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Martes, 8 septiembre 2015
Astronáutica

Avances espectaculares de los nuevos robots-erizo para explorar mundos

Los robots típicos que se usan para explorar superficies de otros mundos, como por ejemplo la de Marte, son portentos de la tecnología, pero no están preparados para circular por ambientes de muy baja gravedad, característicos de los cuerpos celestes pequeños. Si se les enviase por ejemplo a pequeñas lunas o asteroides, a esos robots les ocurrirían cosas como perder la tracción de sus ruedas, las cuales pasarían a girar descontroladamente. Tengamos en cuenta que la gravedad en Fobos, un minúsculo satélite de Marte, es mil veces más débil que en este. Por otra parte, para la mayor parte de estos robots, una caída que les deje tumbados “panza arriba” implica el final de su misión, pues ya no podrán darse la vuelta ni seguir avanzando.

 

Una manera de superar todos estos problemas es recurrir al diseño de robots especiales, creados específicamente para explorar los cuerpos menores del sistema solar, como por ejemplo asteroides, cometas y pequeñas lunas como Fobos. Y aquí entra en escena el robot Hedgehog (erizo), en fase de desarrollo por especialistas de la Universidad de Stanford en California, el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA en Pasadena, California, y el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en Cambridge, todas estas entidades en Estados Unidos.

 

Hedgehog es un robot de una clase diferente que saltaría y daría volteretas sobre la superficie en vez de moverse haciendo girar ruedas. Tiene la forma de un cubo y puede avanzar y realizar su trabajo sin importar el costado sobre el que aterrice.

 

El concepto básico es un cubo con púas que se mueve gracias a girar y frenar volantes de inercia internos. Las púas protegen al cuerpo del robot contra los rasgos abruptos del terreno y actúan a modo de pies cuando salta y cuando rueda sobre sí mismo dando volteretas.

 

Las púas también podrían albergar instrumentos tales como sondas térmicas para tomar la temperatura de la superficie a medida que el robot da tumbos.

 

Dos prototipos del Hedgehog, uno de la Universidad de Stanford y otro del JPL, fueron puestos a prueba por el equipo de Issa Nesnas y Robert Reid a bordo de aviones de la NASA durante periodos de muy baja gravedad (por descenso) en vuelos parabólicos.

 

Estos robots demostraron varios tipos de maniobras que serían útiles para moverse sobre cuerpos pequeños de gravedad reducida. Los investigadores probaron dichas maniobras sobre diferentes materiales que simulan una amplia variedad de superficies: arenosas, rugosas y rocosas, deslizantes y heladas, y blandas y desmenuzables.

 

[Img #30463]

 

El análisis detallado de la conducta de los robots durante las pruebas ha permitido confirmar la validez de su diseño realizando saltos y volteretas controlados en entornos parecidos a los de un cometa.

 

En una de sus maniobras más simples y comunes, Hedgehog puede, tras apuntar en la dirección correcta, ya sea saltar hacia grandes distancias usando una o dos púas, o dar tumbos a lo largo de distancias cortas mediante la rotación de caras. Hedgehog normalmente da grandes saltos hacia un objetivo de interés, seguidos por pequeños tumbos a medida que se acerca.

 

Durante uno de los experimentos en vuelos parabólicos, los investigadores confirmaron que Hedgehog puede también efectuar una maniobra "tornado", en la cual el robot gira de forma agresiva para lanzarse a sí mismo desde la superficie. Esta maniobra podría ser utilizada para escapar de un agujero arenoso u otros sitios en los que de otro modo el robot quedaría atrapado.

 

El prototipo Hedgehog del JPL tiene ocho púas y tres volantes de inercia. Pesa unos 5 kilogramos (11 libras), pero los investigadores prevén que podría llegar a más de 9 kilos (20 libras) una vez equipado con cámaras y espectrómetros. El prototipo de la Universidad de Stanford es algo más pequeño y ligero, con púas más cortas.

 

La construcción de un robot del tipo de Hedgehog tiene un coste relativamente bajo comparado con la de un robot tradicional con ruedas, y muchos de ellos podrían ser reunidos para un mismo vuelo. La nave nodriza podría liberar bastantes robots a un tiempo o por etapas, dejándoles distribuirse por el terreno a fin de explorarlo. Esto aumentaría las probabilidades de hacer descubrimientos científicos importantes en la superficie previamente inexplorada de otro mundo.

 

Información adicional

 

 

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