El hombre que quería volar en Marte…


El ingeniero jefe de Mars Helicopter, Bob Balaram, y el Mars Helicopter en un banco de pruebas. La demostración de tecnología viajará a bordo del rover Perseverance de la NASA hasta el Planeta Rojo. Crédito: NASA / JPL-Caltech.

El Helicóptero de Marte viajará al Planeta Rojo este verano con el rover Perseverance de la NASA. El ingeniero jefe del helicóptero, Bob Balaram, comparte la saga de cómo surgió. Incluso antes de que este entrevistador pueda terminar la pregunta, “¿Alguien alguna vez te dijo que era una idea loca?” Bob Balaram interviene: “Todos. Todo el tiempo”.

Esta “idea loca” es el Helicóptero de Marte, actualmente en el Centro Espacial Kennedy, esperando engancharse al rover Perseverance de la misión Mars 2020 para viajar hacia el Planeta Rojo este verano.

Aunque Balaram probablemente no lo sabía en ese momento, la semilla de una idea como esta surgió para él en la era de Apolo de la década de 1960, durante su infancia en el sur de la India. Su tío escribió al Consulado de los Estados Unidos, solicitando información sobre la NASA y la exploración espacial. El sobre abultado que enviaron, lleno de folletos brillantes, cautivó al joven Bob. Su interés por el espacio se despertó aún más al escuchar el aterrizaje en la radio. “Lo engullí”, dice. “Mucho antes de internet, Estados Unidos tenía un buen alcance. Tenía toda mi atención”.

Su cerebro activo y su imaginación fértil se centraron en obtener una educación, lo que lo llevaría a una licenciatura en ingeniería mecánica del Instituto Indio de Tecnología, una maestría y un doctorado en ingeniería informática y de sistemas del Instituto Politécnico Rensselaer, y una carrera en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California. Ahí es donde ha permanecido durante 35 años como tecnólogo en robótica.

La carrera de Balaram ha abarcado brazos robóticos, primeros rovers de Marte, tecnología para una misión de globo nocional para explorar Venus y un período como líder para el software de simulación de entrada, descenso y aterrizaje del Mars Science Laboratory.

  • Cortando obstáculos, burocracia y la atmósfera marciana

Al igual que con muchas ideas innovadoras, se necesitó un esfuerzo descomunal para hacer sólido el hecho de crear el helicóptero. En la década de 1990, Balaram asistió a una conferencia profesional, donde el profesor de Stanford, Ilan Kroo, habló sobre un “mesicóptero”, un vehículo aerotransportado en miniatura para aplicaciones terrestres que fue financiado como una propuesta de Conceptos innovadores avanzados de la NASA.

Esto llevó a Balaram a pensar en usar uno en Marte. Sugirió una propuesta conjunta con Stanford para la presentación de un anuncio de investigación de la NASA y reclutó AeroVironment, una pequeña empresa en Simi Valley, California. La propuesta recibió críticas favorables, y aunque no se seleccionó para financiación en ese momento, sí arrojó una prueba de rotor de pala en condiciones de Marte en JPL. Aparte de eso, la idea “se sentó en un estante” durante 15 años.

Avanzando rápidamente a una conferencia donde la Universidad de Pennsylvania presentó el uso de drones y helicópteros. Charles Elachi, entonces director de JPL, asistió a esa sesión. Cuando regresó al JPL, preguntó si algo así podría usarse en Marte. Un colega de Balaram mencionó su trabajo anterior en esa área de investigación. Balaram desempolvó esa propuesta, y Elachi le pidió que escribiera una nueva para la convocatoria competitiva para las cargas útiles de investigación de Mars 2020. Esto aceleró el proceso de desarrollo de un concepto.

Balaram y su equipo tuvieron ocho semanas para presentar una propuesta. Trabajando día y noche, cumplieron el plazo con dos semanas de sobra.

Aunque la idea del helicóptero no se seleccionó como instrumento, se financió para el desarrollo tecnológico y la reducción de riesgos. Mimi Aung se convirtió en gerente del proyecto Mars Helicopter, y después de que el equipo trabajó en la reducción de riesgos, la NASA decidió financiar el helicóptero para el vuelo como una demostración de tecnología.

  • Construyendo y probando una bestia

Entonces, la realidad se estableció: ¿cómo se construye un helicóptero para volar en Marte y hacer que funcione?

No es tarea fácil. Balaram lo describe como un lienzo perfectamente en blanco, pero con restricciones. Su experiencia en física lo ayudó a imaginar volar en Marte, un planeta con una atmósfera que tiene solo un 1% de densidad de la de la Tierra. Lo compara con volar en la Tierra a una altitud de 30.500 metros, aproximadamente siete veces más alto de lo que puede volar un helicóptero terrestre típico. Otro desafío era que el helicóptero podía transportar solo unos pocos kilogramos, incluido el peso de las baterías y una radio para las comunicaciones. “No puedes simplemente arrojarle masa, porque necesitaba volar”, dice.

Balaram se dio cuenta de que era como construir un nuevo tipo de avión que resulta ser una nave espacial. Y debido a que es un “pasajero” en una misión emblemática, dice, “tenemos que garantizar al 100% que será seguro”.

El resultado final: un helicóptero de 1.8 kilogramos con dos pares de palas contrarrotativas ligeras, un par superior e inferior, para atravesar la atmósfera marciana. Cada par de cuchillas abarca 1,2 metros de diámetro.

Una vez que se construyó, dice Balaram, la pregunta fue: “¿Cómo se prueba a esta bestia? No hay ningún libro que diga cómo”. Debido a que no hay un lugar fácilmente accesible en la Tierra con una atmósfera delgada como la de Marte, realizaron pruebas en una cámara de vacío y en la Cámara de Simulación Espacial de 7,5 metros en JPL.

Aproximadamente dos meses y medio después de aterrizar en el cráter Jezero, el equipo de Mars Helicopter tendrá una ventana de aproximadamente 30 días para realizar una demostración de tecnología en el entorno real del planeta, comenzando con una serie de controles de vehículos, seguidos de intentos de primeros vuelos en la extremadamente fina atmósfera marciana.

A pesar de los mejores esfuerzos y las mejores pruebas disponibles en la Tierra, esta es una demostración de tecnología de alto riesgo y alta recompensa, con Balaram diciendo francamente: “Podríamos fallar”.

Pero si esta “idea loca” tiene éxito en Marte, será lo que Balaram describe como “una especie de momento de los hermanos Wright en otro planeta”, la primera vez que un avión propulsado vuele en Marte, o en cualquier otro planeta además de la Tierra. Este avance potencial podría ayudar a allanar el camino para futuras embarcaciones que ampliarían la cartera de vehículos de la NASA para explorar otros mundos.

Y en parte debido a que ha habido tantos desafíos en el camino, es un testimonio de la dedicación, visión, persistencia y actitud de Balaram y sus colegas que el concepto de Helicóptero de Marte fuese financiado, planeado, desarrollado y construido y se dirija al Planeta Rojo este verano.

“Bob es el inventor de nuestro Mars Helicopter. Innovaron el diseño y siguieron esa visión hasta que se concretó como ingeniero jefe en todas las fases de diseño, desarrollo y prueba”, dice el gerente del proyecto Aung. “Cada vez que nos encontramos con un obstáculo técnico, y encontramos muchos obstáculos, siempre recurrimos a Bob, quien siempre tiene un conjunto inagotable de posibles soluciones a considerar. Ahora que lo pienso, no creo haber visto a Bob sentirlo nunca atrapado en cualquier punto!”

  • El hogar se extiende hacia Marte

El objetivo principal de la misión Mars 2020 es entregar el rover Perseverance, que no solo continuará explorando la habitabilidad pasada del planeta, sino que en realidad buscará signos de vida microbiana antigua. También almacenará en caché muestras de roca y suelo para su recogida por una posible misión futura y ayudará a allanar el camino para la futura exploración humana de Marte. Incluso si el helicóptero encuentra dificultades, la misión de recolección de ciencia del rover Perseverance no se verá afectada.

Balaram señala que, además de los habituales “siete minutos de terror” experimentados por el equipo en Tierra durante un aterrizaje en Marte, una vez que el helicóptero esté en Marte e intente volar, “estos son los siete segundos de terror cada vez que despeguemos o aterricemos”.

¿Balaram se preocupa por todo esto, aunque sea un poco? “Ha habido una crisis cada semana de los últimos seis años”, dice. “Estoy acostumbrado a eso.”

Balaram elimina cualquier estrés que pueda surgir a través de rutas mochileras, caminatas y masajes. También está su esposa muy solidaria, Sandy, que lleva un título dentro del equipo y su propio acrónimo: CMO o Director General de Moral. Ella regularmente ha horneado pasteles, tartas y otras golosinas para que Balaram comparta con sus colegas para sustento durante el largo proceso.

Y elogia a sus compañeros de equipo en el proyecto Mars Helicopter, diciendo que las personas atraídas por él son ágiles y se mueven rápidamente. “Es un gran equipo, decidido a desafiar cosas poderosas, esa es la parte divertida”, dice Balaram. Su opinión sobre las cosas atrevidas y poderosas: “Las buenas ideas no mueren, solo necesitan un tiempo”.