Hace 11 años | Por kors0 a brucknerite.net
Publicado hace 11 años por kors0 a brucknerite.net

La recreación del aterrizaje del MSL (Curiosity, para los amigos) en Marte muestra un aterrizaje épico, complejo, sin precedentes en la historia. Pero algo sin precedentes es, por definición, arriesgado. ¿Por qué la NASA arriesga de ese modo una misión con un coste total estimado en 2500 millones de dólares (unos 2000 millones de euros, o más de 330000 millones de pesetas, ahora que parece que vuelve a estar de moda decirlo así)?

Comentarios

D

Para los que no consigan ver el documento por el error de máximas conexiones superadas.

Es muy interesante:



La recreación del aterrizaje del MSL (Curiosity, para los amigos) en Marte muestra un aterrizaje épico, complejo, sin precedentes en la historia. Pero algo sin precedentes es, por definición, arriesgado. ¿Por qué la NASA arriesga de ese modo una misión con un coste total estimado en 2500 millones de dólares (unos 2000 millones de euros, o más de 330000 millones de pesetas, ahora que parece que vuelve a estar de moda decirlo así)?

Para empezar, aterrizar en Marte es difícil. Muy difícil. Se lo podéis preguntar a los responsables de las misiones soviéticas Mars 2, la Mars 3, Mars 6 y Phobos 2, a los americanos de la Mars Polar Lander o a los británicos de la Beagle 2 (solo cuento misiones con aterrizadores que fallaron durante la fase de descenso, poco antes o poco después). Marte nos tienta con una letal combinación:

Una gravedad superficial menor que la terrestre —un tercio— pero no lo suficientemente baja como para facilitar considerablemente las cosas, como en la Luna.
Una atmósfera extremadamente poco densa —0,6% de la normal terrestre, como máximo, que no permite operar a paracaídas convencionales a velocidades inferiores a la del sonido.
Por esta combinación de características cualquier sistema de aterrizaje marciano será necesariamente complejo. Un sistema basado exclusivamente en retrocohetes requeriría transportar una cantidad de combustible enorme a poco que crezca la carga útil. El aerofrenado es imprescindible, pero insuficiente. Los paracaídas son más efectivos a velocidades grandes, pero construir y transportar uno de varias hectáreas de superficie para cuando la nave haya frenado por debajo de la velocidad del sonido no es una opción. Si a todo esto sumamos que pretendemos transportar un vehículo, es decir, algo que no debería llevar a todas partes unos motores cohete con sus depósitos (aun vacíos) para mejorar su movilidad, tenemos un conjunto de restricciones de diseño que cualquier ingeniero calificaría de interesante.

Los rovers marcianos de la misión MER (Spirit y Opportunity) tenían una masa de 185 kg. Con su plataforma de aterrizaje, alcanzaba los 533 kg: el perfil de Entry, Descent and Landing (EDL, entrada atmosférica, descenso y aterrizaje) incluía las siguientes fases:

Aerofrenado.
Despliegue del paracaídas supersónico.
Largado de la plataforma de aterrizaje desde el módulo de frenado propulsivo.
Encendido de los retrocohetes del módulo de frenado propulsivo.
Inflado de los airbags de la plataforma de aterrizaje.
Suelta de la plataforma de aterrizaje. La aceleración máxima prevista es de 20 g durante los primeros choques contra el suelo.
El siguiente vídeo muestra una recreación del aterrizaje de la misión MER. Como veremos, nada sencillo:



Comparémoslo con el aterrizaje previsto —crucemos los dedos— para Curiosity (el de los “seven minutes of terror”):



Curiosity tiene una masa de 900 kg. Los airbags necesarios para frenarlo con un EDL equivalente al de Spirit u Opportunity serían mucho mayores y más pesados. Los riesgos de los airbags tampoco son desdeñables, y el aumento de tamaño los haría más peligrosos de las siguientes formas:

Rotura por punción: más probable cuanta más superficie expuesta haya en el sistema desplegado.
Rotura por sobrecarga: si, por casualidad, toda la masa del sistema acaba apoyándose en algún momento sobre uno solo de los globos y el material de éste, cerca de sus límites elásticos, falla.
Problemas de despliegue tras el desinflado: con más superficie textil, la posibilidad de que algo se atasque y el rover no pueda liberarse aumenta.
Queda descartado el sistema de airbags usado hasta ahora para los rovers más pequeños. ¿Qué tal, entonces, un descenso controlado por retrocohetes? Las misiones Viking de los años 70 se posaron así. Pero las Viking eran laboratorios estáticos. ¿Qué habría que hacer para asegurar un descenso similar para Curiosity?

Protegerlo contra la caída del “último metro”: para evitar daños en los vehículos, los cohetes se detienen un poco antes de tocar el suelo, con lo que siempre hay una pequeña caída final que amortiguar.
Incluir una plataforma y una rampa de descenso para el rover, que iría encima de los motores cohete. Más masa “muerta” para transportar.
Hacer aterrizar suavemente todo el sistema de motores de frenado, plataforma con rampa y rover. Más masa para posar de forma segura, cuando lo único que necesitamos que llegue “entero” es el propio rover.
El sistema Sky Crane (grúa aérea) diseñado para Curiosity permite independizar la sección de frenado propulsivo del rover, que se descuelga desde abajo por medio de tres cables de carga y un umbilical de señalización, depositándose sobre el suelo a velocidades arbitrariamente pequeñas. Se eliminan así los requisitos de rampas y protección contra impactos. Los gases de los retrocohetes siempre quedan lejos del rover, con lo que no pueden dañarlo. Finalmente, la grúa no tiene que aterrizar de forma segura: una vez soltadas pirotécnicamente los anclajes, el cambio súbito de la masa del sistema propulsará a la grúa hacia arriba. Un desplazamiento lateral de las toberas la alejará del rover una distancia suficiente antes de detener sus motores y estrellarse.

Supongo que los controladores de la misión no podrán evitar la tentación de dirigir el rover después hacia el lugar de impacto de la grúa, pero eso habrá que verlo.

Este artículo es una versión ampliada de la contestación a la pregunta de Albert en el artículo de Amazings “Sigue en directo la retransmisión comentada de la entrada del Curiosity en Marte desde Amazings”. No me lo pienso perder. Para una buena referencia del EDL del Curiosity en español no dejéis de acudir a la estrella de la divulgación astronáutica hispana Eureka, “Así será el descenso del Curiosity en Marte”. En inglés, y discutiendo las restricciones de diseño debidas al aterrizaje con gran claridad, tenéis este artículo de ExploreMars.org: “MSL Picture of the Day: T-22 Days: Engineering Constraints”. Y que todo vaya bien…

JoulSauron

#16 #17

Antes de esta misión ya teníamos más tráfico aéreo:

* En los 60 llegan las primeras sondas que sobrevuelan el planeta y toman fotos.
* En 1971, la Mariner 9 es la primera sonda en orbitar el planeta.
* También en 1971, la Mars 3 es el primer vehículo que aterriza.

Hemos tenido muchos éxitos en la exploración marciana desde hace 40 años, Así que no es la primera vez que se envía algo con éxito, no es la primera vez que hay tráfico aéreo ni mucho menos, cuando Fabra no usaba gafas de sol ya había sondas orbitando Marte. El logro está en lo que se explica en el artículo. Si queréis, podemos poner Marte 15 - 0 Aeropuerto de Castellón.

ChukNorris

#18 Ya, pero no vas a empezar a contar cuando aun no estaba inaugurado el aeropuerto ¿no?

JoulSauron

#19 Precisamente, 40 años antes ya se enviaban trastos a Marte, y el Aeropuerto este no sirve porque no cumple la normativa

Ingenioso_Hidalgo

#17 Me has sacado la risotada con la imagen lol

D

habrá sido complejo, pero por ahora marte ya tiene más aterrizajes y más tráfico aéreo que el aeropuerto de Castellón. ¡Otro record!

angelitoMagno

#13 Y el sindicato de estudiantes saldría a la calle a protestar contra la mercantilización y la entrada de dinero privado en las universidades y centros de investigación

dosvga

Básicamente, (mini-spoiler) porque este todoterreno pesa un "huev...". Por cierto, artículo que lo explica muy bien.

DirtyMac

Porque si no se estamparía contra el suelo y no serviría de mucho. Siguiente pregunta.

ChukNorris

¿2.000 millones de euros? Creía que estas cosas eran más caras

D

#6 El Curiosity funciona con energía nuclear.

D

#9 Casi todos los cacharros que se envían tan lejos funcionan en parte con baterías nucleares que es una estupenda forma de utilizar los "desechos nucleares radioactivos". ¿para qué poner unos paneles solares cuando puedes tener la fuente de radiación en tu interior?
Las baterías nucleares son radioactivas. Abrirlas y mirar dentro puede producir quemaduras y/o cancer. Consulte con su astrofísico o físico nuclear de cabecera.

RubenC

#6 Desgraciadamente creo que para eso hace falta otra guerra

dadelmo

#5 Perdona, te he votado negativo por error

ChukNorris

#5 #11 Con lo fácil que lo tiene Botín o cualquiera de estos super ricos para quedar como un señor por un poco de "calderilla" ... venga va, este año pago yo toda la investigación española.

KernelPanic

#4 Es curioso eh? aquí vemos la magnitud que alcanza el mangoneo de los bancos, que triste

D

Sin leer el artículo, me acuerdo quecuando veía el aterrizaje en vivo, la velocidad a la que iba era muy fuerte, de hecho todo ocurre bastante rápido, en cosa de diez o quince minutos se desencapsula, entra a la atmosfera (?) marciana y aterriza.

tenerifesur45

Y no debería decirse "Amartizaje" ??? o amertizaje...

homebrewer

Un vídeo directo del canal de youtube de la NASA con una animación de como se produjo el Aterrizaje.

C

Cruzo los dedos. Y luego dicen que llevar gente a Marte, a este paso no se vera eso sino en unos 200 años y siendo muy optimista.

p

#1: Ya puedes estar tranquilo. El aterrizaje ha sido todo un éxito. O eso parece.

S

Desde la ignorancia, algo que siempre me ha rallado:
Eso de los chorros propulsores en el espacio....¿Como funciona la supuesta propulsión si no encuentran resistencia alguna en el vacío?

arivero

Lo que alucino un poco es que parecen estar diciendo que esa tecnologia no se ha empleado en la tierra... ¿ni siquiera James Bond? Vamos, a algun militar puede que le interese, ¿no?

Melapela

El Pocero está muy interesado en está tecnologia, proximamente quiere construir 100.000 viviendas en Marte para reactivar la economía Española. Rajoy le ha prometido todo su apoyo.

a

Me ha conseguido poner la piel de gallina, los logros positivos que podemos alcanzar cuando nos ponemos...

D

Hare dos puntualizaciones al articulo

Finalmente, la grúa no tiene que aterrizar de forma segura: una vez soltadas pirotécnicamente los anclajes, el cambio súbito de la masa del sistema propulsará a la grúa hacia arriba.

Los anclajes no son soltados pirotecnicamente, sino que son cuerdas de nailon que son segadas en el momento en el rover toca tierra.

Supongo que los controladores de la misión no podrán evitar la tentación de dirigir el rover después hacia el lugar de impacto de la grúa, pero eso habrá que verlo.

Lo mas probable es que no lo haga, segun el responsable de programacion del proyecto (un argentino llamado Miguel San Martin), su intencion y asi programaron la grua, es que saliese volando lo mas lejos posible para no contaminar el area de investigacion,

jadchaos_2

Tiene razón el 19# voto positivo

D

¿Alguien sabe si tienen pensado dirigir el rover a las cuevas gigantes de Marte o alguna página donde informarme sobre la ruta planeada? Creo que lo han aterrizado en un cráter y no tienen pensado hacerlo salir de él ¿no?

¿Han publicado ya el vídeo real del aterrizaje? No pude verlo en directo, ¿se vio la imagen real del aterrizaje o el vídeo era de la NASA aquí en la Tierra?

Gracias.

Creo que he encontrado el vídeo:

D

#24 Si te sirve, hay un video de la camara de descenso de la sonda, que tomaba fotos a intervalos regulares.



Para mi, poder ver este video me parece fascinante!

redewa

Me pregunto una cosa: ¿Se podrá ver cenitalmente, alguna vez, el asombroso aterrizaje? ¿No se pudo haber colocado alguna vídeo-cámara desde algún satélite para captar el momento y, si hubiera habido algún percance, saber cómo, dónde, cuándo y porqué sucedió?

Simplemente porque una foto sí es maravilloso, pero un buen vídeo del acontecimiento, sería ideal para la posteridad.

redewa

#30 Me autorespondo con este link, http://www.microsiervos.com/archivo/ciencia/mars-reconnaissance-orbiter-fotografia-curiosity-a-su-llegada-a-marte.html que lo leí ahora y mola ver que se han organizado para inmortalizar este momento.