El último proyecto de la iniciativa StarTiger de la ESA ha desarrollado un prototipo de una “nave de transferencia” basado en un cuadricóptero capaz de maniobrar de forma autónoma para posar un vehículo de exploración en una zona segura de la rocosa superficie de Marte.

El proyecto “Dropter” de StarTiger tenía como objetivo desarrollar y demostrar la capacidad de Europa para realizar aterrizajes de precisión en Marte o en otros cuerpos celestes.

La grúa aérea que llevó al vehículo de exploración Curiosity de la NASA hasta la superficie de Marte demostró el potencial de este concepto, posando con precisión a su pasajero sobre su objetivo científico mientras evitaba rocas, pendientes acusadas u otros peligros.

“StarTiger es una nueva forma de hacer ingeniería espacial”, explica Peter de Maagt, supervisor del proyecto. “Esta iniciativa reúne a un equipo de expertos altamente cualificados y muy motivados en una instalación completamente equipada, y les da un límite de tiempo para que resuelvan un problema técnico complejo”.

Este último equipo se reunió en las instalaciones de Airbus Defence & Space en Bremen, Alemania, junto a ingenieros del Centro Alemán para la Investigación de la Inteligencia Artificial, de la compañía aeronáutica portuguesa Spin.Works y del Instituto de Ingeniería de Control e Información de la Universidad Politécnica de Poznan, Polonia.

Partiendo de cero, el equipo de Dropter tuvo que desarrollar un sistema de navegación visual, detección y evasión de obstáculos en tan sólo ocho meses.

La nave de transferencia tenía que identificar un lugar seguro para el aterrizaje y mantener la altitud mientras el vehículo de exploración descendía ayudado por una serie de cables.

El prototipo desarrollado por el equipo Dropter es capaz de volar a 17 metros de altura, descender suavemente hasta detenerse a 10 metros sobre el terreno para descolgar al vehículo de exploración de un cable de 5 metros, y continuar el descenso hasta posarlo sobre el lugar elegido para el aterrizaje. Una vez finalizada la maniobra, la grúa aérea vuelve a ascender hasta alcanzar un nivel seguro.

Los vuelos de pruebas se llevaron a cabo en las instalaciones de Airbus en Trauen, al norte de Alemania, en el mismo lugar donde en los años cuarenta el pionero espacial Eugen Sänger probaba sus cohetes experimentales.

Para demostrar la capacidad de la nave de elegir un lugar seguro para el aterrizaje se creó un recinto de 40 por 40 metros con rocas esparcidas de forma aleatoria.

El prototipo final se creó a medida para este proyecto a partir de componentes comerciales, acompañado por un dron más pequeño para llevar a cabo las pruebas en interiores.

La nave utiliza un receptor GPS y un sistema de navegación inercial para posicionarse, antes de pasar al modo de navegación visual en el que se ayuda de un telémetro láser y de un barómetro para posar al vehículo de exploración en el suelo de forma completamente autónoma.

Una vez demostrado el concepto, esta tecnología está disponible para continuar su desarrollo e incorporarla en futuras misiones planetarias europeas.