Los próximos rovers de la NASA en suelo lunar

La NASA enviará un trío de rovers robóticos de pequeño tamaño a la Luna para ver qué tan bien pueden cooperar entre sí sin la intervención directa del personal humano en el centro de control de la misión en la Tierra.

La misión, denominada CADRE (Cooperative Autonomous Distributed Robotic Exploration), tiene por meta demostrar la eficacia de nuevas tecnologías que faciliten el trabajo en equipo entre robots fuera de la Tierra. Si las buenas expectativas se cumplen, la misión CADRE será un paso importante hacia manadas autosuficientes de robots. Ser varios en vez de uno tiene sus ventajas, de entre las cuales las más obvias son poder examinar varios lugares al mismo tiempo y la redundancia (si un robot deja de funcionar, los demás pueden repartirse su trabajo y hacer así que la misión siga adelante).

Si no hay retrasos, en 2024 tres rovers robóticos del tipo CADRE llegarán a la superficie de la Luna, concretamente a la región conocida como Reiner Gamma. El aterrizaje lo harán a bordo de un módulo de descenso de 4 metros de altura, como parte de la iniciativa CLPS (Commercial Lunar Payload Services) de la NASA. Serán depositados en el suelo mediante un sistema de cables.

Cada uno de estos tres robots es del tamaño de una maleta y tiene cuatro ruedas.

Una vez alcancen la superficie, los tres robots buscarán un sitio lo bastante soleado y se estacionarán allí. Entonces abrirán sus paneles solares y se cargarán de energía.

Una vez abastecidos de energía, realizarán su misión, de unos 14 días terrestres de duración. Ese periodo concordará con un día lunar entero (el periodo en el que esa zona de la Luna recibe luz solar). La misión se centrará en la realización de experimentos diseñados para probar las capacidades de estos robots.

“Nuestra misión es demostrar que, en una red de robots móviles, estos pueden cooperar entre ellos para realizar una tarea sin necesidad de intervención humana, de forma autónoma”, explica Subha Comandur, del equipo del proyecto CADRE en el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA en Estados Unidos. Tal como argumenta Comandur, el éxito del proyecto CADRE podría significar un cambio drástico en la filosofía de diseño de las misiones robóticas a otros mundos.

Prueba de un prototipo de robot CADRE en un terreno de la NASA especialmente preparado para simular el suelo lunar. (Foto: NASA JPL / Caltech)

El modo de trabajar con estos robots desde el centro de control de la misión en la Tierra será muy fácil. Los responsables enviarán una orden genérica y escueta a la estación de comunicación de los robots, situada dentro del módulo de aterrizaje.

Luego, el equipo de pequeños robots elegirá un «líder», que a su vez distribuirá entre todos los robots las tareas a realizar para conseguir el objetivo colectivo. Cada rover decidirá cuál es la mejor manera de realizar de manera segura su tarea asignada.

La única orden humana sería, por ejemplo, “Id a explorar este terreno”, y los rovers se ocuparían de todo lo demás: cuándo realizarán cada trayecto, qué ruta seguirán, cómo maniobrarán alrededor de obstáculos y puntos potencialmente peligrosos y cuáles serán los análisis realizarán y en qué puntos, tal como explica Jean-Pierre de la Croix, del JPL y miembro del equipo del proyecto CADRE

El pequeño tamaño de cada robot y la gran autonomía de decisión que se les da, constituyen un reto de la computación. Los robots del tipo CADRE deben poseer la potencia informática necesaria para ejecutar el extenso software de autonomía cooperativa desarrollado por el JPL. Es un equilibrio difícil: los rovers y la estación base alojada en el aterrizador obtienen su poder de cálculo de un pequeño chip procesador (la próxima generación del procesador instalado dentro del Ingenuity (el dron de la NASA que efectúa vuelos en Marte), pero usar el procesador contribuye al calentamiento de este y del robot, algo muy problemático cuando la temperatura ambiente es mayor que en el más tórrido de los desiertos de la Tierra.

El calor será un reto para el trío de robots. La zona a explorar está cerca del ecuador de la Luna y esta no posee atmósfera que pueda nivelar las temperaturas como sí ocurre en la Tierra. Bajo la abrasadora luz del Sol en el ecuador lunar durante ese periodo diurno de 14 días seguidos, los rovers podrían enfrentarse a temperaturas de hasta 114 grados centígrados.

Para evitar que los rovers se averíen por culpa de un calentamiento excesivo, el equipo del proyecto CADRE ideó una solución imaginativa: ciclos de “vigilia y sueño” de 30 minutos. Cada media hora, los rovers se apagarán, se enfriarán a través de radiadores y recargarán sus baterías. Cuando despierten simultáneamente, se comunicarán unos a otros su estado de “salud” a través de una red de radio muy parecida a una red wifi doméstica y de nuevo elegirán a un líder en función de cuál es el más adecuado para coordinar la tarea en cuestión. Hecho esto, iniciarán la nueva sesión de exploración lunar. (Fuente: NCYT de Amazings)