Dragonfly de la NASA y el futuro de los helicópteros para la exploración espacial de bajo costo

Finalmente, el sueño de explorar en profundidad un mundo lejano se hará realidad, después de que la agencia espacial estadounidense (NASA), confirmara la misión Dragonfly a Titán, la mayor luna de Saturno.

Esta misión hará historia ya la nave Dragonfly (Libélula en inglés), un helicóptero – dron del tamaño de un automóvil chico, será lanzado en 2028 y llegará a la superficie de Titán en 2034.

El helicóptero, equipado con ocho rotores y que vuela como un dron, será el primer vehículo científico de la NASA que volará sobre otro cuerpo planetario. El robot explorará desde dunas de arena hasta el suelo de un cráter donde los científicos esperan encontrar agua líquida y otros materiales orgánicos que podrían ofrecer pistas sobre el origen de la vida que pudo haber existido en ese cuerpo celeste hace decenas de miles de años.

El aparato sobrevolará docenas de lugares del satélite natural del gigante gaseoso Saturno, rico en metano y posiblemente materia orgánica, en busca de procesos químicos comunes tanto en Titán como en la Tierra primitiva antes de que se desarrollara la vida.

Dragonfly está siendo diseñado y construido bajo la dirección del Laboratorio de Física Aplicada Johns Hopkins (APL) en Laurel, Maryland, que gestiona la misión para la NASA. A partir de ahora, el equipo de la misión tiene cuatro años para finalizar el diseño definitivo de la nave, construirla y probar sus instrumentos científicos.

El anuncio lo ha hecho el mes último el administrador asociado de la Dirección de Misiones Científicas de la NASA, Nicky Fox, quien subrayó: “Dragonfly es una misión científica espectacular con un amplio interés por parte de la comunidad. Explorar Titán ampliará los límites de lo que podemos hacer con helicópteros fuera de la Tierra”.

La misión superó con éxito todos los criterios de su Revisión Preliminar de Diseño a fines del año pasado. Pero los expertos debieron desarrollar un presupuesto y un cronograma actualizados para adaptarse al entorno de financiación actual.

Dragonfly estaba inicialmente previsto para 2026, pero ha sufrido un retraso de dos años por las restricciones presupuestarias y los costes adicionales causados por la pandemia de Covid-19.

Los 3.350 millones de dólares que cuesta hoy la misión refleja un aumento de costos de aproximadamente dos veces el propuesto inicialmente. Después de esa selección, la NASA tuvo que ordenar que el proyecto se replanificara varias veces debido a limitaciones de financiamiento en los años fiscales 2020 a 2022. Para compensar el retraso en la llegada a Titán, la NASA también proporcionó financiación adicional para un vehículo de lanzamiento pesado para acortar la fase de crucero de la misión.

El equipo de Dragonfly ha logrado importantes avances técnicos, entre ellos:

• Una progresión de pruebas de los sistemas de guía
• Pruebas de navegación y control de Dragonfly sobre los desiertos de California que se asemejan a las dunas de Titán
• Múltiples pruebas de sistemas de vuelo en los exclusivos túneles de viento del Centro de Investigación Langley de la NASA.
• Ejecutar un modelo de módulo de aterrizaje instrumentado a gran escala mediante simulaciones de temperatura y presión atmosférica en la nueva Cámara Titán de 1.000 metros cúbicos del Laboratorio de Física Aplicada.

Según los expertos de la NASA, Titán es un análogo de la Tierra primitiva que puede proporcionar pistas sobre cómo pudo haber surgido la vida en nuestro planeta.

Titán es más grande que el planeta Mercurio y es la segunda luna más grande de nuestro sistema solar. Mientras orbita Saturno, está a unos 1.400 millones de kilómetros (886 millones de millas) de distancia del Sol, unas 10 veces más que la Tierra.

Debido a que está tan lejos del Sol, la temperatura de su superficie ronda los (-179 grados Celsius). Y su presión superficial también es un 50 por ciento mayor que la de la Tierra.

La luna posee una atmósfera basada en nitrógeno como la Tierra, pero marca una diferencia con nuestro planeta: tiene nubes y lluvia de metano.

Otras sustancias orgánicas se forman en la atmósfera y caen como nieve ligera. Los procesos climáticos y superficiales de la luna han combinado compuestos orgánicos complejos, energía y agua similares a los que pueden haber provocado la vida en nuestro planeta.

Durante su misión de referencia de 2,7 años, Dragonfly explorará diversos entornos claves para la vida que alguna vez existieron durante posiblemente decenas de miles de años. “Sus instrumentos estudiarán hasta dónde pudo haber progresado la química prebiótica. También investigarán las propiedades atmosféricas y superficiales de la Luna y sus depósitos oceánicos y líquidos subterráneos. Además, los instrumentos buscarán evidencia química de vida pasada o existente”, informó la NASA.

Y agregó que Dragonfly aprovechó los datos de 13 años de Cassini para elegir un período de clima tranquilo para aterrizar, junto con un lugar de aterrizaje inicial seguro y objetivos científicamente interesantes. Primero aterrizará en los campos de dunas ecuatoriales “Shangri-La”, que son terrestremente similares a las dunas lineales de Namibia en el sur de África y ofrecen una ubicación diversa para el muestreo.

El helicóptero explorará esta región en vuelos cortos, y luego realizará una serie de vuelos más largos de hasta 8 kilómetros, deteniéndose en el camino para tomar muestras de áreas fascinantes con geografía diversa.

Finalmente, llegará al cráter de impacto Selk, donde hay evidencia de agua líquida, materia orgánica (las moléculas complejas que contienen carbono, combinadas con hidrógeno, oxígeno y nitrógeno) y energía, que en conjunto constituyen la receta de la vida.

El módulo de aterrizaje eventualmente volará más de 175 kilómetros (108 millas), casi el doble de la distancia recorrida hasta la fecha por todos los Rovers de Marte juntos.

“Dragonfly es un esfuerzo tan audaz, como nada que se haya hecho antes”, dijo Elizabeth “Zibi” Turtle de APL, investigadora principal de Dragonfly.

“Me inspira la forma en que nuestro equipo ha superado desafíos repetidamente, trabajando juntos y pensando de manera innovadora. Hemos demostrado que estamos preparados para los próximos pasos en el camino hacia Titán y seguiremos avanzando con la misma curiosidad y creatividad que han llevado a Dragonfly hasta este punto”, precisó.

“Titán no se parece a ningún otro lugar del sistema solar, y Dragonfly no se parece a ninguna otra misión”, agregó Thomas Zurbuchen, administrador asociado de ciencia de la NASA en la sede de la agencia en Washington.

“Es sorprendente pensar en este helicóptero volando millas y millas a través de las dunas de arena orgánica de la luna más grande de Saturno, explorando los procesos que dan forma a este extraordinario entorno. Dragonfly visitará un mundo lleno de una amplia variedad de compuestos orgánicos, que son los componentes básicos de la vida y podrían enseñarnos sobre el origen de la vida misma”, resaltó el experto.

Dragonfly fue seleccionada por la NASA como parte del programa Nuevas Fronteras de la agencia, que incluye la misión New Horizons a Plutón y el Cinturón de Kuiper, Juno a Júpiter y OSIRIS-REx al asteroide Bennu. El programa es administrado por la Oficina del Programa de Misiones Planetarias del Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA en Huntsville, Alabama, para la División de Ciencias Planetarias de la agencia en Washington.

“El programa Nuevas Fronteras ha transformado nuestra comprensión del sistema solar, descubriendo la estructura interna y la composición de la turbulenta atmósfera de Júpiter, descubriendo los secretos helados del paisaje de Plutón, revelando objetos misteriosos en el cinturón de Kuiper y explorando un asteroide cercano a la Tierra para explorar los componentes básicos de la vida”, dijo Lori Glaze, directora de la División de Ciencias Planetarias de la NASA.

“Ahora podemos agregar Titán a la lista de mundos enigmáticos que explorará la NASA”, reafirmó la experta.