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¿Por qué no hay ningún dispositivo para limpiar paneles solares en los vehículos espaciales de Marte?

¿Por qué no hay ningún dispositivo para limpiar paneles solares en los vehículos espaciales de Marte?

De la edición de febrero de 2024

Los ingenieros ciertamente podrían diseñar un sistema de este tipo, pero agregarlo requeriría sacrificar espacio o peso por la bandera.

Es inevitable que las naves espaciales o los módulos de aterrizaje en Marte queden cubiertos de polvo y los paneles solares ya no funcionen, poniendo fin a la misión. ¿Por qué la NASA no desarrolla un mecanismo para limpiar paneles solares?

Mike Hunnicutt
Woodridge (Illinois)

Ésta es una gran pregunta y, al menos para mí, la respuesta no está del todo clara.

Eso no quiere decir que los ingenieros de la NASA no pudieran diseñar un cepillo, un trapeador o un sistema de chorro de aire para limpiar el polvo de los paneles solares u otras partes de un vehículo explorador o módulo de aterrizaje en Marte: ¡ese tipo de ingeniería no es ciencia espacial! En realidad, el problema está relacionado con las limitaciones de las misiones al espacio profundo; Muchos ingenieros se refieren a estas limitaciones como el “cuadro de recursos”. Esto significa que todas las tareas están obligadas a encajar en una caja metafórica definida por recursos como masa, dimensiones físicas, energía, cronograma, volumen de datos y costo. El tamaño de la caja depende de varios factores, como el cohete que lanzará la misión y el presupuesto del que disponga el equipo. Si bien los recursos se pueden mover e intercambiar dentro de la caja, el sistema completo no puede salir de la caja.

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Entonces, por ejemplo, si un equipo quisiera agregar una escobilla limpiadora de polvo al panel solar del rover, los ingenieros dirían: “¡Claro, podemos hacerlo! Pero, ¿qué sacrificarías para satisfacer las necesidades de masa, volumen y energía?”. ¿Y el costo de ese sistema de limpiaparabrisas? Bueno… ¿El equipo está de acuerdo con, por ejemplo, reemplazar un transmisor de radio de repuesto con este sistema de limpiaparabrisas? ¿O dejar caer uno de los instrumentos científicos? En mi experiencia, decidimos no hacer tales intercambios porque estábamos seguros de que los rovers podrían sobrevivir con la vida útil mínima requerida incluso con paneles solares polvorientos. Aunque controvertido, para la mayoría de nosotros parece haber sido una compensación aceptable para misiones como Spirit, Opportunity, Insight, y otros.

A menudo escuchamos que se elogia a personas o grupos por pensar “fuera de lo común”. Pero en la ingeniería de sistemas para misiones al espacio profundo, la clave es en realidad tratar de maximizar la ciencia sin dejar de ser adentro Caja de recursos!

Jim Bell
Mars 2020 Investigador principal de Mastcam-Z, Investigador principal adjunto de ciencias de Mastcam para el Laboratorio de Ciencias de Marte, Universidad Estatal de Arizona, Tempe, Arizona

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