Si bien los rovers han hecho descubrimientos increíbles, sus ruedas pueden detenerlos y el terreno errático puede significar daños. No se puede reemplazar algo como la Perseverancia, pero a veces los rovers podrían usar una pierna, y podrían obtenerla de un pequeño enjambre de robots de cuatro patas.
Parecen insectos gigantes de metal, pero el trío de robots ANYmal personalizados por investigadores de ETH Zurich se probó en entornos lo más cercanos posible al duro terreno lunar y marciano. Los robots capaces de caminar podrían ayudar a los futuros rovers y mitigar el riesgo de daños por bordes afilados o pérdida de tracción en regolito suelto. Las piernas de los ANYmals no solo los ayudan a superar literalmente los obstáculos, sino que estos bots también funcionan de manera más eficiente como equipo. Cada uno de ellos está especializado en funciones particulares, pero sigue siendo lo suficientemente flexible como para cubrirse entre sí: si uno falla, los demás pueden hacerse cargo de sus tareas.
“Nuestra tecnología puede permitir que los robots investiguen objetivos científicamente transformadores en la Luna y Marte que son inalcanzables en la actualidad utilizando sistemas de vehículos móviles con ruedas”, dijo el equipo de investigación en un estudio publicado recientemente en Science Robotics.
Tres de un tipo
El equipo de ETH Zurich diseñó cada uno de sus tres bots semiautónomos para que pudieran trabajar de forma independiente y conjunta. Eran lo suficientemente especializados para tareas particulares, pero también lo suficientemente similares como para reemplazarse entre sí si uno fallaba. Debido a que no podían operar de forma autónoma, era necesaria cierta participación de científicos y operadores humanos.
Cada robot tenía un sensor LiDAR (detección y rango de luz). Sin embargo, más allá del LiDAR y las patas, cada modelo tenía algunas diferencias. El objetivo principal del modelo Scout era inspeccionar su entorno utilizando cámaras RGB. Este robot también usó otro generador de imágenes para mapear regiones y objetos de interés usando filtros que dejan pasar diferentes áreas del espectro de luz. Durante la demostración, el Scout transmitió sus imágenes a un equipo de científicos y operadores planetarios que decidieron qué áreas eran las más viables para explorar.
El modelo de Scientist tenía la ventaja de un brazo con MIRA (Metrohm Instant Raman Analyzer) y MICRO (microscopic imager). El MIRA pudo identificar sustancias químicas en los materiales encontrados en la superficie del área de demostración en función de cómo dispersaban la luz, mientras que el MICRO en su muñeca los tomó de cerca. El Híbrido estaba en algún punto intermedio, ayudando al Explorador y al Científico con las mediciones de objetivos científicos como rocas y cráteres.
El dream team del futuro
Lo que hizo que este escuadrón tuviera éxito fue la redundancia. Aunque cada robot tenía características distintas, los tres compartían algunas capacidades de hardware y software. La posibilidad de fallo influyó en el diseño de los robots. Si uno tuviera problemas, las funciones redundantes harían que cualquiera de los dos restantes pudiera realizar una copia de seguridad mientras seguía usando sus funciones especializadas para completar sus propias tareas.
Los robots probaron su valía en un campo de pruebas similar a la superficie de la Luna y dos muy parecidos a la superficie de Marte, todos parte del Desafío de Recursos Espaciales (SRC) de ESA/ESRIC en Alzette, Luxemburgo. En particular, los tres bots exploraron un análogo para el polo sur lunar, donde eventualmente aterrizarán los astronautas de Artemis 3.
Puede ser peligroso para los astronautas aventurarse en ciertas áreas, por lo que se podrían necesitar robots para explorar territorios peligrosos. Esta es la razón por la cual los bots fueron desafiados con todo, desde cráteres, rocas y regolito suelto hasta lechos de lava endurecida conocidos como mares.
En lo que era lo más cercano a la superficie lunar posible en la Tierra, los robots investigaron los objetos de mayor interés científico y enviaron datos para su posterior análisis (humano). Pasaron por desafíos similares en el otro sitio análogo lunar y la cantera que era un sitio análogo marciano y que se había utilizado anteriormente para probar el rover ExoMars.
Los investigadores quieren continuar brindando actualizaciones a estos bots, como una autonomía completa, para que puedan operar y reasignar tareas por su cuenta. “Un mayor nivel de autonomía mejorará adicionalmente la escalabilidad del sistema a aplicaciones con comunicaciones aún más desafiantes, como la exploración de Marte”, dijeron también en el estudio.
Los robots con patas podrían unirse a los rovers y las naves espaciales en el aire en el futuro, adentrándose en regiones traicioneras a las que los rovers no pueden acceder y haciendo que la exploración sea más eficiente. El trabajo en equipo realmente podría hacer que el proverbial sueño funcione en el espacio.
Science Robotics, 2023. DOI: 10.1126/scirobotics.ade9548 (Acerca de los DOI).
Elizabeth Rayne es una criatura que escribe. Su trabajo ha aparecido en SYFY WIRE, Space.com, Live Science, Grunge, Den of Geek y Forbidden Futures. Cuando no está escribiendo, cambia de forma, dibuja o se disfraza como un personaje del que nadie ha oído hablar. Síguela en Twitter @quothravenrayne.