Investigadores de la Nasa están desarrollando el futuro del vuelo en Marte, sentando las bases para helicópteros capaces de volar más alto y más lejos mientras realizan investigaciones científicas en el Planeta Rojo. Mediante simulaciones informáticas de alta fidelidad y pruebas en túneles de viento, los ingenieros están rediseñando las palas de los rotores que podrían transportar a la próxima generación de aeronaves marcianas.
El helicóptero Ingenuity de la Nasa hizo historia al ser la primera aeronave motorizada en volar en otro planeta. La misión SkyFall, cuyo lanzamiento está previsto para 2028, se basa en ese legado con un trío de helicópteros destinados a la exploración de Marte. Ambas misiones utilizan una pala diseñada para operar en la delgada atmósfera marciana, con un borde curvo que recuerda a las palas utilizadas en la Tierra, pero que es diferente.
Los investigadores están explorando diseños de palas no convencionales, más delgadas y afiladas, con el objetivo de permitir que futuras misiones posteriores a SkyFall amplíen su alcance de vuelo individual en Marte. Un equipo del Centro de Investigación Ames de la Nasa en Silicon Valley, California, colabora con el Imperial College de Londres (Reino Unido) y la Universidad de Nagoya (Japón) para probar un nuevo perfil aerodinámico que promete mejorar significativamente el rendimiento en Marte.
Los investigadores diseñaron el nuevo perfil, denominado roamx-0201, utilizando simulaciones y algoritmos avanzados adaptados a las condiciones marcianas, lo que les llevó a optar por una forma más delgada y asimétrica. Las pruebas posteriores en el túnel de viento demostraron que el diseño optimizado mejoraba el rendimiento y permitía una mayor recuperación en condiciones de vuelo adversas. Los investigadores utilizaron herramientas de simulación de alta fidelidad para analizar el rendimiento del perfil roamx-0201 y compararlo con la capacidad del helicóptero Ingenuity. Descubrieron que las palas rediseñadas podrían permitir a los futuros helicópteros marcianos ampliar la distancia que pueden cubrir en un vuelo ininterrumpido, pasando de los 0,7 kilómetros del Ingenuity a hasta 18,7 kilómetros, transportando instrumentos científicos.
Los hallazgos se anunciaron en un artículo publicado el 22 de septiembre en la revista del Instituto Americano de Aeronáutica y Astronáutica. Las palas roamx-0201 tuvieron un buen desempeño, en parte, porque pudieron operar durante más tiempo a velocidades más altas antes de experimentar un fenómeno conocido como «divergencia de arrastre», donde el rendimiento cae repentinamente cuando los rotores se acercan a la velocidad del sonido, que es menor en Marte que en la Tierra. La nueva pala también se diferencia de los diseños anteriores en cómo utiliza la turbulencia para generar sustentación. Cuando el aire fluye sobre una pala de helicóptero, forma una región delgada llamada «capa límite». El nuevo perfil aerodinámico interrumpe intencionalmente el flujo de esa capa límite en la parte frontal del perfil, directamente en el borde de ataque, para crear una perturbación que, paradójicamente, tira de la pala hacia arriba para ayudar a elevar el helicóptero de manera más efectiva que con los diseños anteriores.
