La unión hace la fuerza y más si va acompañada de la tecnología más avanzada. La NASA se ha cansado de mandar de uno en uno grandes rovers exploradores para conocer otros mundos. La agencia estadounidense está preparando una misión para 2024 en la que tres pequeños robots pisarán la Luna con el principal objetivo de demostrar que pueden trabajar en equipo de forma autónoma sin ser controlados desde la Tierra.
Esta gestión autónoma entre diferentes robots no es del todo novedosa. Otros proyectos han propuesto este sistema para, por ejemplo, enjambre de drones encargados de imprimir en 3D estructuras siguiendo los planos marcados por los arquitectos de forma autónoma, pero coordinada. Sin embargo, sí será la primera vez que se ponga en marcha algo similar en un entorno tan extremo como el espacio.
Estos tres pequeños exploradores forman parte del proyecto de Exploración Robótica Distribuida Autónoma Cooperativa o CADRE. "Nuestra misión es demostrar que una red de robots móviles puede cooperar para realizar una tarea sin intervención humana, de forma autónoma", dijo Subha Comandur, gerente del proyecto CADRE en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California. "Podría cambiar la forma en que realizamos la exploración en el futuro. La pregunta para futuras misiones será: '¿Cuántos rovers enviamos y qué harán juntos?'".
Trabajo en equipo
Lejos de las gigantes máquinas que suelen ser los rovers como Perseverance que la NASA ha enviado a la Luna o planetas como Marte y que requieren del control y supervisión constante desde la Tierra, esta misión aspira a crear un nuevo equipo de robots más eficientes y autónomos. Los rovers CADRE están inspirados en diseños anteriores, pero son más pequeños, del tamaño de una maleta de mano, según la NASA, y pasarán un día lunar completo, unos 14 días terrestres, realizando experimentos diseñados para probar sus capacidades.
Tras llegar a la superficie lunar, los controladores desde Tierra mandarán una primera orden a la estación base en la que se encuentran los robots, a bordo del módulo de aterrizaje a unos 4 metros de altura. Será el momento en que este equipo robótico elegirá a su 'líder' para que asigne las tareas con las que obtener un objetivo común en la misión.
Misión CADRE de la NASA
Cada rover debe, de forma independiente, encontrar la mejor manera de completar la tarea que se le ha asignado. Para comprobar el resultado de esa colaboración robótica, los rovers deberán realizar sus tareas permaneciendo siempre a la vista de una cámara que registrará su trabajo desde la estación base del módulo de alunizaje.
Serán varios los ejercicios a realizar. El primero consistirá en conducir en formación y mantener el rumbo sin chocarse entre ellos, utilizando radios de banda ultraancha y sensores para evitar los posibles obstáculos. Por ejemplo, puede que la orden de Tierra sea explorar una región concreta. En ese caso, el rover encargado de liderar distribuye esa zona entre los miembros del equipo y cada uno trabaja por su cuenta.
Rover CADRE junto al gigante rover Perseverance (Optimism)
Tras este primer objetivo hay una segunda intención: analizar el suelo lunar en profundidad. El sistema de señales cruzadas entre los robots se suma a los radares multiestáticos de penetración terrestre que equipa cada uno. Estos permitirán crear una imagen 3D de la estructura del subsuelo hasta 10 metros bajo la superficie por la que se están moviendo los rovers.
La NASA asegura que este equipo de minitrabajadores puede recopilar datos más complejos que los radares de penetración terrestres de última generación que se utilizaron en el rover Perseverance enviado a Marte. Es lo que siempre se ha conocido como la superioridad del trabajo en equipo.
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Por otro lado, la segunda tarea que se les asignará consistirá en tomar un camino libre, pero en el que cada rover deberá explorar un área designada de solo 400 metros cuadrados y crear un mapa topográfico en 3D con sus cámaras. Además, se quiere evaluar si la misión tendría buenos resultados aunque el equipo sufriera una baja por culpa de una avería en alguno de sus miembros.
Duras condiciones
Estos pequeños exploradores deberán sobrevivir a condiciones atmosféricas desconocidas en la Tierra. Cerca del ecuador de la Luna, en la región Reiner Gamma, se enfrentarán a temperaturas del mediodía de hasta 114 grados centígrados. "Fabricados con una combinación de piezas comerciales listas para usar y componentes hechos a medida, los rovers deben ser lo suficientemente robustos para resistir el calor del día y, al mismo tiempo, ser compactos y livianos", explica la NASA en su comunicado.
Prototipo de rover para misión CADRE
No solo se trata de la resistencia de materiales a los agentes externos, sino del propio calor que genera el funcionamiento del rover. El uso del procesador, el cerebro donde se ejecutan las decisiones y tratamiento de datos, genera un incremento de la temperatura de los materiales como ocurre también en los teléfonos móviles.
Para evitar ese sobrecalentamiento de los componentes, los robots están programados para descansar o apagarse simultáneamente cada 30 minutos, lo que les permite refrescar sus componentes y recargar sus baterías antes de seguir con el trabajo. Esto también implica desplazarse hasta una zona en la que reciban luz solar, desplegar sus paneles solares y descansar mientras toman el sol durante media hora.