Como se requería un bajo consumo de energía, junto a una potencia de cálculo elevada, se escogió el chipset Snapdragon 801.
El Marte el 18 de febrero de 2021, el rover Perseverance de la NASA -tras un viaje de 470 millones de kilómetros y casi siete meses de duración- aterrizó con éxito en el planeta Rojo.
Entre los instrumentos de su carga científica se destaca el Ingenuity, un pequeño dron espacial cuyo motor principal es un procesador Qualcomm Snapdragon 801 que ya cumplió los 7 años. Todos los detalles sobre la elección de este modelo y su inminente despliegue.
El equipo del Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA anunció este viernes que había completado las revisiones finales de los sistemas que integran el dispositivo aéreo con el vehículo robótico.
“En este momento, el helicóptero todavía está conectado al rover. Por lo tanto, lo mantenemos caliente y alimentado. Estamos cargando las baterías. Y también tratamos de identificar un sitio apto para comenzar las pruebas”, indicó Timothy Canham, ingeniero de vuelo del JPL.
Una vez que se independice del rover, el Ingenuity utilizará su propio panel solar para cargarse. Tiene una ventana de un mes para completar hasta cinco vuelos de prueba que se espera que comiencen no antes de la primera semana de abril.
“El proyecto del helicóptero estuvo en desarrollo desde 2014 y es la culminación de rigurosas pruebas e innovación. Está destinado a ser una demostración de cómo el vuelo autónomo puede expandir el horizonte de la exploración espacial, la investigación y los datos para futuras misiones y diseños”, explicó Dev Singh, gerente general de robótica y drones de Qualcomm, durante una conferencia.
Para elevarse en la atmósfera marciana, que es un 99% menos densa los ingenieros debieron reducir el tamaño, su peso y el consumo de energía, para aumentar los tiempos de vuelo y mejorar la seguridad.
El pequeño vehículo, que está basado en la plataforma Snapdragon Flight de Qualcomm, pese 1.8 kilogramos y es capaz de establecer una comunicación con su base y volar de forma autónoma.
“La arquitectura que respalda a este helicóptero es un procesador Qualcomm Snapdragon 801 que incluye una CPU de cuatro núcleos de 2,5 GHz, una GPU Adreno 330 y un procesador de señal de imagen de 55 megapíxeles”, advirtió Singh.
Este chipset móvil, anunciado en el MWC 2014 de Barcelona, fue adoptado en su momento por el Samsung Galaxy S5, el Sony Xperia Z3 y el LG G3, aunque ahora, está rodeado de cámaras y sensores más potentes.
Estas especificaciones se ajustan a las necesidades de una plataforma con el tamaño correcto y las limitaciones de energía que podría gestionar el vuelo, el control y la capacidad de tomar y almacenar imágenes. Además, se testeará las ventajas que pueden aportar los drones exploración espacial.
El dispositivo tiene una cámara de navegación orientada hacia abajo de 0.5 megapíxeles y una cámara frontal de 13 megapíxeles para ayudarlo a descubrir lo que sucede a su alrededor.
“El procesador controla un algoritmo de navegación visual utilizando características geográficas de la superficie de Marte rastreadas con una cámara integrada. Además, los ingenieros de la NASA tuvieron que encapsular el chipset para protegerlo contra la baja presión y el frío de Marte”, señaló Singh.
Su sistema móvil opera en la frecuencia de los 900 MHz y transmite datos a una velocidad de hasta 250 kbps. Es capaz de funcionar a una distancia de aproximadamente 300 metros.
Además, desde el Perseverance, durante las maniobras de vuelo, se enviarán instrucciones para ayudarlo a tomar decisiones. A la distancia, serán supervisadas por los ingenieros de la NASA.
El principal obstáculo es que comandar un helicóptero mediante control remoto en tiempo real es imposible. Las directivas para la operación autónoma tienen un retraso de 3 a 22 minutos.
Para seleccionar la plataforma robótica que fuera más apta para esta misión, se tuvo en cuenta variables como el consumo energético, la radiación marciana y las condiciones atmosféricas.
“Las temperaturas extremas y los ciclos climáticos pueden desgastar las piezas muy rápidamente. Además, algunas formas de radiación espacial dañarán el silicio de forma gradual o abrupta”, remarcó Singh.
El gran desafío es asegurarse de que el sistema que controla el funcionamiento autónomo tenga una potencia de cálculo suficientemente alta y, al mismo tiempo, garantice un consumo de energía bajo, dado que gran parte del suministro proviene de un radiador para mantener los componentes activos en las noches marcianas.
“A través del análisis de JPL, pudieron determinar que ciertas propiedades de la tecnología Qualcomm Flight reducirían el riesgo de fallas y calificarían las necesidades para el primer vuelo en otro planeta”, sugirió Singh.
En términos prácticos, Ingenuity es considerado una demostración de tecnología de alto riesgo y alta recompensa. Si la pequeña nave encuentra dificultades, la recopilación científica de la misión Mars 2020 no se verá afectada.
Si el helicóptero despega según lo diseñado, las futuras misiones a Marte podrían reclutar dispositivos de segunda generación para agregar una dimensión aérea a sus exploraciones.