Evitar que los robots con ruedas se queden atascados en la arena de otros mundos

Cuando un róver robótico de millones de dólares enviado a Marte ve truncada su misión simplemente porque se ha quedado atascado en la arena, como le sucedió al Spirit de la NASA en 2009, resulta evidente que un problema en apariencia simple puede volverse insalvable sin un conocimiento estratégico de detalles mecánicos y de física que pueda evitar que un robot acabe así. Aunque la arena marciana es muy traicionera en las dunas y otros sitios, en teoría un diseño más específico para los problemas que pueden presentarse garantiza más posibilidades de éxito frente a ellos.

Y en esto es en lo que está trabajando un equipo integrado, entre otros, por Wei Hu y Dan Negrut, ambos de la Universidad de Wisconsin-Madison en Estados Unidos.

Utilizando simulaciones por ordenador y experimentos, este equipo ha descubierto un fallo en la forma en que se prueban los róveres para otros mundos en la Tierra. Ese error lleva a conclusiones demasiado optimistas sobre cómo se comportarán los róveres una vez que comiencen a circular por la superficie de otro mundo.

Un aspecto importante en la preparación de estas misiones es averiguar con precisión cómo un róver circulará sobre una superficie extraterrestre con el campo gravitatorio allí reinante, más bajo que el de la Tierra.

En la Luna, la fuerza gravitatoria es seis veces más débil que en la Tierra. Durante décadas, los investigadores que prueban los róveres han tenido en cuenta esa diferencia de gravedad creando un prototipo de pruebas que tiene una sexta parte de la masa del róver real. Prueban estos róveres aligerados de peso en desiertos, observando cómo se mueven por la arena para obtener información sobre cómo funcionarían en la Luna.

Sin embargo, resulta que este enfoque pasó por alto un detalle aparentemente sin importancia: la fuerza de gravedad de la Tierra sobre la arena del desierto.

En su más reciente estudio, Hu, Negrut y sus colaboradores han determinado que la gravedad de la Tierra ejerce una fuerza mucho mayor sobre la arena de aquí que la ejercida por la gravedad de Marte o la Luna en la arena de allí. En la Tierra, la arena es más rígida y ofrece un mayor soporte, lo que reduce la probabilidad de que se desplace bajo las ruedas de un vehículo. Pero la superficie de la Luna es más “esponjosa” y, por lo tanto, se desplaza más fácilmente, lo que significa que los róveres tienen menos tracción, lo que puede dificultar su movilidad cuando se hunden en la arena.

Terreno de pruebas para la circulación de robots con ruedas en suelos arenosos. (Foto: Joel Hallberg / UW–Madison)

Lo descubierto en el nuevo estudio será de gran ayuda para rediseñar vehículos con ruedas que deban circular sobre la Luna o Marte.

El estudio se titula “A Study Demonstrating That Using Gravitational Offset to Prepare Extraterrestrial Mobility Missions Is Misleading”. Y se ha publicado en la revista académica Journal of Field Robotics. (Fuente: NCYT de Amazings)