Nuestro amigo Paco hace años nos dejaba muy claros los problemas para volar un “dron” en Marte ya que aunque la gravedad marciana es un tercio de la terrestre la densidad del aire es 60 veces menor por lo que no resultaría sencillo sustentarlo en vuelo.

La NASA no ha dejado de pensar en soluciones ingeniosas a ese problema y a mediados del próximo mes de julio tiene prevista una nueva misión marciana en la que al rover Perseverance le acompañará el primer helicóptero.

Dicha aeronave no llevará ni un solo instrumento ni recogerá ni un solo dato ya que bastante complicado es que vuele!.

Estos ingenios voladores son simples placas de “nanocartón“, que levitan cuando la luz intensa brilla sobre ellos. A medida que un lado de la placa se calienta, el diferencial de temperatura hace que el aire circule a través de su estructura hueca y salga disparado por los canales corrugados que le dan su nombre, empujándolo fuera del suelo.

Un estudio recientemente publicado en la revista Advanced Materials demuestra las capacidades de vuelo y de transporte de carga útil de los nanocartones en un entorno similar al de Marte. La atmósfera más delgada de allí daría a los vehículos un impulso, permitiéndoles llevar cargas útiles diez veces más masivas que ellas. La débil gravedad marciana aumentaría aún más sus capacidades.

Al igual que el papel-cartón y otros “compuestos estructurados en sándwich” utilizados en la arquitectura y la aviación, las propiedades materiales del nanocartón se derivan de la ondulación. Consistente en una placa hueca de paredes de óxido de aluminio de solo unos pocos nanómetros de espesor, esa corrugación es un patrón regular de canales que se extienden por la placa, lo que aumenta su rigidez a la flexión e impide que se propaguen las grietas.

Estos canales también son responsables de la capacidad de las placas para levitar, ya que al crear un diferencial de temperatura se genera una corriente de aire que fluye a través de su estructura hueca.

El estudio de estas dinámicas es importante para examinar el potencial de las placas de nanotecnología como material para las sondas atmosféricas, especialmente en otros mundos, incluyendo Marte, Plutón y la luna Tritón de Neptuno. Debido a que los vehículos de nanocartón de Bargatin pesan alrededor de un tercio de miligramo, se necesitaría más de un millón de ellos para igualar la masa del helicóptero de Marte, y más de seis mil millones para igualar el rover terrestre que lo desplegará.

Pero incluso en el ambiente ideal de la atmósfera marciana, los diminutos aparatos todavía estarían limitados a sensores y cargas útiles que pesan como mucho unos pocos miligramos. Ante eso, Bargatin está colaborando ahora con otros investigadores en cómo miniaturizar los sensores químicos que podrían detectar agua o metano, claves para la vida en Marte.