La exploración del satélite natural de la Tierra está entrando en una nueva era, donde la autonomía y el trabajo en equipo entre robots serán fundamentales para el éxito de las próximas misiones. En este marco, la iniciativa CADRE (Exploración Robótica Autónoma Cooperativa y Distribuida, por sus siglas en inglés) de la NASA planea enviar tres pequeños rovers a la Luna que serán capaces de operar sin intervención humana constante. El objetivo principal es demostrar que la cooperación entre múltiples máquinas puede cambiar la forma en que se analizan terrenos extremos y se recopila información en ambientes hostiles.
El desarrollo de CADRE surge de la necesidad de superar las barreras de la exploración robótica tradicional, que depende del control remoto desde la Tierra y se enfrenta a problemas como la falta de comunicación continua y la dificultad del terreno lunar. Estos progresos podrían allanar el camino para operaciones más complejas en el futuro, como la extracción de recursos en el polo sur de la Luna y el respaldo a misiones con astronautas.
Así funcionarán los rovers autónomos de la misión CADRE
La NASA ha informado que la misión CADRE, cuyo lanzamiento está previsto para finales de 2026, llevará a la Luna tres vehículos robotizados del tamaño de un equipaje de mano. Cada uno de estos rovers contará con paneles solares para generar electricidad, cámaras de visión estéreo para captar imágenes en tres dimensiones, sensores de navegación para ubicarse y un radar especial capaz de escanear el subsuelo lunar. Los tres robots estarán conectados entre sí y con una estación base situada en el módulo de aterrizaje, mediante una red de radio tipo malla.
Este esquema de conexión permite que los rovers intercambien datos de forma directa y permanente, lo que garantiza la coordinación del equipo incluso si alguno pierde la señal temporalmente. De esta manera, podrán compartir información y organizar sus actividades sin que los controladores en la Tierra tengan que enviar órdenes a cada paso.
Los rovers operarán de manera conjunta y decidirán cómo distribuirse para cumplir su objetivo. Cada robot podrá asumir el rol de líder, asignar tareas entre el grupo y ajustar los planes si uno de ellos tiene poca batería. Este modelo de colaboración representa un salto significativo respecto a misiones anteriores, como el proyecto A-PUFFER del Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL), donde se desarrolló el primer software que permite a varios robots tomar decisiones de forma colectiva.
Durante las pruebas realizadas en la Tierra, los ingenieros observaron que los rovers eran capaces de seleccionar rutas, alertarse mutuamente sobre obstáculos y detenerse si alguno necesitaba recargar su energía. “Los rovers demostrarán cómo varios robots pueden tomar datos al mismo tiempo, algo que una sola máquina no puede lograr”, señaló la NASA. Con este método, será posible elaborar mapas tridimensionales del subsuelo lunar y recoger información de varios puntos simultáneamente, lo que mejorará la cantidad y calidad de los datos científicos.
Los retos del entorno lunar para los robots
La superficie de la Luna presenta condiciones extremas que requieren soluciones innovadoras. Las temperaturas pueden llegar a 140 °C durante el día y bajar hasta −171 °C por la noche. Además, la duración de un día lunar es de aproximadamente 14 días terrestres, por lo que los rovers realizarán experimentos para probar sus capacidades en ese lapso antes de que la falta de luz solar les impida recargar sus baterías.
El software de autonomía, llamado “Strategic Planner” y creado en conjunto con el grupo de inteligencia artificial del JPL, determina cuándo los robots deben trabajar y cuándo “dormir” para resguardar los componentes electrónicos del calor y gestionar de forma eficiente la energía almacenada. El sistema ajusta el programa de actividades en tiempo real, tomando en cuenta las condiciones del entorno, los niveles de energía y las predicciones basadas en las tareas planificadas.
Wanjiku Chebet Kanjumba, estudiante de doctorado en ingeniería aeroespacial en la Universidad de Florida, señaló en un artículo de The Conversation que la autonomía es vital debido a la imposibilidad de controlar los rovers desde la Tierra en tiempo real. “En el polo sur lunar, el terreno puede interrumpir las comunicaciones y los cráteres bloquean la línea de visión con los satélites de retransmisión”, indicó.
La Luna carece de satélites de posicionamiento global como el GPS que usamos en la Tierra. Por ello, los rovers de la misión CADRE deberán orientarse y determinar su ubicación utilizando solo las imágenes de sus cámaras y los datos de sus propios sensores, mientras crean sus propios mapas del terreno a medida que se desplazan.
El futuro de la exploración lunar con robots en equipo
Kanjumba resalta que la misión CADRE será la primera vez que la NASA utilice un sistema autónomo compuesto por varios rovers fuera de la Tierra. Este enfoque permite repartir riesgos y tareas, de modo que si uno de los robots falla, los demás pueden seguir adelante con la misión. “Un equipo autónomo reasigna tareas entre sí, seleccionando el próximo objetivo que pueden alcanzar y completar con la energía disponible”, explicó la experta.
Los retos no se limitan a la autonomía individual. La cooperación entre diferentes tipos de robots de distintos fabricantes se perfila como un desafío futuro. Según Kanjumba, “aún no existe un protocolo común para que un rover construido por una empresa transfiera una tarea a una herramienta creada por otra”. Esta cuestión cobra relevancia ante la creciente competencia internacional: la misión china Chang’e-7 espera su lanzamiento a finales de año con el objetivo de trabajar en equipo en el polo sur lunar, lo que subraya la necesidad de que la NASA desarrolle tecnología capaz de operar sin supervisión constante.
El triunfo de CADRE podría sentar las bases para una economía lunar basada en la explotación de recursos como el agua, esencial para la producción de combustible y oxígeno. También podría abrir la puerta a futuras operaciones prolongadas en la Luna, donde equipos de robots autónomos trabajen durante meses sin supervisión directa desde la Tierra. De acuerdo con el análisis de Kanjumba, este tipo de avances permitiría mantener actividades continuas en la superficie lunar, algo que aún no se ha probado a tanta distancia y por períodos tan largos.
Fuente: Infobae