¿Sabías que los neumáticos de caucho están prohibidos en Marte? Descubra los riesgos ocultos, los desafíos de las temperaturas extremas y cómo la NASA desarrolló una solución revolucionaria para garantizar el éxito de las misiones al Planeta Rojo.
Hay cuatro vehículos. rover en Marte, pero los desafíos de moverse alrededor del planeta rojo continúan intrigando a los ingenieros y Cientistas. Cómo agencias espaciales ¿Afrontar la exploración de una superficie tan hostil? ¿Y por qué los neumáticos de caucho normales no son viables en Marte?
Si estuviera planeando un viaje largo, probablemente revisaría su automóvil antes de partir. Revisar los líquidos, las luces y, por supuesto, los neumáticos sería fundamental. Pero ¿y si el viaje fuera a Marte?
En primer lugar, es bueno asegurarse de que la calefacción funcione bien, porque allí las temperaturas pueden alcanzar los -107°C.
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A esta temperatura, la goma deja de ser flexible y se vuelve quebradiza, como el vidrio. Patear un neumático de goma en Marte podría literalmente destrozarlo. Esta es razón suficiente para dejar los neumáticos tradicionales fuera de los diseños de los rover.
¿Por qué el peso es un problema en Marte?
Incluso si el frío extremo no fuera un problema, el peso sí lo sería. Unos neumáticos de caucho robustos, con tejido interno y llantas reforzadas, agregarían una carga útil que los vehículos exploradores simplemente no pueden transportar.
Las misiones a Marte necesitan optimizar cada gramo transportado. Una nave espacial muy pesada puede comprometer el descenso y el aterrizaje, aumentando el riesgo de un impacto desastroso.
La superficie de Marte está cubierta de regolito, una mezcla de polvo suelto y fragmentos de roca. Este terreno es traicionero.
Si el rover no tiene una distribución de peso ideal, podría hundirse o deslizarse, poniendo en riesgo toda la misión incluso antes de comenzar.
La NASA fabricó una rueda ligera pero resistente para Marte
Los ingenieros de la NASA adoptaron soluciones creativas para superar estos desafíos. En el caso del rover Curiosity, cada rueda ha sido mecanizada a partir de bloques de aluminio, lo que las hace increíblemente ligeras y delgadas. Con solo 0,75 mm de grosor, las ruedas sacrificaron algo de durabilidad para cumplir con las restricciones de peso.
Cada milímetro extra de espesor de rueda podría añadir alrededor de 10 kg a la masa total, lo que requeriría cortes en otros equipos.
Si bien este enfoque fue fundamental para el éxito de la misión, trajo nuevos desafíos. La superficie marciana resultó ser más dura de lo esperado, con rocas afiladas y condiciones descritas como “dientes de tiburón incrustados en hormigón.
Este duro terreno provocó daños importantes en las ruedas del vehículo. Curiosity, con agujeros y desgarros que comprometen su eficacia.
Desafíos de locomoción
El sistema de suspensión de los rovers está diseñado para distribuir la carga de manera uniforme. Cuando una rueda choca contra un obstáculo, el peso es redirigido para las otras ruedas.
Esto puede provocar presiones inesperadas en determinados puntos, lo que provocará daños mayores de los previstos.
Los baches en las ruedas no son sólo un inconveniente estético. Aumentan la resistencia al movimiento, provocando que rover consumir más energía para moverse. Esta energía adicional podría usarse para realizar experimentos científicos o enviar datos a la Tierra, pero en lugar de eso se gasta simplemente en mantener el rover en movimiento.
Mejorando el diseño
Ante estos problemas, la NASA está trabajando en nuevos diseños de ruedas para futuras misiones. La próxima generación de rovers, cuyo lanzamiento está previsto para 2020, ha planteado la necesidad de realizar cambios en el diseño.
Es probable que los materiales sigan siendo los mismos, pero será necesario adaptar la forma de las ruedas para resistir mejor las condiciones del terreno marciano.
Además de las rocas afiladas, el obstáculo principal sigue siendo la arena suelta. Las ruedas de los rovers están equipadas con pinzas para mejorar la tracción en la gravedad reducida de Marte, que es aproximadamente el 40% de la gravedad de la Tierra. Sin embargo, estas garras no siempre son suficientes para evitar que el rover se atasque.
El impacto de la gravedad y la superficie.
Según el Dr. Terence Richards, experto en el rendimiento de vehículos espaciales, la gravedad y la extrema sequedad de Marte empeoran los problemas de movilidad.
La ausencia de humedad hace que el regolito sea menos compacto, lo que dificulta soportar el peso de los rovers. Cuando las ruedas se hunden en el suelo, la resistencia a la rodadura aumenta y se requiere más energía para moverse.
Una posible solución son las ruedas deformables, que amplían el área de contacto con el suelo y distribuyen mejor el peso. Sin embargo, diseñar ruedas que sean ligeras, duraderas y capaces de afrontar todos estos desafíos sigue siendo un equilibrio complicado.
Lo que aprendimos de los rovers
Las innovaciones desarrolladas para los vehículos exploradores de Marte tienen aplicaciones más allá de la exploración espacial. En 2015, la NASA demostró el Vehículo Robótico Modular, un automóvil eléctrico que incorpora tecnologías de control y ruedas independientes utilizadas en los rovers.
Era energéticamente eficiente, fácil de maniobrar y controlado mediante un joystick. Aunque este vehículo no está disponible comercialmente, muestra cómo las soluciones para Marte pueden inspirar innovación en la Tierra.
La exploración de Marte sigue siendo un viaje de aprendizaje. Cada misión revela nuevos desafíos, pero también allana el camino para avances tecnológicos que benefician no sólo a la ciencia espacial, sino también a nuestra vida diaria.