Así serán los siete minutos de terror del Perseverance

El Perseverance es el robot más sofisticado que la NASA ha enviado jamás a la superficie de Marte, pero antes tendrá que superar los «siete minutos de terror» de la maniobra EDL

El 18 de febrero de 2021 a las 21:55 aproximadamente (todas las horas en horario peninsular español), el rover Perseverance tocará suelo marciano. Para que esto suceda se llevará a cabo la maniobra EDL (Entry, Descent and Landing), que tiene una duración de 0:16:50 e incluye los ya célebres «siete minutos de terror». Aunque en este caso, serán 0:06:50. En esa maniobra se alcanzará una velocidad máxima de unos 19 300 Km/h y terminará con el rover posado en Marte suavemente a una velocidad inferior a los 2 Km/h. La maniobra es todo un reto de ingeniería y aquí la tienen descrita paso a paso.

Separación de la etapa crucero

La EDL comienza cuando faltan 0:16:50 para el aterrizaje. La velocidad en esos momentos es de unos 16 900 Km/h y la altura sobre la superficie de Marte, de 1 600 Km aproximadamente. La maniobra se inicia cuando la cápsula se separa de la etapa crucero, esto es, una especie de anillo que ha contribuido a realizar las 6 TCM o maniobras controladas de trayectoria a lo largo de los 471 millones de Km de viaje. Apenas 90 segundos después de esta separación, unos cohetes de propulsión rotacional eliminan el giro de la cápsula. Esta rotación ha hecho que el calor del Sol se reparta uniformemente por toda la cápsula y así no sobrecalentar unas zonas más que otras.

El siguiente paso de la maniobra sucede cuando faltan unos 0:15:30. Ahí es cuando se eyectan dos cargas de balance de masa con el objetivo de cambiar el punto de equilibrio de la cápsula. De esta forma adquiere la orientación óptima para la entrada atmosférica. De entrar con un ángulo erróneo, el escudo térmico no realizaría su función correctamente y las altas temperaturas alcanzadas destrozarían la cápsula y su interior. Es cierto que la atmósfera de Marte es muy tenue, pero a esas velocidades puede resultar devastadora.

0:07:00 – Comienzan los «siete minutos de terror»

Empiezan los «siete minutos de terror». En diez segundos comienza la entrada atmosférica a una velocidad de unos 19 200 Km/h. La superficie de Marte está a 130 Km de distancia aproximadamente. Es un punto crítico que determinará el éxito o el fracaso de la misión. Existen muchos factores a tener en cuenta y no puede fallar nada. Por suerte, los modelos están muy bien estudiados y nada se ha dejado al azar.

Cuando quedan 0:05:50 para el aterrizaje y prácticamente con la máxima velocidad de la maniobra, unos propulsores de guiado aseguran la correcta orientación de la cápsula, que está situada a unos 57 Km de la superficie. Estos propulsores evitan que bolsas de aire a diferentes temperaturas la desequilibren. El escudo térmico se encuentra a unos 1 500º C y a partir de aquí el aumento en la densidad atmosférica hace que la velocidad se reduzca considerablemente.

Ya quedan 0:03:00 para el aterrizaje y la cápsula está viajando a unos 1 700 Km/h y situada a 14 Km aproximadamente sobre la superficie. Es el momento de desprender otra serie de cargas de balance de masa para volver a reorientar la cápsula, algo clave para la siguiente fase de la maniobra.

0:03:15 – Apertura del paracaídas

Cuando han pasado unos quince segundos del cambio de orientación llega el momento de desplegar el paracaídas. Por primera vez podremos ver cómo se abre gracias a tres cámaras de vídeo. El paracaídas entra en acción cuando la cápsula viaja a unos 1 500 Km/h y la altura es de unos 12 Km. Se trata de un paracaídas supersónico de 21,5 m de diámetro que terminará de reducir en gran medida la velocidad de la cápsula.

De hecho, veinte segundos después de la apertura, la velocidad es de unos 580 Km/h y la altura de 10 Km aproximadamente. En ese momento tiene lugar el desprendimiento del escudo térmico que ha protegido a la cápsula durante la entrada atmosférica. Y un minuto después, cuando faltan 0:01:25 para el aterrizaje, entran en funcionamiento los instrumentos del TRN que proporcionarán datos para seleccionar el lugar óptimo de aterrizaje en el cráter Jezero dentro de la elipse fijada desde hace meses.

0:01:00 – Caída libre y aterrizaje

Tan solo queda un minuto para el aterrizaje. EL TRN ya ha seleccionado el lugar óptimo para aterrizar. La altura en estos momentos es de 2,18 Km y la velocidad de la cápsula es de 290 Km/h. Ahora, una especie de grúa o skycrane donde va acoplado el rover se separa de la cápsula. ¡Rover y skycrane descienden en caída libre! Cuando penas ha comenzado el descenso se activan 4 pares de retrocohetes que estabilizan la caída y dirigen al rover hacia el punto seleccionado por el TRN.

Quedan 20 metros de altura y la velocidad de descenso es ahora inferior a los 3 Km/h. A falta de 0:00:16 para el aterrizaje y con el skycrane suspendido en el aire, unos cables descuelgan al rover hasta que toque suelo marciano. En ese momento unas cargas pirotécnicas cortan los cables y la grúa, al estar sin carga, inicia un vuelo inclinado para estrellarse lejos del rover.

Más difícil todavía

A esto hay que añadir que Marte se encuentra a 204 millones de Km. Esto implica que las comunicaciones, a pesar de que viajan a la velocidad de la luz, tardan 0:11:21 en recorrer la distancia entre los dos planetas. Y recuerden, la maniobra dura 16:50. Esto implica que desde Tierra no se puede controlar el descenso, sino que tendrá que estar totalmente automatizado con la posibilidad de autocorrección en base a los parámetros que se indiquen horas antes de llegar.

Esto permitirá que los modelos actúen en consecuencia y las posibilidades de autocorrección estén contempladas en la propia maniobra EDL. Así que, además de tener en cuenta que habrá una entrada atmosférica, el despliegue de un paracaídas, una estabilización aérea de un skycrane y un descenso con cables, hay que añadir que todo el proceso será totalmente automático. Aquí podrán encontrar una descripción más detallada de la maniobra.

Cómo seguir el descenso del Perseverance

Si quieren seguir la maniobra EDL y el descenso del Perseverance, incluyendo esos «siete minutos de terror», la NASA ha creado un evento gratuito en Eventbrite que comenzará a las 21:30 del día 18 de febrero hora europea y que podrán registrarse aquí para poder vivir esos momentos con los responsables de la misión.

Antonio Pérez Verde es autor del blog Astrométrico. Más textos aquí.