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La NASA prepara un experimento de robótica que cambiará la forma en que sus vehículos pueden trabajar sobre la Luna. La misión CADRE enviará tres pequeños rovers capaces de recibir un objetivo general y, a partir de ahí, organizarse, repartirse el terreno, elegir sus propias rutas y esquivar obstáculos con una intervención humana limitada.
El proyecto, denominado CADRE (Cooperative Autonomous Distributed Robotic Exploration), busca demostrar que varios robots pueden colaborar de manera autónoma para realizar tareas de exploración.
En lugar de depender de instrucciones detalladas desde la Tierra para cada movimiento, los tres vehículos podrán tomar decisiones sobre cómo cumplir el objetivo que reciban.
Esto no significa que operen completamente sin supervisión humana: el equipo de la misión establece los objetivos y conserva el control general del experimento, mientras los sistemas autónomos deciden cómo ejecutar determinadas tareas sobre el terreno.
¿Cómo son los tres robots que viajarán a la Luna?
Cada rover cuenta con cuatro ruedas y un cuerpo aproximadamente del tamaño de una maleta de mano.
Los vehículos incorporan dos cámaras estéreo, sensores de navegación y tecnología de radar para estudiar el subsuelo y contribuir a la elaboración de mapas tridimensionales del terreno.
También cuentan con paneles solares para obtener la energía necesaria durante sus operaciones.
El objetivo principal no es recorrer enormes distancias, sino demostrar que un grupo de robots relativamente pequeños puede trabajar coordinadamente sin necesitar instrucciones individuales constantes desde la Tierra.
Un robot organizará el trabajo de los otros dos
Una de las características más interesantes de CADRE será la forma en que los tres rovers colaborarán.
Después de recibir un objetivo establecido por el equipo de la misión, uno de los vehículos actuará como líder y elaborará un plan para el grupo.
El sistema distribuirá el terreno y las tareas entre los tres robots considerando sus condiciones y recursos disponibles.
Posteriormente, cada rover podrá calcular su propia ruta, desplazarse por el terreno, esquivar obstáculos y recopilar las imágenes o mediciones necesarias.
Los vehículos también podrán comunicarse entre ellos y con una estación base ubicada en el módulo de aterrizaje.
¿Dónde trabajarán los rovers de CADRE?
La misión tiene previsto operar en Reiner Gamma, una región ubicada en la parte occidental de la cara visible de la Luna.
Esta zona es conocida por uno de los llamados remolinos lunares, formaciones brillantes que pueden observarse sobre la superficie del satélite.
Los tres vehículos utilizarán sus instrumentos para desplazarse y recopilar información mientras ponen a prueba principalmente su capacidad para trabajar de forma coordinada y autónoma.
El calor será uno de sus principales enemigos
Trabajar en la superficie lunar representa un desafío considerable para los sistemas electrónicos.
Durante el día lunar, las temperaturas pueden superar los 100 grados Celsius y los vehículos quedan expuestos a condiciones ambientales extremas.
El calor puede elevar la temperatura de las computadoras y afectar el funcionamiento de los sistemas encargados de tomar decisiones.
Para reducir este riesgo, los rovers fueron diseñados para alternar periodos de aproximadamente 30 minutos de actividad con otros 30 minutos de descanso.
Durante estas pausas podrán enfriar sus componentes antes de continuar con las operaciones.
Solo tendrán un día lunar para trabajar
La misión también tendrá una duración limitada.
Los rovers están diseñados para trabajar durante aproximadamente un día lunar, equivalente a unos 14 días terrestres de iluminación.
No fueron construidos para sobrevivir a la posterior noche lunar, cuando las temperaturas pueden descender drásticamente.
Por ello, los investigadores tendrán una ventana relativamente corta para poner a prueba sus sistemas de cooperación y autonomía.
¿Son realmente robots 100% autónomos?
Aunque CADRE representa un importante avance en autonomía, describir a los rovers como robots “100% autónomos” puede resultar impreciso.
Los humanos seguirán estableciendo los objetivos generales y supervisando la misión.
La innovación está en lo que ocurre después: los vehículos tendrán capacidad para planificar cómo alcanzar esos objetivos, distribuir tareas, elegir rutas y reaccionar ante obstáculos sin recibir instrucciones para cada movimiento.
La autonomía, por lo tanto, se concentra en la ejecución y coordinación de las tareas.
Perseverance ya utiliza sistemas autónomos en Marte
La autonomía robótica no es completamente nueva en la exploración espacial.
El rover Perseverance, que trabaja en Marte desde 2021, cuenta con sistemas que le permiten analizar el terreno y desplazarse evitando determinados obstáculos sin depender de instrucciones humanas para cada maniobra.
CADRE busca avanzar especialmente en otro aspecto: la autonomía cooperativa.
En lugar de un único vehículo tomando decisiones, tres robots tendrán que comunicarse, distribuir trabajo y modificar sus acciones según las condiciones encontradas.
¿Por qué la NASA quiere robots que tomen sus propias decisiones?
Las comunicaciones entre la Tierra y otros cuerpos celestes implican retrasos y limitaciones que dificultan controlar vehículos en tiempo real.
Cuanto mayor sea la capacidad de los robots para resolver problemas localmente, menor será la necesidad de enviar instrucciones detalladas para cada acción.
Además, utilizar grupos de pequeños vehículos podría permitir cubrir diferentes zonas simultáneamente y continuar ciertas tareas incluso si uno de los integrantes encuentra dificultades.
CADRE servirá precisamente para determinar hasta qué punto esta estrategia funciona en condiciones reales.
Si el experimento tiene éxito, la tecnología podría ayudar a desarrollar futuras misiones en las que equipos de robots exploren conjuntamente regiones de la Luna y otros destinos del sistema solar, mientras los operadores humanos se concentran en establecer los objetivos científicos en lugar de dirigir cada movimiento.
