maxon Story
«Obtendremos datos de un valor incalculable»
Por primera vez, un helicóptero despegará de la superficie de Marte. El ingeniero aeroespacial Matt Keennon explica cómo ha sido posible materializar este sueño inalcanzable.
Entrevista con Matt Keennon, ingeniero aeroespacial y director de proyectos de AeroVironment, Inc.
Por primera vez en la historia de la humanidad, un helicóptero va a volar en Marte. AeroVironment ha participado en la construcción de este helicóptero. ¿Está nervioso?
Matt Keennon. ¡Mucho! Hay tantas incógnitas, desde el despegue hasta el aterrizaje en Marte. Hacer volar un helicóptero en un entorno tan hostil es una misión que no tiene precedentes. Todo el equipo, formado por JPL, NASA Ames, NASA Langley y nosotros aquí, en AeroVironment, ha trabajado muy duro para evaluar todos los riesgos y reducirlos al mínimo.
¿Cómo se les ocurrió la idea de hacer volar un helicóptero en Marte?
La idea de hacer despegar un vehículo aéreo desde la superficie de Marte se remonta a varias décadas. En 1993, un grupo de científicos de Rumanía publicó un estudio sobre una aeronave de despegue vertical alimentada con energía solar para Marte. A finales de los 90, la NASA organizó una competición en la que los estudiantes debían desarrollar un concepto de helicóptero para Marte. Ingenuity, el actual helicóptero marciano, fue idea de Bob Balaram del JPL, que lleva trabajando con nosotros más de 20 años. Él es el ingeniero jefe y director de este proyecto desde el principio.
¿Qué esperan descubrir los científicos con los vuelos y las imágenes de los vuelos?
Aunque cada uno de los vuelos tendrá una duración de menos de dos minutos, nos proporcionarán datos de un valor incalculable, ya que nos ayudarán a comprender mejor el entorno de Marte de una forma totalmente nueva.
La densidad del aire en Marte es muy baja, comparable a las condiciones en la Tierra a una altitud de 30 kilómetros. En su opinión, ¿cuál es la probabilidad de que el pequeño dron consiga despegar en el Planeta Rojo?
Estoy seguro de que el helicóptero despegará y volará sobre la superficie de Marte, si llega allí sano y salvo. AeroVironment ya ha construido aeronaves que funcionan con baterías y energía solar, y que han volando con éxito a esa altitud con la misma baja densidad del aire. Esas aeronaves volaron con hélices muy similares a las palas del rotor del helicóptero de Marte Ingenuity.
Seis de estos motores DCX 10, Ø 10 mm, con escobillas, dirigen el helicóptero de Marte.
¿Cuál fue el mayor desafío para los ingenieros en este innovador proyecto?
Si le preguntamos a los ingenieros eléctricos, dirán que el diseño de la electrónica fue lo más difícil. Los ingenieros mecánicos dirán que lo más difícil fue el diseño del sistema mecánico. Los ingenieros de software dirán que el software, y así hasta que hayamos hecho un repaso de todas las disciplinas de la ingeniería. Cada miembro de nuestro equipo de desarrollo —tanto del JPL como de maxon y AeroVironment— han trabajado muy duro para hacer realidad esta empresa histórica. En última instancia, no hay nada como un buen trabajo en equipo.
¿Cuántas personas participan y desde cuándo lleva en marcha este proyecto pionero?
El desarrollo de este innovador proyecto de helicóptero marciano comenzó en 2013. En todo este tiempo es posible que hayan participado en él varios cientos de personas. También han colaborado docenas de empresas. Al igual que maxon, tuvieron que desarrollar componentes personalizados y comprobar que cumplían especificaciones increíblemente estrictas. No siempre ha sido fácil satisfacer todos los requisitos de la misión, pero lo hemos conseguido.
¿Por qué maxon?
maxon cuenta con una experiencia muy valiosa en el sector aeroespacial y también desempeñó un papel importante en el éxito de la aeronave Nano Hummingbird de AeroVironment a principios de la década del 2000. Este fue el primer robot colibrí en utilizar un motor DC con escobillas de 8 mm de maxon.
¿Qué requisitos deben cumplir los motores DC?
El peso, la longitud, la tensión de funcionamiento, la eficiencia ca una velocidad y un par específicos, la vida útil bajo una carga específica, la temperatura de almacenamiento, la temperatura de funcionamiento y la protección contra la entrada de polvo son unos pocos de los aspectos que deben tenerse en cuenta.
Matt Keennon, ingeniero aeroespacial y director de proyectos de AeroVironment, Inc.
¿Cómo describiría la colaboración con maxon?
Trabajar con maxon es una experiencia fantástica en todos los sentidos. Gracias a nuestra estrecha colaboración hemos conseguido acumular una gran cantidad de conocimientos. Los pequeños motores DC son los componentes más complejos de este proyecto.
¿Qué rumbo tomarán los helicópteros de Marte en el futuro?
Tenemos un montón de ideas para los futuros helicópteros de Marte, pero ninguna definitiva. Estoy seguro de que el helicóptero de Marte Ingenuity será el primer paso importante hacia un helicóptero mucho más grande y complejo con capacidades que hoy en día no podemos ni imaginar.
¿Quién? ¿Cómo? ¿Qué? Hechos y cifras
Control El helicóptero cuenta con un control autónomo. No hay forma de pilotarlo a distancia. El retardo que se produce al intercambiar señales entre la Tierra y Marte hace que esto sea imposible.
Planificación de la ruta Cada vuelo dispondrá de un plan de vuelo específico que se programará desde la Tierra y se cargará en el helicóptero antes del despegue. El día del vuelo, el helicóptero despegará a la hora determinada y tomará sus propias decisiones para calcular con rapidez los precisos comandos de control necesarios para ejecutar el plan de vuelo general y aterrizar de forma segura.
Perfil del vuelo Despegue, ascenso hasta una altura de tres metros, guiñada (giro lateral) para examinar el entorno y descenso lento hasta aterrizar de forma segura. Un plan de vuelo más avanzado incluiría la traslación lateral a una distancia máxima de 150 sobre la superficie de Marte y el regreso al punto de partida antes del aterrizaje.
Análisis El plan es utilizar los dos días posteriores a un vuelo para transmitir los datos recopilados, incluidas las fotos en color, y planificar el siguiente vuelo. La complejidad de las rutas aumentará de un vuelo a otro. Hay disponibles 30 ventanas experimentales en las que pueden realizarse los vuelos. Hay planificados un total de cinco vuelos de exploración.
Derechos de propiedad de las imágenes
NASA/JPL-Caltech; maxon Group, AeroVironment, Inc.