Helicóptero para la recuperación de muestras de Marte

Los helicópteros de recuperación de muestras marcianas están siendo desarrollados por AeroVironment, Inc. basándose en la tecnología que demostraron previamente en el helicóptero coaxial Ingenuity como parte del rover Perseverance de la NASA . A diferencia del "demostrador tecnológico" Ingenuity , los helicópteros de retorno de muestras tendrán rotores aproximadamente 10 centímetros (3,9 pulgadas) más largos con 3500 rpm, ^{[ 6 ]} tendrán una capacidad de carga útil de 280 g (9,9 oz) , un pequeño brazo manipulador con una pinza de dos dedos y un tren de aterrizaje autopropulsado con ruedas (cada una de aproximadamente 2 cm (0,79 pulgadas) de ancho, con un diámetro exterior de aproximadamente 10 cm (3,9 pulgadas) ), lo que les permitirá rodar, tomar una muestra y volar hasta el vehículo de retorno. ^{[ 7 ]}       

Los componentes clave se modificaron en función de las lecciones aprendidas de Ingenuity . Los aspectos de vuelo, incluyendo la velocidad, el tiempo de vuelo y el alcance, son los mismos que en Ingenuity. La relación potencia-peso del dispositivo aumentará, para lo cual se incrementará el área del panel solar y la capacidad de las baterías. El sistema de control de la hélice superior se simplificará ligeramente y la potencia del motor aumentará. Las dimensiones generales del helicóptero serán un poco mayores. En total, se planea enviar dos de estas máquinas a Marte. ^{[ 8 ]} Además, los procesadores de alto rendimiento que permiten la autonomía, una movilidad sin precedentes tanto volando como conduciendo, y una verdadera capacidad de manipulación con una mano robótica , pueden permitir mucho más que la recuperación de tubos de muestras. ^{[ 9 ]}

Los helicópteros tendrán un alcance de 700 m (2300 pies) , pero los planes prevén que el módulo de aterrizaje se sitúe a menos de 50 m (160 pies) del "depósito" donde se depositarán las muestras. Cada tubo de muestra pesa aproximadamente 150 gramos. ^{[ 10 ] [ 11 ]}    

El transporte intermedio de las muestras recolectadas en la superficie de Marte fue realizado inicialmente por la Agencia Espacial Europea (ESA), que incluyó este proyecto en su programa ExoMars . La misión Mars 2020 aterrizó el rover Perseverance , que almacena muestras para su posterior regreso a la Tierra. Sin embargo, debido a repetidos aplazamientos, ya en noviembre de 2021, la NASA se vio en la necesidad de posponer la entrega de las muestras y evaluar los riesgos inherentes al propio esquema de entrega en julio de 2022. La decisión se basó en el éxito de Ingenuity .

La misión de retorno de muestras de Marte de la NASA y la ESA no incluirá el rover de recuperación de muestras de la ESA ni su segundo módulo de aterrizaje asociado, sino que utilizará un único módulo de aterrizaje que transportará los helicópteros y el cohete de ascenso que llevará las muestras a un orbitador, desde donde serán lanzadas de regreso a la Tierra. Los planificadores de la misión prevén que el propio Perseverance recuperará las muestras que previamente almacenó en la superficie y las transportará al cohete de ascenso, dada su longevidad prevista. Los helicópteros, que serán ligeramente más pesados ​​que Ingenuity , se utilizarían como respaldo en caso de que Perseverance no pudiera realizar la tarea. ^{[ 12 ]}

La recuperación de una muestra se extenderá durante cuatro soles (días marcianos). En el primer sol, volará desde las cercanías del SRL hasta un lugar de aterrizaje a pocos metros de un tubo de muestra. En el sol siguiente, el helicóptero se dirigirá a dicho tubo y lo tomará con su pequeño brazo robótico. En el tercer sol, regresará al SRL, y en el último de los cuatro soles se posicionará y liberará el tubo de muestra para que el brazo de transferencia de muestras, construido por la ESA, pueda colocarlo en el contenedor de retorno de muestras a bordo del Vehículo de Ascenso a Marte, ubicado en su plataforma. ^{[ 13 ]}

Los helicópteros de recuperación de muestras despegarían y aterrizarían en sitios predeterminados, o helipuertos, que se hayan considerado adecuados y seguros, y utilizarían navegación en vuelo basada en mapas para llegar a las ubicaciones conocidas de los tubos de muestra dejados en la superficie. ^{[ 1 ]}