Máquinas en el espacio: cómo drones y robots ayudarán a buscar extraterrestres

“Estoy analizando estas figuras tipo bastón. Cada uno mide aproximadamente un cuarto de pulgada de largo. ¿Tal vez son cristales?” El rover Curiosityrover arrancaba el año anunciando en Twitter su nuevo hallazgo: unas extrañas estructuras tubulares similares a fósiles en las rocas de Marte que, por el momento, parecen ser de origen geológico.

Curiosity lleva más de un lustro explorando el planeta rojo en busca de indicios de vida. Las comunicaciones interplanetarias son lentas, así que desde hace unos meses realiza parte de su trabajo él solito: tras observar el entorno con sus cámaras, un software le permite elegir las rocas que quiere estudiar y disparar un láser para pulverizarlasdisparar un láser, examinando los materiales adecuados en un 93 % de los casos.

Este rover y su hermano mayor, el incansable Opportunity incansable Opportunity —que dentro de unos días cumplirá 14 años en suelo marciano— no serán los únicos vehículos robóticos recorriendo el planeta rocoso, bajo cuyo suelo se acaban de encontrar enormes depósitos de agua helada. Dentro de poco, veremos una nueva generación de autómatas geólogos.  

En 2020, la NASA mandará al cuerpo celeste un nuevo miembro de la familia: un Curiosity mejorado, más autónomo y con 23 cámaras Curiosity mejorado, más autónomo y con 23 cámaras. Ese mismo año comenzará el viaje a Marte del Viejo Continente, ya que se lanzará el robot explorador de la misión ExoMars de la Agencia Espacial Europea (ESA). A nuestro rover, que también tendrá capacidades autónomas, se le dará bien buscar en las profundidades: contará con un taladro que le permitirá excavar hasta los dos metros de profundidad para buscar muestras protegidas de la radiación.

Mientras esperamos, veremos a otro autómata en acción este mismo año, pero mucho más cerca de la Tierra. La Agencia India de Investigación Espacial (ISRO por sus siglas en inglés) mandará uno a la Luna dentro de unos meses, más de 40 años después de que la Unión Soviética enviara el primer aparato robóticodespués de que la Unión Soviética enviara que recorrió el satélite, el Lunokhod 1. 

No solo los rovers moverán sus ruedas por otros planetas. Los investigadores llevan años desarrollando autómatas de diferente formas y tamaños, que serán capaces de bucear, sobrevolar o incluso caminar por diferentes rincones del Sistema Solar antes incluso que nosotros.

De robots rodantes a drones submarinos

Por las arenas de Marte también rodarán otros robots de menor tamaño y más agilidad, que podrán viajar sobre un rover para después investigar por su cuenta. La NASA daba a conocer el año pasado a PUFFER, un autómata inspirado en la papiroflexia: la pequeña máquina es capaz de replegar sus dos ruedas para pasar debajo de un obstáculo o esquivarlo.

Por el momento, este robot ya ha probado su eficacia en el desierto del Mojave o en la Antártida. Ahora, sus creadores pretenden hacerlo más autónomo para que no tenga que ser controlado remotamente y equiparlo con nuevos instrumentos, como un espectrómetro para estudiar la composición química del entorno. 

Aún no se sabe cuándo los PUFFER llegarán a Marte. La que sí se espera que llegue este mismo año al planeta rojo es la misión InSightmisión InSight, que tuvo que ser suspendida hace un par de años por fallos en el sismómetro, uno de sus principales instrumentos. Su objetivo será analizar las profundidades de Marte para estudiar la formación y evolución de los planetas rocosos, para lo que contará con la ayuda un brazo robótico con cinco dedos mecánicos: tras el aterrizaje, la extremidad hará desplegar el sismómetro y la sonda de calor, que medirá la temperatura del interior.

Pero los dispositivos robóticos no solo cumplirán sus misiones sobre la superficie de los planetas, y tampoco Marte será el único cuerpo celeste que exploren. Europa, la sexta luna de Júpiter en proximidad, posee un océano subterráneo de agua líquida bajo su superficie área, por lo que es otra de las principales candidatas para albergar vida. Dentro de unos años, se espera que dos misiones (Juice de la ESA y Europa Clipper de la NASA) envíen naves que orbiten el planeta, si bien el presupuesto estadounidense no proporcionará fondos para aterrizar en ella como la NASA pretendía en un principio.

Pese a ello, desde hace tiempo se está trabajando para lograr que un vehículo robótico descubra los secretos de las heladas aguas del satélite. El Instituto de Tecnología de Georgia desarrolló hace un par de años Icefin, un vehículo no tripulado submarinovehículo no tripulado submarino (UUV por sus siglas en inglés, conocido también como dron submarino) capaz de bucear a través de pequeñas perforaciones en el hielo.

Ahora, han creado un prototipo más inteligente y autónomo de este vehículo con forma de torpedo. De hecho, Icefin ha realizado la primera de sus tres nuevas expediciones bajo el hielo de la Antártida antes de intentar descubrir con sus sensores si la otra Europa alberga vida en sus mares subterráneos. 

Los drones, espías de altos vueltos que llegarán a Titán

Titán, la luna más grande de Saturno, que recuerda a la Tierra y que la desintegrada sonda Cassini contempló en más de un centenar de ocasiones, también podría presenciar la llegada de una misión robótica de la NASA. La agencia espacial anunció hace unos días que Dragonfly, un diseño de octóptero de 300 kilos, es uno de los dos finalistas para protagonizar una misión en la próxima década. 

Según sus creadores (investigadores de la Universidad Johns Hopkins), que ahora cuentan con financiación para su proyecto, la baja gravedad de Titán y su alta densidad atmosférica favorecen el vuelo de este dron, que recorrería autónomamente grandes distancias, evitando quedarse estancado con los obstáculos como los rover.

Cámaras, espectrómetros y otros instrumentos le permitirán recoger información en su trayecto por el aire y en la superficie terrestre, ya que podrá aterrizar para analizar la composición de los materiales de la superficie. De hecho, si finalmente llega a Titán, pasará la mayor parte de su tiempo inmóvil, estudiando la posible habitabilidad de ciertos lugares de este satélite de Saturno con lagos y ríos de metano.

En realidad, la NASA lleva tiempo dando vueltas a la idea de que los drones exploren los cuerpos celestes con más papeletas para albergar vida. Hace dos años, anunció que estaba poniendo a prueba una suerte de pequeño helicóptero autónomo que ayudaría a los rover a encontrar obstáculos con su visión privilegiada. Recientemente, el Centro de Investigación Langley mostró el diseño de un ligero dron de dos rotores que podría colarse en los tubos de lava y los cañones de Marte y que recargaría sus baterías en el rover. 

Por su parte, la Agencia Espacial Europea también planea desarrollar drones, aunque volarán mucho más cerca de nosotros. En concreto, planean desplegar un vehículo aéreo a medio camino entre un dron y un satélite que explore la Tierra vehículo aéreo a medio camino entre un dron y un satélite a 20 kilómetros de distancia —una altura mayor que la de los los aviones— para vigilar nuestro planeta durante semanas o meses.

Un gran paso para los humanoides

Algunas de las máquinas que la NASA ha desarrollado en los últimos años son muy semejantes a los astronautas. En concreto, hace dos décadas que su Centro de Investigación Johnson creó a Robonaut, su primer humanoide. Su sucesor, Robonaut 2, se convirtió en el primero que viajó al espacio: su torso llegó a la Estación Espacial Internacional en 2011 y sus piernas, años más tarde. 

Aunque se le da bien manipular objetos con su manos, este robot aún tiene que mejorar sus capacidades para percibir el entorno —se están desarrollando nuevos algoritmos de percepción y mapeo— para poder desplazarse autónomamente por la ISS. Además, ha de ser más inteligente si quiere encargarse de labores de limpieza y mantenimiento en las naves que se dirijan a diferentes destinos.

Otro de los robots de la NASA pretende llegar a Marte: R5, apodado Valkyrie, fue concebido para poner pie en suelo marciano antes que nosotros. Eso sí, aún tiene que mejorar sus destrezas para ser autónomo: mover un cuerpo de 1,8 metros de altura y 130 kilos de peso no es sencillo ni siquiera en el planeta Tierra. Es por eso que este humanoide está ahora mismo recibiendo formación.

En la actualidad, son tres centros diferentes (la Universidad de Edimburgo, la Universidad de Northeastern en Estados Unidos y el Instituto Tecnológico de Massachusetts) los que están intentando mejorar el cerebro y las habilidades de este robot, que aún tiene mucho que aprender para mover el cuerpo como los humanos gracias a los sensores y cámaras que tiene por todo el cuerpo.

Más allá de las máquinas metálicas, la inteligencia artificial está ayudando mucho a avanzar en el estudio del espacio. El reciente descubrimiento de nuevos exoplanetas anunciado por la NASA y logrado gracias al machine learning de Google; el completo mapa de los cráteres de la luna que la agencia espacial estadounidense está realizando con Intel usando redes neuronales o la combinación de astroestadística y técnicas de la inteligencia artificial para clasificar las más de mil millones de estrellas de la Vía Láctea que el satélite Gaiamil millones de estrellas de la Vía Láctea que el satélite Gaia de la ESA ha descubierto son solo algunos ejemplos. 

Robots, drones y algoritmos están colaborando para que conozcamos mejor otros planetas y satélites en los próximos años. Lo que aún desconocemos es si alguna máquina descubrirá vida lejos de la Tierra en un futuro, uno de los grandes interrogantes en la exploración espacial. Hay gente en puestos importantes que se muestra totalmente convencida.

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Las imágenes son propiedad de la NASA y la ESA