Un Rover de relojería para Venus

Aree es un Rover de relojería inspirado en las computadoras mecánicas. Un equipo de JPL está estudiando cómo este tipo de Rover podría explorar ambientes extremos, como la superficie de Venus. Crédito de la imagen: NASA/JPL-Caltech

Un buen reloj puede tomar una paliza y seguir haciendo tictac. Con las partes correctas, ¿puede un Rover hacer lo mismo en un planeta como Venus?

Un concepto inspirado en los ordenadores de relojería y los tanques de la primera guerra mundial podría ayudarnos un día a averiguarlo. El diseño está siendo explorado en el Laboratorio de Propulsión de Jet de la NASA en Pasadena, California.

El robot Rover for Extreme Environments (Aree) está financiado por el programa innovador de conceptos avanzados de la NASA. El programa ofrece pequeñas subvenciones para desarrollar tecnología de primera etapa, permitiendo a los ingenieros elaborar sus ideas.

Aree fue propuesto por primera vez en 2015 por Jonathan Sauder, un ingeniero de Mecatrónica en JPL. Se inspiró en las computadoras mecánicas, que utilizan palancas y engranajes para hacer cálculos en lugar de electrónica.

Al evitar la electrónica, un Rover podría ser capaz de explorar mejor Venus. La atmósfera infernal del planeta crea presiones que aplastarían a la mayoría de los submarinos. Su temperatura de superficie promedio es de 864 grados Fahrenheit (462 grados Celsius), lo suficientemente alto como para derretir plomo.

Steampunk Computing

Las computadoras mecánicas se han utilizado a lo largo de la historia, más frecuentemente como herramientas matemáticas como máquinas sumadoras. El más famoso pudo ser motor de la diferencia de Charles Babbage, un diecinueveavo invención del siglo para calcular ecuaciones algebraicas. El más viejo conocido es el mecanismo de Antikythera, un dispositivo usado por los griegos antiguos para predecir fenómenos astronómicos como eclipses.

Las computadoras mecánicas también fueron desarrolladas como obras de arte. Durante cientos de años, se utilizaron mecanismos de relojería para crear autómatas para los clientes adinerados. En la década de 1770, un relojero suizo llamado Pierre Jaquet-Droz creó "el escritor", un autómata que podría ser programado para escribir cualquier combinación de letras.

Sauder dijo que estas tecnologías analógicas podrían ayudar donde la electrónica típicamente falla. En ambientes extremos como la superficie de Venus, la mayoría de la electrónica se derretirá en altas temperaturas o será corroído por el ácido sulfúrico en la atmósfera.

"Venus es demasiado inhóspito para la clase de sistemas de control complejos que tienes en un Mars Rover", dijo Sauder. "Pero con un Rover completamente mecánico, usted podría ser capaz de sobrevivir tanto tiempo como un año."

Las turbinas eólicas en el centro del Rover accionarían estas computadoras, permitiéndole voltear al revés y seguir corriendo. Pero el ambiente del planeta ofrecería muchos desafíos.

El planeta extremo

Ninguna nave espacial ha sobrevivido a la superficie de Venus durante más de un par de horas.

Los visitantes pasados de Venus eran el Soviet Venera y Vega Landers. En los años setenta y ochenta, enviaron un puñado de imágenes que revelaron un mundo escarpado y asfixiado por el gas.

"Cuando se piensa en algo tan extremo como Venus, se quiere pensar realmente por ahí", dijo Evan Hilgemann, un ingeniero de JPL que trabaja en diseños de alta temperatura para Aree. "Es un ambiente que no sabemos mucho más allá de lo que hemos visto en las imágenes de la era Soviética".

Sauder y Hilgemann se están preparando para hornear prototipos mecánicos, permitiéndoles estudiar cómo la expansión térmica podría afectar sus partes móviles. Algunos componentes de los Landers soviéticos en realidad habían sido diseñados con esta expansión del calor en mente: sus partes no funcionarían correctamente hasta que se calientan a temperaturas de Venus.

Pisadas del tanque para Venus

Aree incluye un número de otras opciones innovadoras del diseño.

La movilidad es un desafío, teniendo en cuenta que hay tantos desconocidos sobre la superficie Venus. La idea original de Sauder fue inspirada por el "Strandbeests" creado por el artista holandés Theo Jansen. Estas estructuras parecidas a las arañas tienen piernas delgadas que pueden llevar su bulto a través de las playas, alimentadas únicamente por el viento.

En última instancia, parecían demasiado inestables para el terreno rocoso. Sauder comenzó a mirar las pisadas del tanque de la primera guerra mundial como alternativa. Éstos fueron construidos para rodar sobre zanjas y cráteres.

Otro problema serán las comunicaciones. Sin electrónica, ¿Cómo transmitiría los datos científicos?

Los planes actuales se inspiran en otra tecnología milenaria: el código Morse.

Una nave espacial orbital podría hacer ping al Rover usando el radar. El Rover tendría un objetivo del radar, que si está formado correctamente, actuaría como "tecnología del stealth en revés", dicho de Sauder. Los planos furtivos tienen formas especiales que dispersan las señales de radar; Sauder está explorando cómo modelar estos objetivos para reflejar de forma brillante las señales en su lugar. La adición de un obturador giratorio delante del objetivo del radar permitiría al Rover dar vuelta al punto brillante, reflejado encendido y apagado, comunicándose muy como las lámparas de la señal en los barcos de la marina de guerra.

Ahora en su segunda fase de desarrollo NIAC, el equipo de JPL está seleccionando partes del concepto de Aree para ser refinado y prototipo. Los miembros del equipo esperan descarnar un concepto de Rover que eventualmente será capaz de estudiar la geología de Venus y tal vez perforar algunas muestras.

Andrew Good
Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Calif.
818-393-2433
andrew.c.good@jpl.nasa.gov

Traducción: El Quelonio Volador