Helicópteros en Marte podrían crear accidentalmente plasma brillante mientras vuelan

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Este es un concepto artístico de un resplandor que rodea a un dron en Marte durante su vuelo. El resplandor, exagerado para la visibilidad, podría producirse si las palas del rotor del dron que giran generan un campo eléctrico que hace que fluyan corrientes eléctricas en el aire marciano alrededor de la nave. Aunque las corrientes generadas por el dron en la atmósfera son pequeñas, podrían ser lo suficientemente grandes como para hacer que el aire alrededor de las palas y otras partes de la nave brille de un color azul-púrpura. Crédito: NASA/Jay Friedlander
Este es un concepto artístico de un resplandor que rodea a un dron en Marte durante su vuelo. El resplandor, exagerado para la visibilidad, podría producirse si las palas del rotor del dron que giran generan un campo eléctrico que hace que fluyan corrientes eléctricas en el aire marciano alrededor de la nave. Aunque las corrientes generadas por el dron en la atmósfera son pequeñas, podrían ser lo suficientemente grandes como para hacer que el aire alrededor de las palas y otras partes de la nave brille de un color azul-púrpura. Crédito: NASA/Jay Friedlander

El giro de las aspas de los helicópteros en Marte podría ser suficiente para crear el peculiar fenómeno conocido como fuego de San Telmo, una descarga de plasma que suele crearse alrededor de barcos y aviones durante las tormentas eléctricas. En teoría, según los científicos de la NASA, esto podría ser lo suficientemente importante como para que las aspas de un helicóptero marciano brillen al anochecer.

El Ingenuity de la NASA lleva sólo 10 meses volando en Marte, pero su éxito salvaje ha dado a los científicos e ingenieros mucho que pensar para el futuro. El pequeño "helicóptero que pudo" ha abierto las puertas a los vehículos voladores autónomos para explorar otros mundos del Sistema Solar y ha despertado la curiosidad de la gente por saber cómo es realmente un helicóptero que vuela en una atmósfera tan fina y polvorienta como la de Marte.

En un artículo publicado en Planetary Science Journal, los investigadores estudiaron la posible carga triboeléctrica de las aspas de un helicóptero en Marte. El proceso es similar, en principio, a la creación de electricidad estática al frotar un globo sobre un jersey de lana, una cuestión de fricción.

En Marte, cuando las aspas giran rápidamente pueden chocar con pequeños granos de polvo, transfiriendo una carga eléctrica a la hoja. Al acumularse, podría crear una corriente que, a su vez, empujaría los electrones libres de la atmósfera, golpeando las moléculas de dióxido de carbono, el principal componente de la atmósfera marciana. Esto, a su vez, produciría más electrones, amplificando las corrientes.  

Las corrientes son lo suficientemente pequeñas como para no dañar a un dron con su rotor girando en Marte, pero podrían ser lo suficientemente grandes como para causar una "avalancha de electrones" que podría hacer que el aire alrededor de la nave brillara con un color azul-púrpura.  Pero si esto es posible, lamentablemente, no lo averiguaremos con el Ingenio.

"El débil resplandor sería más visible durante las horas de la tarde, cuando el cielo de fondo es más oscuro", dijo en un comunicado el autor principal, William Farrell, del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA. "El helicóptero experimental Ingenuity de la NASA no vuela durante este tiempo, pero los futuros drones podrían ser autorizados a volar por la noche y buscar este resplandor".

"Las corrientes eléctricas generadas por las palas de rotación rápida de los drones son demasiado pequeñas para ser una amenaza para la nave o el entorno marciano, pero ofrecen una oportunidad para hacer algo de ciencia adicional para mejorar nuestra comprensión de una acumulación de carga eléctrica llamada "carga triboeléctrica"."

El equipo cree que este efecto puede medirse con futuros helicópteros y, quién sabe, tal vez incluso ver brillar las aspas giratorias si la física lo permite.

"En teoría, debería haber algún efecto, pero si la avalancha de electrones es lo suficientemente fuerte como para crear un resplandor, y si algún resplandor débil es observable durante las operaciones, todo queda por determinar en futuros vuelos de drones en Marte", dijo Farrell. "De hecho, incluso se podrían colocar pequeños electrómetros cerca de la pala y en las patas para controlar los efectos de cualquier carga. Este tipo de monitor eléctrico podría tener valor científico y proporcionar información crítica sobre la salud del dron durante el vuelo."

Fuentes, créditos y referencias:

W. M. Farrell et al, Will the Mars Helicopter Induce Local Martian Atmospheric Breakdown?, The Planetary Science Journal (2021). DOI: 10.3847/PSJ/abe1c3

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