Un rover nuclear de ruedas inflables para estudiar Titán

Por Daniel Marín

En 2027 debe despegar la sonda Dragonfly de la NASA para estudiar Titán. Dragonfly es un dron que volará por los cielos de la única luna del sistema solar que posee una atmósfera densa. Esta característica del satélite más grande de Saturno explica que se hayan propuesto aviones, globos o planeadores para estudiarlo, además de barcos y submarinos para moverse por los lagos y mares de metano. Pero, ¿y si queremos enviar un rover? Un vehículo a ruedas es, en comparación, poco exótico, pero a cambio tenemos mucha experiencia fabricándolos, especialmente para moverse por Marte. Precisamente, diseñar un rover para Titán fue una tarea que se propuso un equipo de la NASA hace ya quince años, con la «excusa» de buscar aplicaciones para un generador de radioisótopos (RTG) avanzado. El estudio concluyó que lo mejor sería que el rover utilizase el diseño del futuro Curiosity marciano —por entonces llamado MSL (Mars Science Laboratory)—, pero se decidió dotarlo de ruedas inflables de 1,5 metros de diámetro (usaría cuatro ruedas en vez de las seis de Curiosity).

Proyecto de rover con ruedas inflables para el estudio de Titán de 2005 (NASA).

Las ruedas estarían hechas de PBO (para fenileno benzobisoxazol) y usarían la densa atmósfera de Titán, compuesta principalmente de nitrógeno, como fuente del gas necesario para inflarlas. Para ello irían equipadas con una bomba eléctrica de inflado cada una. Esta curiosa configuración le permitiría al rover sortear una gran variedad de terrenos, algo esencial teniendo en cuenta lo poco que sabemos sobre la geografía de Titán. Pero lo realmente llamativo es que, gracias a la baja gravedad de Titán (una séptima parte de la terrestre), las ruedas inflables permitirían que el rover flotase en los lagos de metano que pudiera encontrar (lo que a su vez depende de la zona de aterrizaje, claro está). Estas ruedas servirían también para aislar térmicamente al rover del frío suelo.

Configuración de lanzamiento (NASA).

Partes del rover (NASA).

El rover titánico tendría una masa de 376 kg, casi un tercio de la masa de Curiosity. Esta baja masa permitiría que cupiese en un escudo térmico más pequeño que el empleado por Curiosity o Perseverance, como, por ejemplo, el de las sondas Viking. La densa atmósfera de Titán permitiría usar exclusivamente paracaídas en el descenso, sin necesidad de retrocohetes, airbags o, incluso, tren de aterrizaje. El escudo térmico con el sistema de descenso y el rover tendría una masa total de 778 kg, a lo que habría que añadir los 677 kg de la etapa de crucero. Como decíamos, el rover usaría un RTG avanzado de 26 kg para generar 110 vatios de electricidad. Este RTG tendría una eficiencia de un 9 %, frente a los MMRTG actuales, con una eficiencia inferior al 6,5 %. La presencia de una atmósfera densa ayudaría a enfriar el RTG a través de sus radiadores, aunque las aletas de refrigeración tendrían el mismo tamaño para garantizar su buen funcionamiento durante el trayecto a Saturno. La mayor parte del calor desprendido por el RTG se usaría para calentar el rover mediante un sistema de tuberías con amoniaco, aunque algunas zonas necesitarían calefactores de plutonio adicionales (RHU).

Titán visto por Cassini (NASA).

Trayectoria de entrada atmosférica (NASA).

El rover llevaría nueve instrumentos principales, incluyendo cámaras, un taladro, un microscopio, un espectrómetro Raman y un conjunto de experimentos de análisis químico basado en el que llevaba la sonda europea Huygens. Las cuatro ruedas necesitarían veinte vatios para moverse. La velocidad máxima sería de 150 metros por hora. Tras los tres años de misión primaria el rover habría recorrido unos 800 kilómetros. Obviamente, la mayor parte de la conducción sería completamente autónoma. Las comunicaciones con la Tierra se llevarían a cabo directamente con una antena que apuntaría continuamente al Sol (a la distancia de Saturno, la Tierra siempre está cerca del Sol en el cielo de Titán). Originalmente la misión estaba planeada para que despegase en 2015 y tardaría 7,6 años en llegar a Saturno, tras un sobrevuelo de Júpiter. Ni que decir tiene, ahora que Dragonfly volará a Titán una misión como esta no tiene cabida, pero quién sabe, quizás en unas décadas veamos rovers moverse por la superficie de Titán.

La sonda Dragonfly en Titán (NASA).

Fuente:  danielmarin.naukas.com