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Ensayo de campo de adquisición de datos hombre-máquina – Planetary Lab de la ESA (ESA/ESTEC)
Ana García NovoHay pocas cosas que nos fascinen más que el espacio exterior. Desde que Galileo apuntara por primera vez un telescopio hacia el cielo, la curiosidad humana por otros cuerpos celestes no ha hecho más que aumentar.
Esa curiosidad es la que nos ha llevado a pisar la Luna y a soñar con hacerlo en Marte. Es más: ¿por qué no alargar esas visitas? ¿Por qué no establecer asentamientos humanos en satélites y planetas?
Tras décadas de avances, la exploración espacial vive hoy un momento dulce. La Luna y Marte son objetivos prioritarios para agencias espaciales y empresas privadas, impulsando una nueva era de innovación y colaboración. ¿Qué ha motivado este renovado interés y qué desafíos tecnológicos debemos superar para convertir los planes en realidad?
Una convergencia de factores científicos, estratégicos y comerciales impulsa esta nueva ola de exploración más allá de nuestro cielo.
La búsqueda que nunca se detuvo
A menudo se cuenta la historia como si, tras el “gran paso para la humanidad” de 1969, hubiera llegado un largo apagón. La realidad es otra: la exploración no se detuvo, sino que siguió avanzando con altibajos y cambios de enfoque.
Como señalan Mariella Graziano, directora de Estrategia y Desarrollo de Negocio de Segmento de Vuelo de GMV, y Cristina Luna, jefa de proyecto de la división de Robótica y Autonomía de GMV, “la exploración espacial nunca ha sido realmente olvidada ni aparcada. Si analizamos los últimos 60 años, veremos cómo este campo ha alcanzado hitos extraordinarios que han marcado, y siguen marcando, la historia de la humanidad”.
Desde los años 70, las sondas Pioneer y Voyager nos dieron las primeras imágenes detalladas de los planetas exteriores y, todavía hoy, envían datos desde el espacio interestelar. En la siguiente década, el transbordador espacial Columbia inauguró una nueva era de vuelos reutilizables. Ya en el siglo XXI, China envió humanos al espacio, la misión Rosetta de la ESA logró aterrizar por primera vez en un cometa y New Horizons ofreció las primeras imágenes detalladas de Plutón.
Ruedas (y botas) sobre el terreno
Más allá de observar los cuerpos celestes a distancia, en los últimos tiempos se han acelerado los esfuerzos por estudiar sus características con mayor detalle. En Marte, misiones con róveres como Spirit y Opportunity (2004), Curiosity (2012) o Perseverance (2021) han ampliado nuestro conocimiento del planeta. La Luna también ha vuelto a primer plano, con programas institucionales como Chang’e (China), Chandrayaan (India), SLIM (JAXA) y Artemis (Estados Unidos) o privados/comerciales, como demuestran las últimas misiones Hakuto (ispace), Peregrine (Astrobotic), Blue Ghost (Firefly Aerosapce) oIM (Intuitive Machines). “Este interés en la Luna no es solo científico, sino también estratégico y comercial: hablamos de la posibilidad de establecer bases sostenibles en la superficie lunar y preparar futuras misiones tripuladas hacia Marte y, en el futuro, hacia otros posibles planetas y astros”, explican las expertas.
Prototipo EMRS (European Moon Rover System) – Instalación planetaria análoga SPoT de GMV, Madrid
Entre los factores clave que han acelerado el interés de los distintos actores por la exploración espacial, Graziano y Luna destacan tres: el impulso científico por comprender el origen del sistema solar y buscar posibles formas de vida más allá de la Tierra; el creciente interés económico en la minería espacial, la producción de combustible in situ y el turismo espacial; y los avances tecnológicos en áreas como la miniaturización, la propulsión eficiente, el desarrollo de nuevos materiales y la reutilización de sistemas. A ello se suma la entrada de nuevos actores, especialmente del ámbito privado, que ha generado una transformación profunda del ecosistema espacial global.
Nuevos actores, nuevas oportunidades
La colaboración público-privada ha acelerado desarrollos tecnológicos clave. De hecho, ha aportado una mayor agilidad, competitividad e innovación a toda la cadena de valor.
GMV es buen ejemplo: colabora desde hace décadas con instituciones como la Agencia Espacial Europea (ESA), la NASA y otras agencias, incluida la Agencia Espacial Española (AEE), en ámbitos que van de la exploración robótica al apoyo a futuras misiones tripuladas.
Hoy se están llevando a cabo misiones que hace poco hubieran sido impensables
“En muchos escenarios, la sinergia entre lo público y lo privado no solo mejora los resultados técnicos, sino que también impulsa una visión más sostenible, responsable y de largo plazo sobre el uso del espacio”, sostienen las expertas. Un efecto tangible es la eficiencia: menores costes, plazos más cortos y mayor tolerancia al riesgo, lo que habilita misiones que hace poco parecían inalcanzables por presupuesto o calendario.
“En un contexto de crecimiento del número de misiones, y con planes para una futura economía cis-lunar (la referida al espacio comprendido entre la Tierra y la órbita de la Luna) y la exploración tripulada de Marte, la colaboración entre actores públicos, privados, institucionales y académicos será clave. El espacio ya no es exclusivo de unos pocos: es, y debe seguir siendo, un entorno global” defienden Graziano y Luna.
El futuro de la exploración: estaciones lunares y recursos in situ
El objetivo próximo es establecer una presencia humana sostenible en la Luna y, después, en Marte. Para lograrlo, habrá que reducir la dependencia de la Tierra en recursos esenciales (combustibles, energía, agua, alimentos y materiales). Graziano y Luna apuntan varias líneas de desarrollo: nuevos sistemas de propulsión, fuentes de energía sostenibles, tecnologías para la extracción y utilización in situ de recursos (ISRU), reciclaje eficiente de residuos, control ambiental de hábitats, producción local de alimentos y el abastecimiento de insumos esenciales para la vida y el trabajo.
Será imprescindible contar con herramientas de movilidad y exploración adecuadas en entornos lejanos y hostiles. Los róveres, por ejemplo, deberán ser capaces de desplazarse con la suficiente rapidez, flexibilidad y autonomía para gestionar obstáculos y condiciones extremas sin comprometer la seguridad.
Ensayo de campo EMSR – Instalación de pruebas lunares del DLR, Oberpfaffenhofen (Alemania)
“Estamos hablando de robótica altamente sofisticada, sistemas logísticos capaces de operar entre la Tierra y la Luna, hábitats modulares y sostenibles, protección frente a la radiación, infraestructuras de comunicación fiables y seguras, y una logística integral para el transporte de materiales, equipos y personas”, resumen.
Pisar el acelerador… y algo más
La velocidad de los róveres es crucial para maximizar el retorno científico, optimizar el uso de recursos y reducir riesgos operativos. Pero no se trata solo de “correr más”: la Luna y Marte son entornos irregulares, polvorientos, de baja gravedad y temperaturas extremas, sin caminos previsibles.
“Es importante recordar la enorme complejidad y peligrosidad que implica desplazarse en entornos tan desconocidos como la superficie de la Luna o de Marte. Las condiciones ambientales, la radiación, el polvo, las temperaturas extremas, la baja gravedad y el terreno impredecible suponen un desafío constante para cualquier tipo de sistema móvil”, subrayan Graziano y Luna.
Hay un gran potencial en la logística automatizada, tanto en la Luna como en futuras bases marcianas
Por eso, antes de asentarnos, necesitamos conocer de manera detallada el entorno. Los medios robóticos —desde los róveres exploradores a los vehículos logísticos o los módulos presurizados para astronautas— serán clave en esta fase de reconocimiento.
“España es pionera en muchas de las tecnologías que permitirán alcanzar estos avances. En GMV trabajamos en el desarrollo de sistemas que habilitan la toma de decisiones autónomas, tanto en cada vehículo como en operaciones colaborativas entre robots o astronautas, y en navegación reactiva con percepción avanzada del terreno, que permite incrementar la velocidad sin comprometer la seguridad”, añaden.
FASTNAV y LUPIN: impulsando la movilidad lunar
Esa experiencia se concreta en proyectos como FASTNAV y LUPIN, ambos liderados por GMV bajo el paraguas de la ESA. Son iniciativas pioneras que buscan mejorar la movilidad autónoma en la superficie lunar y en la de Marte.
FASTNAV ha demostrado un aumento de velocidad de los róveres de, entre 2 y 10 cm/s típicamente, hasta 1 m/s utilizando un sistema de guiado, navegación y control (GNC) que combina visión artificial a bordo e inteligencia artificial, dotándoles de una alta capacidad de autonomía, es decir, no requieren el control humano desde la tierra.
Ensayos análogos del rover RAPID FAST-NAV – Cabanillas, Navarra (España)
Por su parte, el prototipo LUPIN elimina barreras técnicas en la navegación al aportar una fuente fiable de posicionamiento absoluto que libera capacidad de procesamiento y permite, por tanto, trayectorias más rápidas, eficientes y seguras.
Ensayos análogos del rover RAPID LUPIN – Fuerteventura (España)
Estos proyectos buscan dos objetivos: mejorar la movilidad de los vehículos robóticos y probar nuevas técnicas de posicionamiento, navegación y sincronización de tiempo (PNT), clave para futuras misiones científicas y logísticas en la Luna. Pretenden optimizar la exploración mediante mayor autonomía y rapidez operativa, manteniendo la posibilidad de intervención humana. Así se maximiza el retorno científico y de misión. Dado que en algunas zonas lunares y marcianas no hay comunicación directa con la Tierra y las señales sufren gran retardo, es esencial dotar a los sistemas de alta autonomía, detección rápida de riesgos y posicionamiento preciso para garantizar operaciones seguras.
“Estas tecnologías combinarán algoritmos de autonomía con capacidades de movilidad más robustas y eficientes. Además, integrarán los métodos actuales de navegación planetaria con el uso futuro de señales satelitales del Lunar Communication and Navigation System (LCNS), una red que proporcionará señales de posicionamiento en la Luna de forma similar al GPS en la Tierra. Esto permitirá, por ejemplo, realizar operaciones precisas en regiones clave como el polo sur lunar, la cara oculta o zonas de sombra permanente”, apuntan.
Más allá de los róveres
“Aunque los róveres son el elemento más visible de la exploración planetaria, serán necesarios módulos presurizados y vehículos tripulados para garantizar la seguridad de los astronautas, junto con robots autónomos para tareas logísticas como transporte, despliegue de infraestructuras, mantenimiento o construcción de hábitats. Este enfoque integral se refleja en el proyecto CISRU, donde GMV ha desarrollado una plataforma de software que permite la cooperación entre róveres y astronautas en tareas de manipulación, toma de muestras y monitoreo del hábitat. Para ello, el equipo ha creado un conjunto de datos pionero sobre la interacción entre astronautas, róveres y hábitats, basado en imágenes obtenidas en entornos análogos como HI-SEAS (Hawái), GMV SPoT (España) y el Planetary Lab de la ESA (ESTEC, Países Bajos).
Ensayos análogos CISRU – Planetary Lab de la ESA/ESTEC
Todo ello no sería posible sin sistemas avanzados de localización y navegación, como LUPIN y FASTNAV, fundamentales para garantizar la precisión y la seguridad en entornos extraterrestres. En todos los casos, serán críticas áreas como la navegación autónoma, la percepción del entorno y la toma de decisiones local.
Muchos de estos avances ya se están transfiriendo a la Tierra en escenarios de alta complejidad, como centrales nucleares, instalaciones petroleras y gasísticas, entornos de seguridad, o situaciones de emergencia, donde el riesgo y el desconocimiento del entorno también son elevados.
“En GMV trabajamos hoy en muchas de estas líneas, convencidos de que los avances realizados hoy en la superficie lunar servirán de base para construir, paso a paso, un ecosistema operativo completo para la exploración del mañana, al tiempo que incrementarán la seguridad en la Tierra”, concluyen Graziano y Luna.
