Los rovers de Marte serán reemplazados por enjambres de robots bípedos

La ingeniería robótica de enjambre amplía las posibilidades para la exploración de Marte

 

Un equipo de expertos en robótica del Instituto Skolkovo de Ciencia y Tecnología, o Skoltech, han propuesto el desarrollo de robots de dos ruedas controlados a través de algoritmos de inteligencia artificial de enjambre que pueden operar de forma independiente o como parte de un equipo para completar tareas de misión crítica en la superficie de Marte. Sustituirían a los famosos roversque llevan tantos años deambulando por el planeta rojo,  Marte (Mars Pathfinder fue la misión que llevó el primer vehículo a recorrer Marte: Sojourner fue el primer rover enviado por la humanidad a Marte, en 1997).

El nuevo sistema, que ha sido publicado en la revista Acta Astronautica, consta de cuatro robots de dos ruedas que pueden operar de forma independiente o combinarse en varias constelaciones. Según el estudio, ese enfoque permitirá misiones de exploración más largas que recopilarán más información sobre la historia del planeta, la habitabilidad potencial del planeta y posibles rastros de agua superficial o vida anterior.

Robótica de enjambres

Desde que el robot con el tamaño de un microondas de la NASA aterrizó en el planeta rojo en 1997, los investigadores han utilizado el mismo diseño básico, pero mejorado: un vehículo de exploración autónomo de seis ruedas que lleva un conjunto de instrumentos científicos a bordo. Hoy en día, los investigadores sugieren que una misión a Marte podría lograr mucho más en el mismo lapso de tiempo si se emplean varios robots equipados de manera diferente que realicen simultáneamente tareas separadas en diferentes lugares y que, ocasionalmente, se reúnan para tareas más complicadas.

Esto es básicamente un problema de optimización: ¿Cómo se maximiza el tiempo de exploración y la distancia recorrida sin disparar el costo de la misión?. Descubrimos que usar un rover de seis ruedas puede ser subóptimo. Según nuestros cálculos, cuatro máquinas de dos ruedas son el mejor camino a seguir. Cada uno llevaría herramientas de investigación únicas con solo la carga útil crítica presente en los cuatro módulos”, explica Alexander Petrovsky, coautor del trabajo.

Rovers de Marte, uníos
Rovers de Marte, uníos

¿En qué se basa este tipo de robótica?

Es una disciplina de ingeniería que se enfoca en coordinar un grupo de robots de manera descentralizada y distribuida (utilizando algoritmos de inteligencia de enjambres) para realizar tareas que los robots individuales no pueden y está inspirada en los comportamientos colectivos de los enjambres que se encuentran en la naturaleza, como bandadas de pájaros, colonias de hormigas, enjambres de abejas, cardúmenes de peces o manadas de animales. Los enjambres robóticos operarían de forma similar con sistemas de comunicación de proximidad habilitados por radiofrecuencia o infrarrojos.

“Las tecnologías de inteligencia artificial que supervisan el enjambre de robots móviles abrirán las puertas a un nuevo nivel tecnológico de exploración planetaria”, dice el experto.

Según él, la tecnología de robots de enjambre destinada a la exploración de Marte también podría beneficiar las misiones lunares e incluso proyectos en la Tierra. Por ejemplo, se podrían implementar robots de dos ruedas similares para monitorear el crecimiento de plantas agrícolas y detectar plagas o enfermedades que las afecten.

“En julio de 2021, hicimos algunas pruebas de campo con pequeños robots de dos ruedas en cultivos en Krasnodar, Rusia”, dijo Petrovsky. Además de esto, el enfoque modular también podría beneficiar a la robótica desarrollada para operaciones de búsqueda y rescate.

Con aplicaciones también en nuestro planeta

Así las cosas, la aplicación de la tecnología robótica de enjambre no se limita a la exploración de Marte. Puede tener un impacto en la exploración lunar o, de hecho, aquí en la Tierra: los robots autónomos de dos ruedas podrían ser de gran ayuda en diversas áreas, como la agricultura, la exploración submarina o las operaciones de búsqueda y rescate.

Referencia: Alexander Petrovsky, Ivan Kalinov, Pavel Karpyshev, Dzmitry Tsetserukou, Anton Ivanov, Alessandro Golkar, The two-wheeled robotic swarm concept for Mars exploration, Acta Astronautica, Volume 194, 2022, Pages 1-8, ISSN 0094-5765, DOI: https://doi.org/10.1016/j.actaastro.2022.01.025.

 

Sarah Romero

Sarah Romero

Fagocito ciencia ficción en todas sus formas. Fan incondicional de Daneel Olivaw y, cuando puedo, terraformo el planeta rojo o cazo cylons. Hasta que viva en Marte puedes localizarme en Twitter: sarahromero_ y en ladymoon@gmail.com

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