La NASA ha logrado un avance significativo en la exploración de Marte con su innovador concepto de aterrizaje, el SHIELD (Simplified High Impact Energy Landing Device). Este diseño experimental representa un cambio radical en la metodología de aterrizaje en Marte, proponiendo una técnica que se asemeja más a un "accidente controlado" que a un aterrizaje suave. En lugar de ralentizar el descenso de alta velocidad de una nave espacial, el SHIELD utilizaría una base colapsable similar a una acordeón, actuando como una zona de deformación de un automóvil para absorber la energía de un impacto fuerte. Este enfoque podría reducir drásticamente los costos de aterrizar en Marte, simplificando el complicado proceso de entrada, descenso y aterrizaje, y expandiendo las opciones para posibles sitios de aterrizaje.
El gerente del proyecto SHIELD en el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA, Lou Giersch, menciona en un comunicado que este concepto podría permitir el aterrizaje en áreas más peligrosas de Marte, donde actualmente no se arriesgaría a aterrizar un rover de mil millones de dólares con los sistemas de aterrizaje actuales. La capacidad de SHIELD para aterrizar en diferentes ubicaciones difíciles de acceder podría ser clave para construir una red de misiones en la superficie marciana, abriendo nuevas posibilidades para la exploración del planeta rojo.
Inspiración en los regresos de muestras
El diseño se inspiró en parte en el trabajo realizado para la campaña de Retorno de Muestras de Marte de la NASA. Este proyecto implica que el rover Perseverance recolecte muestras de roca en tubos metálicos herméticos, que posteriormente serán devueltos a la Tierra en una cápsula pequeña, aterrizando de forma controlada en un lugar desierto. La exploración de enfoques para este proceso llevó a los ingenieros a preguntarse si la idea general podía aplicarse de manera inversa para Marte, según Velibor Ćormarković, miembro del equipo de SHIELD en JPL.
Para probar la teoría, el equipo necesitaba demostrar que SHIELD podía proteger la electrónica sensible durante el aterrizaje. Utilizaron una torre de caída en JPL para probar cómo las tuberías de muestras de Perseverance resistirían un aterrizaje duro en la Tierra. La torre, que mide casi 90 pies (27 metros), cuenta con un sistema de lanzamiento tipo honda que puede lanzar un objeto contra la superficie a las mismas velocidades alcanzadas durante un aterrizaje en Marte. Los ensayos realizados para SHIELD se asemejan a una versión vertical de las pruebas de choque de automóviles, pero en lugar de un muro, el alto impacto se debe a un impacto contra el suelo.
El éxito de este sistema quedó demostrado el 12 de agosto, cuando el equipo se reunió en la torre de caída con un prototipo a tamaño real del atenuador colapsable de SHIELD, una pirámide invertida de anillos metálicos que absorbe el impacto. Durante la prueba, SHIELD se elevó lentamente hasta la cima de la torre y luego fue lanzado al suelo a una velocidad de aproximadamente 110 millas por hora (177 kilómetros por hora), la velocidad que alcanza un aterrizador en Marte cerca de la superficie después de ser frenado por la resistencia atmosférica. A pesar de impactar con una fuerza de aproximadamente 1 millón de newtons, los dispositivos a bordo, incluido un teléfono inteligente, sobrevivieron al impacto, lo que demuestra la viabilidad del concepto. El siguiente paso para el equipo es diseñar el resto del aterrizador en 2023 y explorar hasta dónde puede llegar este innovador concepto.
