La NASA trabaja en ahorrar costes para enviar misiones en Marte con una nueva forma de aterrizaje basada en un módulo diseñado para absorber un fuerte impacto, al estilo de las zonas de deformación de un automóvil.
La agencia espacial de Estados Unidos ha aterrizado con éxito en Marte nueve veces, confiando en paracaídas de última generación, bolsas de aire masivas y mochilas propulsoras para colocar la nave espacial de manera segura en la superficie. Ahora los ingenieros están probando si la forma más fácil de llegar a la superficie marciana es estrellarse.
En lugar de frenar el descenso de alta velocidad de una nave espacial, un diseño de módulo de aterrizaje experimental llamado SHIELD (Dispositivo de aterrizaje de energía de alto impacto simplificado) usaría una base plegable similar a un acordeón que actúa como la zona de deformación de un automóvil y absorbe la energía de un impacto fuerte.
El nuevo diseño podría reducir drásticamente el costo de aterrizar en Marte al simplificar el complejo proceso de entrada, descenso y aterrizaje y expandir las opciones para posibles sitios de aterrizaje.
Para probar la teoría, los ingenieros necesitaban demostrar que SHIELD puede proteger los componentes electrónicos sensibles durante el aterrizaje. El equipo usó una torre de caída en JPL para probar cómo los tubos de muestra de Perseverance resistirían un aterrizaje forzoso en la Tierra. Con una altura de casi 27 metros, cuenta con una honda gigante, llamada sistema de lanzamiento de proa, que puede lanzar un objeto a la superficie a las mismas velocidades alcanzadas durante un aterrizaje en Marte.
En la industria automotriz se prueban vehículos que llevan maniquíes de choque. En algunas de esas pruebas, los autos viajan en trineos que son acelerados a altas velocidades y chocan contra una pared o barrera deformable. Hay varias formas de acelerar los trineos, incluido el uso de una eslinga similar al sistema de lanzamiento de proa.
"Las pruebas que hemos hecho para SHIELD son como una versión vertical de las pruebas de trineo", explica en un comunicado Velibor Cormarkovic, miembro del equipo del proyecto en el JPL (Jet Propulsion Laboratory) "Pero en lugar de una pared, la parada repentina se debe a un impacto en el suelo".
El 12 de agosto, el equipo se reunió en la torre de lanzamiento con un prototipo de tamaño completo del atenuador plegable de SHIELD: una pirámide invertida de anillos de metal que absorben el impacto. Colgaron el atenuador en una garra e insertaron un teléfono inteligente, una radio y un acelerómetro para simular la electrónica que llevaría una nave espacial.
Una vez activado el lanzador de proa golpeó a SHIELD contra el suelo a aproximadamente 177 kilómetros por hora. Esa es la velocidad que alcanza un módulo de aterrizaje de Marte cerca de la superficie después de ser frenado por la resistencia atmosférica desde su velocidad inicial de 23.335 kilómetros por hora cuando ingresa a la atmósfera de Marte.
Las pruebas anteriores de SHIELD utilizaron una "zona de aterrizaje" de tierra, pero para esta prueba, el equipo colocó una placa de acero de 5 centímetros de espesor en el suelo para crear un aterrizaje más duro que el que experimentaría una nave espacial en Marte. El acelerómetro a bordo reveló más tarde que SHIELD impactó con una fuerza de aproximadamente 1 millón de newtons, comparable a 112 toneladas chocando contra él.
Las imágenes de la cámara de alta velocidad de la prueba muestran que SHIELD impactó en un ligero ángulo, luego rebotó alrededor de 3,5 pies en el aire antes de volcarse. El equipo sospecha que la placa de acero provocó el rebote, ya que no se produjo ningún rebote en las pruebas anteriores.
Al abrir el prototipo y recuperar la carga útil electrónica simulada, el equipo encontró que los dispositivos a bordo, incluso el teléfono inteligente, sobrevivieron. El siguiente paso será diseñar el resto de un módulo de aterrizaje en 2023 y ver hasta dónde puede llegar su concepto.
