Los ingenieros aeroespaciales del MIT están probando un nuevo concepto de rover que se asemeja a un platillo volador de estilo retro, con forma de disco, y que pretende explorar la Luna, los asteroides y otras superficies planetarias sin aire en un futuro próximo.
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A diferencia de los vehículos utilizados en el pasado, el nuevo rover flotaría y levitaría sobre la superficie del satélite natural de la Tierra, aprovechando la carga natural de la Luna.
Como se explica en la investigación, al carecer de atmósfera, la Luna y otros cuerpos sin aire pueden crear un campo eléctrico mediante la exposición directa al sol y al plasma circundante. En la Luna, esta carga superficial es lo suficientemente fuerte como para hacer levitar el polvo a más de un metro del suelo.
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Y fue precisamente la posibilidad de utilizar la carga superficial natural de los cuerpos planetarios sin atmósfera lo que impulsó la idea de desarrollar este vehículo.
“La pregunta principal que motivó el trabajo fue si podríamos aprovechar un efecto similar para hacer levitar un pequeño rover sobre las superficies de esos mismos cuerpos planetarios”, explicó a Metro Oliver Jia-Richards, autor principal y estudiante de posgrado del Departamento de Aeronáutica y Astronáutica del MIT.
El diseño de levitación del equipo utiliza propulsores en miniatura, llamados fuentes de iones líquidos iónicos. Cuando se aplica un voltaje, los iones del líquido se cargan y se emiten como un haz a través de las boquillas con una determinada fuerza.
Utilizando esta tecnología junto con un modelo matemático, el equipo predijo que un pequeño rover, de aproximadamente un kilogramo de peso, podría lograr una levitación de aproximadamente un centímetro del suelo en la Luna utilizando una fuente de iones de 10 kilovoltios.
“Este tipo de diseño iónico utiliza muy poca energía para generar mucho voltaje”, dijo Paulo Lozano, director del Laboratorio de Propulsión Espacial del MIT y coautor de la investigación. “La energía necesaria es tan pequeña que se podría hacer esto casi gratis”.
La NASA ya ha confirmado que ayudará a desarrollar vehículos que un día podrían ser capaces de explorar la Luna y algunos asteroides sin necesidad de tocar su superficie.
“Con un rover que levita, no hay que preocuparse de las ruedas ni de las piezas móviles”.
— Paulo Lozano, director del Laboratorio de Propulsión Espacial del MIT y coautor de la investigación.
50
kilovoltios de energía serían necesarios para que el rover flote sobre la superficie de la Luna.
Otros tres vehículos para explorar la Luna
Rover lunar autónomo
Lockheed Martin y General Motors se han asociado para diseñar la próxima generación de rovers lunares, capaces de transportar a los astronautas a través de distancias más largas en la superficie lunar. El rover sería capaz de posicionarse de forma autónoma cerca de un lugar de aterrizaje antes de la llegada de los astronautas.
Rover e-4ORCE
Nissan y la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón están trabajando conjuntamente en el desarrollo de un nuevo prototipo de rover que podría explorar pronto la superficie lunar. Nissan pretende replicar en el rover su tecnología de control de las cuatro ruedas e-4ORCE, que aumenta el rendimiento del rover lunar en terrenos difíciles.
Motocicleta lunar
El grupo de expertos en motocicletas Hookie ha desarrollado un prototipo de vehículo de exploración lunar de dos ruedas. Llamado Tardigrade, es mucho más ligero que el tradicional buggy lunar, lo que significa que el concepto sería más rentable para lanzarlo al espacio.
Entrevista
Oliver Jia-Richards estudiante de posgrado del Departamento de Aeronáutica y Astronáutica del MIT
P: ¿Cómo se les ocurrió la idea de desarrollar el rover flotante?
- La idea del rover fue motivada por la observación de que las partículas de polvo en las superficies de cuerpos planetarios sin atmósfera (como la Luna) levitan debido a la carga natural de la superficie. La pregunta principal que motivó el trabajo fue si podríamos aprovechar un efecto similar para hacer levitar un pequeño rover sobre las superficies de esos mismos cuerpos planetarios.
P: ¿Por qué tiene forma de platillo?
- La forma de disco se eligió de forma un tanto arbitraria, pero nos proporciona una distribución más predecible de la carga en el vehículo. Esencialmente facilitó nuestro análisis, pero en el futuro se estudiará si la forma de disco es la mejor para un vehículo de este tipo.
P: ¿Cuáles son las principales características tecnológicas de este vehículo?
- La principal característica es una fuente de partículas cargadas en el vehículo que le permite cargarse eléctricamente a sí mismo y a la superficie del cuerpo planetario que se encuentra directamente debajo. Esta carga puede utilizarse para anclar el vehículo a la superficie o para levitar.
P: ¿Para qué tipo de misiones está diseñado?
- Prevemos que este vehículo se despliegue desde un módulo de aterrizaje más grande y que se utilice para ampliar el rango de operaciones del módulo de aterrizaje. Actualmente, estamos más centrados en el desarrollo de la tecnología en sí que en una aplicación específica, pero prevemos que podría haber una amplia gama de posibles aplicaciones para misiones. Es probable que en el futuro se estudien aplicaciones específicas para las misiones a medida que la tecnología vaya madurando.
P: ¿Qué ventajas podría tener respecto a los actuales rovers?
- La principal ventaja es que nuestro rover ya no necesita el contacto físico con la superficie del cuerpo planetario para moverse. Los rovers tradicionales (básicamente pequeños coches) necesitan que sus ruedas entren en contacto con la superficie para poder moverse. Si la superficie del cuerpo planetario es demasiado áspera (por ejemplo, con rocas y otros grandes obstáculos), esto puede restringir la gama de áreas que los rovers tradicionales pueden explorar. Si pudiéramos levitar, podríamos acceder a estas zonas de terreno accidentado simplemente levitando sobre ellas en lugar de intentar atravesarlas.