Separado de su cubierta protectora, el helicóptero Dragonfly de la Nasa sobrevoló de forma autónoma las dunas de arena de Titán en su primer vuelo simulado y escaneó el terreno en busca de un lugar seguro para aterrizar. Cuando Dragonfly encuentra un sitio seguro, gira, desciende y aterriza en la ubicación seleccionada, tocando tierra por primera vez en la superficie de la luna más grande de Saturno.
Un primer vuelo exitoso, aunque no tuvo lugar en Titán, sino en una plataforma de pruebas computarizada en el Laboratorio de Física Aplicada (APL) de Johns Hopkins en Laurel, Maryland, donde el helicóptero Dragonfly se encuentra en fase de integración y pruebas. Se trató de la prueba más completa realizada hasta la fecha del «primer vuelo» de Dragonfly en tiempo real con aviónica de vuelo, incorporando la mayoría de los sistemas y maniobras que el helicóptero empleará al llegar a Titán en 2034.
El lanzamiento de Dragonfly está programado a partir de 2028 para un viaje de seis años a Titán, la luna de Saturno, donde pasará tres años volando de un lugar a otro para explorar diversos sitios con el fin de estudiar la química, la geología y la atmósfera de esta luna similar a la Tierra y, en última instancia, ampliar nuestra comprensión de los orígenes químicos de la vida.
“Lo interesante del primer vuelo es que es nuestro vuelo más desafiante”, dijo Zach Putnam, ingeniero jefe del subsistema de movilidad de Dragonfly en APL. “Utiliza cada componente del hardware de sensores de vuelo del módulo de aterrizaje”.
La reciente prueba combinó el software de vuelo y la aviónica con datos simulados procedentes de los sensores que Dragonfly utilizará en Titán, incluidas sus cámaras de navegación, unidades de medición inercial y sistema lidar recién instalados.
Fue un hito que se gestó durante años. El equipo desarrolló las capacidades de vuelo de Dragonfly de forma gradual, comenzando con simulaciones de actividades relativamente sencillas, como el giro de un solo rotor. Pruebas posteriores demostraron un breve vuelo de «reposicionamiento» y un vuelo de reconocimiento parcial, incorporando más sensores y capacidades en cada etapa.
“Hacerlo de forma gradual fue lo que nos permitió realizar estas pruebas”, dijo Putnam. La incorporación del lidar, el sistema que Dragonfly utilizará para medir la altitud y la pendiente del terreno e identificar posibles peligros, proporcionó la pieza final necesaria para simular completamente lo que el helicóptero encontrará en Titán.
El equipo generó un terreno simulado para el lidar y creó, en tiempo real, las imágenes que verían las cámaras de navegación de Dragonfly. Un emulador de cámara personalizado utilizó unidades de procesamiento gráfico para renderizar cada escena simulada de Titán con tiempos de exposición de entre 20 y 70 milisegundos, similares a los que usarán las cámaras de Dragonfly durante el vuelo.
Ejecutar la secuencia completa en un hardware similar al de un vuelo brindó al equipo una importante oportunidad para ver cómo interactúan todas esas piezas, incluidos esos detalles que se miden en milisegundos a medida que la información se transmite rápidamente entre los diferentes procesos a bordo del módulo de aterrizaje. “Estas pruebas proporcionan una validación importante de que todo funciona en conjunto”, dijo Putnam.
Y aún quedan muchas pruebas por realizar. El equipo planea ejecutar el primer vuelo con el sistema de vuelo real de Dragonfly, no con una plataforma de pruebas, utilizando la aviónica del helicóptero. Los ingenieros también probarán otros perfiles de vuelo e introducirán fallos deliberadamente para asegurarse de que Dragonfly pueda responder de forma autónoma si algo sale mal.
“Esa autonomía es esencial en Titán, donde Dragonfly tendrá que volar sin ayuda en tiempo real desde la Tierra”, dijo Putnam. “Todo lo que hagamos en Titán tiene que hacerse de forma autónoma”.
