La NASA ha financiado el desarrollo de pequeños robots voladores esféricos que podrían explorar las cuevas y cavidades subterráneas de Titán, la luna de Saturno considerada uno de los cuerpos celestes más parecidos a la Tierra en nuestro Sistema Solar. Según informa Space.com, estos dispositivos, denominados SPARK (Solid-state Propulsion for Autonomous Reconnaissance of Karst), recibieron una subvención de Fase 1 del programa NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC), orientado a conceptos tecnológicos en etapas tempranas.
Titán está cubierto por ríos, lagos y mares de hidrocarburos como metano y etano, además de presentar un terreno kárstico inusual formado por sumideros y cuevas subterráneas. Ningún rover terrestre podría atravesar fácilmente esta superficie, pero vehículos voladores como SPARK sí tendrían posibilidades de éxito.
Propulsión iónica para condiciones extremas
Daniel Drew, profesor asistente en la Universidad de Hawái en Mānoa y líder del proyecto, explicó a Space.com que SPARK utiliza propulsores iónicos (eléctricos) del tipo electrodidrodinámico (EHD). Según Drew, este diseño podría «proporcionar persistencia, maniobrabilidad, robustez ante las desafiantes condiciones criogénicas [heladas], y minimizar la perturbación causada por flujos descendentes en las capas de hidrocarburos científicamente importantes».
Drew lleva años investigando la propulsión EHD. Durante su doctorado en la Universidad de California, Berkeley, exploró varios diseños de robots voladores inspirados en criaturas reales que baten alas. Por casualidad, descubrió la comunidad de aficionados a los «lifters» —prototipos triangulares de madera de balsa, alambre magnético y papel de aluminio que flotan sobre una mesa al conectarlos a 40.000 voltios. Archivos de la NASA y la Fuerza Aérea mostraban experimentos similares décadas atrás, lo que convenció a Drew de que existía un camino fructífero de investigación.
¿Podrán volar con Dragonfly?
Aún no está claro si los aerobots SPARK estarán listos para integrarse en la misión Dragonfly de la NASA, cuyo lanzamiento está previsto para 2028. Drew indicó que el proyecto apenas inicia una subvención de Fase 1 de nueve meses y necesitaría completar al menos la Fase 2 (de hasta dos años) antes de que las cosas «parezcan más realistas» para un despegue. No obstante, si Dragonfly sufre retrasos, podría abrirse una ventana para incorporar SPARK como complemento tardío a la misión.
El investigador espera que SPARK funcione como precursor en la exploración de cuevas en Titán, de manera similar al helicóptero Ingenuity en Marte, que completó 72 vuelos —más de diez veces lo planeado originalmente para aquella misión de demostración en el Planeta Rojo.
Logros previos y limitaciones de la tecnología
Drew ha alcanzado varios hitos antes de la subvención NIAC, incluida la primera demostración de actuadores EHD microfabricados, el primer «ionocraft» a escala de centímetros que despegó y transportó una carga útil, y recientemente publicó en el servidor de preimpresión arXiv el diseño del primer micro-aerodeslizador propulsado por iones.
Entre las ventajas de la propulsión EHD, Drew destacó su escalabilidad, que es virtualmente silenciosa y su simplicidad al ser de estado sólido (menos piezas móviles). Sin embargo, reconoció una debilidad importante: «La gran debilidad es que no es muy eficiente. Salvo un gran avance, será imposible competir realmente con técnicas de propulsión convencionales, como rotores y motores a reacción, para la gran mayoría de aplicaciones terrestres».
Durante la Fase 1, Drew y sus colaboradores —Ethan Schaler y Jacob Izraelevitz del Jet Propulsion Laboratory de la NASA, además de Michael Malaska del Blue Marble Space Institute of Science— planean diseñar experimentos, realizar un estudio comparativo de subsistemas para priorizar aspectos como la energía, y modelar efectos térmicos en el sistema de alimentación. El investigador aseguró que la contribución principal al finalizar este proceso será un informe público exhaustivo que aproveche investigaciones pasadas y abiertas en el campo.
