jueves, 12 de septiembre de 2013

@Astro_Luca y los robots espaciales


Mientras me estoy preparando para un nuevo experimento en la Estación Espacial, no puedo evitar pensar, una vez más, en la película Star Wars. En una famosa escena Luke Skywalker está siendo entrenado para utilizar sus poderes con un pequeño y bonito droide. Mientras flota frente a él, el droide obliga a Luke a reaccionar con rapidez utilizando su espada láser para evitar ser alcanzado por el fuego de láser contrario.

La misma escena debe haber causado impresión en un profesor en el MIT en Boston, Estados Unidos, ya que pidió a sus estudiantes que desarrollaran ese mismo pequeño robot. Hoy voy a trabajar con uno de estos tres droides que tenemos en la Estación Espacial como parte de un experimento llamado SPHERES. El programa de prueba incluye una serie de experimentos en los cuales el droide rojo (al que sin forzar excesivamente mi imaginación he llamado Rojo) realizará una serie de maniobras alrededor del otro droide de color azul (¡a éste le he llamado Azul!). Rojo recibirá el plan de lucha a través de un smartphone que está conectado a su cerebro electrónico y mi trabajo es preparar el área de trabajo, enviar las órdenes a través de una interfaz en un ordenador y monitorear la ejecución de su plan de vuelo para intervenir si fuera necesario. La interfaz es intuitiva y vagamente familiar porque es similar a la que usé en K10, el pequeño rover explorador que es parte de otro experimento.

Los dos droides tienen el tamaño de un balón de fútbol y forma de poliedro que le hubiera gustado a Leonardo Da vinci. Necesitan dióxido de carbono a alta presión para sus pequeños motores con pequeñas boquillas localizadas de manera que se puedan mover en tres dimensiones. Su espacio operativo está limitado por cinco antenas que se comunican con los sensores del robot.

Un primer test sirve para comprobar los motores. El rítmico “click, click” provocado por la apertura y cierre de las válvulas se convertirá en un sonido familiar durante las próximas horas de prueba.

Coloco a los dos robots en el centro del área establecida para ello, intentando todo lo posible que se queden perfectamente quietos. Cuando doy la señal de “adelante” para comenzar el plan de lucha, Azul de mueve al centro de su espacio aéreo, mientras Rojo espera con una robótica e infinita paciencia hasta que su compañero está listo. Tan pronto como Azul se posiciona (es impresionante ver como el droide permanece completamente inmóvil en un ambiente donde todo está constantemente en movimiento), Rojo comienza a trabajar ejecutando el plan de vuelo. Rojo orbita alrededor de su compañero siguiendo una serie de puntos de navegación en un espacio tridimensional. Su trayectoria es visible a través de la interfaz y, en tiempo real, también veo las posiciones relativas de los dos droides: la cámara del smartphone me permite ver lo que ve Rojo mientras ejecuta su inspección. Rojo completa la maniobra perfectamente y el equipo de tierra que está siguiendo el experimento me da el OK para seguir adelante con el resto del experimento. Durante los siguientes 90 minutos, Rojo sigue unas trayectorias tridimensionales cada vez más complejas alrededor de su compañero y yo sólo intervengo esporádicamente cuando el plan de vuelo no es correctamente observado por los robots.

Pero Rojo y Azul no serán utilizados para entrenar a Luke (o a Luca, desafortunadamente). La idea de ser capaces de controlar robots en el espacio puede parecer simple (y lo es), pero cuando se trata de controlar a varios robots coordinadamente el problema aumenta exponencialmente. En el caso de hoy, Azul permaneció perfectamente inmóvil en el centro de su espacio asignado, por lo que la trayectoria de Rojo estaba libre de obstáculos. Pero si Azul hubiera fallado en sólo unos pocos milímetros, Rojo se habría estrellado contra las paredes de la Estación Espacial. No es un problema durante un experimento pero en un ambiente operacional ese riesgo es inaceptable.

Este tipo de experimentos son necesarios para entender cómo podemos utilizar robots en lugar de seres humanos para realizar tareas. Un robot que se pueda mover independientemente es altamente beneficioso para las exploraciones futuras, desde inspecciones de naves a análisis de atmósferas. La ventaja de usar un enjambre de pequeños robots es que ellos podrían trabajar juntos para reemplazar otro robot más grande. Es difícil poner en órbita objetos grandes y pesados, pero unos pequeños droides podrían ser transportados en un espacio sin utilizar y viajar a un coste muy bajo. También podría pensarse en lanzar las piezas de una nave junto con pequeños robots, ¡que montarían la nave independientemente!

Suena a ciencia ficción, pero hace un poco más de cien años también lo era volar. Puede parecer muy futurístico – pero el primer día del futuro es mañana.

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