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¿Cómo funcionan los vehículos que exploran Marte?

Por Marcos Echeverrianoviembre 23, 2015

Cámaras térmicas, brazos mecánicos, taladros y paneles solares hacen de los exploradores de la NASA piezas brillantes de la ingeniería espacial.

La humanidad comenzó a enviar objetivos al espacio durante la guerra fría. El Sputnik se convirtió en el primer satélite artificial de la historia y fue lanzado a órbita por la Unión Soviética en enero de 1957. Catorce años después la NASA envió a Marte a Mariner 9, la primera sonda orbital y en 1975, dos naves no tripuladas aterrizaron gracias a la Misión Vikingo. Aquí comenzó la historia de la humanidad y su odisea por el planeta rojo.

En enero del 2004 la NASA envío a Spirit y Opportunity, dos vehículos-robots exploradores altamente equipados. Su objetivo inicial era explorar Marte durante tres meses y recapitular información sobre agua y posibles condiciones de vida. Once años después, ambos robots todavía son controlados por aviadores desde las oficinas de la NASA, abriéndose camino entre dunas, rocas y tormentas eléctricas. ¿Cómo lo hacen? Estas son las partes mecánicas y las herramientas más importantes de los exploradores marcianos.

1.- Cuerpo: se la conoce como “La caja electrónica caliente”. Aquí se encuentra la computadora central y las baterías, lo que correspondería al cerebro y al corazón del robot. Esta caja térmica mantiene a salvo los órganos eléctricos principales a temperatura controlada. En la noche, Marte puede descender hasta -96ºC.

2.- Cerebro: aquí se encuentra un módulo eléctrico conectado a la interface de comunicación llamada BUS. Esto permite que los censores activen las funciones mecánicas de los exploradores, tales como desplegar sus instrumentos científicos y comunicacionales.

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El mástil, la PANCAM Y

El mástil, la NAVCAM y la PANCAM del Opportunity.

3.- Cabeza y cuello: técnicamente se lo conoce como el “Paneo ensamblado de cámara”. Es un mástil de 1.4 metros con una serie de cámaras en su punta que permite a los aviadores de la NASA tener una visión “geóloga”, amplia y precisa sobre el terreno. El mástil gira la cámara 360º grados laterales y 90º grados verticales.

 

4.- Ojos: los exploradores tienen 9 cámaras en total y cada una posee un juego de ópticas específicas.

  • HAZCAMS: hay cuatro, dos frontales y dos posteriores situadas en la parte baja de los vehículos. Su función es capturar fotografías 3D para analizar el terreno y posibles obstáculos.
  • PAMCAMS: dos cámaras panorámicas a color situadas al tope del mástil. Esto las convierte en el principal medio de visión del vehículo.
  • NAVCAMS: también son dos y están situadas debajo de las PANCAMS. Su función es capturar fotografías calóricas para descifrar la composición y el tipo de terreno de Marte.
  • MICROCAM: la última cámara es microscópica y está situada en el brazo de la nave. Su objetivo es obtener fotografías detalle de tierra y rocas.
El brazo y las ruedas del Spirit durante la recolección de muestras.

El brazo y las ruedas del Spirit durante la recolección de muestras.

5.- Brazo: gracias a este instrumento los científicos pueden realizar maniobras y levantar muestras del suelo. Tiene una cámara microscópica, un espectrómetro que analiza las muestras obtenidas, un espectrómetro de rayos X que determina la química exacta de las partículas y un taladro que perfora el suelo.

6.- Ruedas y piernas: los exploradores tienen seis ruedas y cada una posee su propio motor. Esto que permite que el explorados se mueva 360º grados. En terrenos planos, el explorador podría alcanza un velocidad de 5 cm por segundos sin parar.

7.- Velocidad y software de riesgos: el vehículo posee un programa que exige a los exploradores reportar su locación cada ciertos segundos. Cada explorador está programado para conducir por 10 segundo, hacer una pausa de 20 segundo, analizar el terreno que ha recorridos por los últimos 20 segundo, y después avanzar con seguridad por los próximos 10 segundos. Esto reduce su velocidad final a un centímetro por segundo.

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El Opportunity. Sus "alas" son los paneles solares y el objet circular sobre ellos es la antena de alta fidelidad.

El Opportunity. Sus “alas” son los paneles solares y el objeto circular sobre ellos es la antena de alta fidelidad.

8.- Energía: para poder viajar y comunicarse con la tierra, el vehículo tiene varios paneles solares que le proveen de energía. Estos generar 140 watts para un máximo de cuatro horas por día marciano. Para que estos vehículos puedan funcionar necesitan 100 watts de potencia, el equivalente a la energía estándar de un foco casero.

9.- Antenas: el vehículo tiene dos antenas, una de baja y otra de alta ganancia. Son los oídos y la voz de los exploradores. La antena baja envía ondas radiales hacia todos lados. La antena alta puede girar elegir la dirección en la que emitirá su mensaje hacia la tierra. Ambas son los principales medio de comunicación con la NASA, a través de ellas viaja toda la información registrada por los robots Spirit y Opportunity.

El 24 de enero del 2014, la NASA reportó que los estudios de estos dos exploradores se centrarán en buscar evidencia de vida antigua basada en microorganismos, fósiles y demás elementos. Finalmente, la NASA afirmó el 29 de octubre del 2015 que Marte posee agua líquida. ¿Qué más podrán descubrir Spirit y Opportunity?

 

 

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Marcos Echeverria