículo marciano en un 30 %. Este avance permitirá que las futuras misiones transporten cargas científicas más pesadas, incluyendo sensores avanzados y baterías de mayor capacidad para vuelos prolongados.
«Las pruebas exitosas de estos rotores representaron un paso fundamental para demostrar la viabilidad del vuelo en entornos más exigentes, algo clave para los vehículos de próxima generación», afirmó Shannah Withrow-Maser, aerodinamista del Centro de Investigación Ames de la NASA en Silicon Valley y miembro del equipo de pruebas.