El Rover VIPER tendrá faros delanteros.

Usando un laboratorio especial en el Centro de Investigación Ames de la NASA diseñado para imitar el terreno lunar como aparecería en diferentes áreas en los polos de la Luna, el equipo VIPER prueba sistemas de iluminación de ángulo muy bajo que simula el Sol.
Créditos: NASA / Dominic Hart.
En el Centro de Investigación Ames de la NASA, el equipo VIPER prueba varios sistemas robustos de iluminación LED, incluidas luces azules y otras longitudes de onda, para ver cuál ofrecería el mejor rendimiento óptico para el rover en la Luna. El equipo de Ames transmitirá sus hallazgos a los compañeros de VIPER en el Centro Espacial Johnson de la NASA en Houston, donde finalmente se construirán las luces.
Créditos: NASA / Dominic Hart.

Mientras viaja a algunos de los puntos más oscuros y fríos del Sistema Solar, el nuevo vehículo lunar buscador de agua de la NASA, VIPER, necesitará unos faros muy robustos para iluminar el camino.

En los extremos de luz y oscuridad que se encuentran en la Luna, las áreas sombreadas e iluminadas tienen un contraste tan alto que cualquier contorno en el paisaje es efectivamente invisible en la oscuridad. Para navegar por este mundo, los conductores de rover de VIPER dependerán de un sistema de luces y cámaras montadas en el rover para mantenerse alejados de las rocas, descender pendientes pronunciadas hacia cráteres y evitar otros peligros potencialmente fatales. Para asegurarse de que el primer sistema de iluminación de un rover revele los obstáculos que se esconden en las sombras, el equipo de VIPER recientemente probó prototipos en una recreación de alta fidelidad de un paisaje lunar en el Centro de Investigación Ames de la NASA en Silicon Valley, California, donde se lidera la misión.

Pruebas como estas están ayudando a la misión VIPER, que en agosto superó el importante hito de revisión de diseño preliminar con la División de Ciencias Planetarias de la NASA y el equipo de revisión VIPER independiente, a resolver los muchos desafíos únicos de operar en la Luna.

“Enfrentamos desafíos similares a los de cualquier diseñador de automóviles”, dijo Uland Wong, líder de hardware de navegación de VIPER y científico informático en Ames. “Ya sea en un vehículo móvil o en el próximo modelo de sedán, un mal diseño de iluminación significa que el conductor no puede ver detalles en el paisaje. Tenemos que prestar más atención a estos desafíos en la Luna porque una vez que VIPER llega allí, no hay vuelta atrás “.

Existen otras luces en el espacio, como los LED individuales dentro de los microscopios de los rovers de Marte y las luces que ayudan a las naves espaciales a acoplarse a la Estación Espacial Internacional. Pero el duro entorno de la Luna combinado con los objetivos específicos de VIPER de encontrar agua en lugares profundos y oscuros hacen de este el primer vehículo explorador que requiera focos similares a los de los automóviles. Si bien los objetivos científicos de Marte generalmente permiten que esos vehículos operen en áreas iluminadas por el Sol, la misión de energía solar de VIPER se aventurará en lugares que nunca reciben luz solar directa, debido a la inclinación de la Luna y el ángulo muy bajo del Sol en el Polo Sur.

Las luces de VIPER serán conjuntos de LED y ofrecerán la misma flexibilidad que las luces altas y las luces de estacionamiento de un automóvil. Montados en un mástil, dos de estos conjuntos emitirán un haz estrecho de larga distancia. Alrededor de la base del rover, hasta seis luces iluminarán un área amplia con menos intensidad y se pueden encender y apagar individualmente, según sea necesario.

Durante las pruebas recientes en Ames, el equipo probó varios candidatos de LED robustos para ver cuál ofrecía el mejor rendimiento óptico y la mejor manera de colocarlos para manejar la retrodispersión o el reflejo de la luz en la dirección de donde proviene. Este es un problema complejo en la Luna, porque la superficie está cubierta de polvo que refleja mucha luz, cegando las cámaras de VIPER.

“Estamos desarrollando las luces de manera iterativa”, dijo Wong. “Comenzamos con algunos candidatos y llegamos a comprender su desempeño a través de las pruebas, luego los reducimos para obtener el mejor desempeño óptico”.

Se instalaron varios diseños de luz candidatos en trípodes alrededor del banco de pruebas lunar. Se había esculpido un paisaje lunar realista a partir del suelo lunar simulado. El equipo iluminó este terreno como aparecería en diferentes áreas en los polos de la Luna, ya sea con una iluminación de ángulo muy bajo que simula el Sol o en la oscuridad total. Encendieron las luces de los candidatos, tomaron fotos como lo hará VIPER algún día y ahora están comparando la calidad de las imágenes obtenidas.

El equipo de Ames transmitirá sus hallazgos a los compañeros de VIPER en el Centro Espacial Johnson de la NASA en Houston, donde finalmente se construirán las luces. Juntos, elegirán a los dos mejores candidatos, y el que pueda pasar más fácil y rápidamente las rigurosas pruebas para calificar para un vuelo espacial ganará el título de peso pesado de primer faro en un rover de la NASA.

VIPER es una colaboración dentro y fuera de la agencia. VIPER es parte del Programa de Exploración y Descubrimiento Lunar y es administrado por la División de Ciencias Planetarias de la Dirección de Misiones Científicas de la NASA en la Sede de la NASA en Washington. El Centro de Investigación Ames de la NASA en Silicon Valley de California está administrando el proyecto, liderando la ciencia de la misión, la ingeniería de sistemas, las operaciones de superficie del rover en tiempo real y el software de vuelo. El hardware del rover está siendo diseñado y construido por el Centro Espacial Johnson de la NASA en Houston, mientras que los instrumentos son proporcionados por Ames, el Centro Espacial Kennedy de la NASA en Florida y el socio comercial Honeybee Robotics en Altadena, California. La nave espacial, el módulo de aterrizaje y el vehículo de lanzamiento que entregarán VIPER a la superficie de la Luna serán proporcionados por Astrobotic, quien fue seleccionado a través de los Servicios de Carga Lunar Comercial de la NASA, o iniciativa CLPS, que entrega cargas útiles de ciencia y tecnología hacia y cerca de la Luna.