Los 'robonautas', los nuevos astronautas que se lanzan a la conquista el espacio

El término robot es amplio, pero a grandes rasgos se pueden distinguir entre los robots exploradores sobre el terreno, los de apoyo que hacen el trabajo pesado en el espacio y los robots internos que trabajan dentro de la nave. Y tal y como apunta Andrés Martínez, Program Executive, Small Spacecrafts and Robotic Precursors, at NASA Exploration Systems Development Mission Directorate (ESDMD), «los enviamos como precursores. Tenemos la visión de que en un mañana el individuo será multiplanetario. Tendrá la capacidad de vivir en diversos planetas. Necesitamos comenzar a forjar diferentes opciones para el humano de ese futuro». Martínez que será orador en el `Encuentro internacional del sector espacial SSSIF (Small Satellites & Services International Forum) en Málaga, puntualiza que «el espacio es crítico para la seguridad de un país».

Ángel Santamaría Navarro, investigador del Institut de Robòtica i Informàtica Industrial, CSIC-UPC, profesor en la Universitat Politècnica de Catalunya y ex-investigador del NASA-jet Propulsion Laboratory, incide en que si bien «los robots están diseñados para soportar condiciones extremas, son buenos realizando tareas repetitivas o de precisión sin cansarse, carecen de intuición y de una autonomía completa para la toma de decisiones».

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Mariella Graziano, directora ejecutiva de estrategia y desarrollo comercial de Ciencia, Exploración y Transporte espacial del grupo español GMV, señala que «el mundo del espacio, en general, tiene dos vertientes, el deseo de ir más allá y pretender conseguirlo de forma segura y también económica». Japón es uno de los países más avanzados en el terreno de la robótica, y la startup nipona Gitai afirma que «mantener a una persona en el espacio puede llegar a costar más de 430 millones de dólares, mientras que usar robots reduce el gasto en un 90%».

Lo cierto es que los avances en robótica son cada vez mayores y la consultora MarketsandMarkets estima que esta industria alcance los 4.400 millones de dólares este 2023. Vandi Verma, ingeniera jefa del vehículo explorador Perseverance de la NASA en Marte, llegó a declarar a los medios que «si vamos a volver a la Luna para quedarnos, los robots van a ser una parte muy importante. Va a estar inculcado en todo lo que haya allí».

La investigación de mercado de Mordor Intelligence muestra que «el sector espacial está atrayendo grandes inversiones, y se espera que la demanda de actividades, como la exploración y la minería espacial, el montaje en órbita y la eliminación de escombros, impulse aún más el mercado de los robots espaciales en los próximos años». Asimismo, indica que el segmento de espacio profundo- la parte que se encuentra más allá del sistema Tierra-Luna- tiene la mayor cuota de mercado, y están trabajando en ello las agencias espaciales o colaborando con firmas privadas para enviar robots al espacio.

Northrop Grumman Corporation, Lockheed Martin Corporation, Maxar Technologies, BluHaptics Inc. y Astrobotic son algunas de las principales empresas del mercado. Graziano también indica que GMV está inmersa en proyectos robóticos «como reparación de satélites, basura espacial, montaje de antenas. Tenemos un laboratorio robótico en Madrid donde probamos los sistemas que permiten los ensamblajes». La competencia en el mercado está aumentando, y si bien EE.UU. ocupa una gran parte de las iniciativas, el informe establece que se verá un crecimiento significativo en la zona de Asía-Pacífico, «por ejemplo, la Organización de Investigación Espacial de la India (ISRO) presentó su propio robot humanoide femenino, el Vyommitra, en enero de 2020».

Azkarate explica que los robots espaciales son numerosos y los encontramos en diferentes aplicaciones. «Los más cercanos están en la Estación Espacial Internacional (ISS) que está a unos 400 km de distancia de la superficie de la Tierra. Están sobre todo en la parte exterior, son los brazos robóticos que sirven para agarrar una parte de la nave o una nave que llegue de la Tierra y pretenda acoplarse. Hay astronautas que usan estos brazos robóticos para ayudarles en ciertas actividades, actuando como soporte. Y se están empezando a desarrollar aplicaciones robóticas para deshacerse de la basura espacial. También se usan para el ensamblaje de estructuras mayores en el espacio, por ejemplo con el proyecto Solaris se plantea una planta solar en el espacio y el ensamblaje de las placas lo hace un robot.

Un ejemplo de robot que explora superficies son los rovers que tienen forma de coche. Los primeros se dieron con el programa Apolo. Y los más conocidos son los que están en Marte de la NASA (Perseverance y Curiosity), tomando muestras y nos están mandando fotos. Y a distancias mayores están las sondas que se han enviado a planetas lejanos. , Santamaría Navarro señala que «la sonda Galileo cuando pasó por Europa, que es una de las lunas de Júpiter ,descubrió que en uno de sus polos había partículas de agua. Y se ha planteado la idea de utilizar aquí un enjambre de diminutos robots nadadores (swarns) o el proyecto EELS, que es un robot como una anguila que puede aterrizar en Europa, hacer un agujero en el hielo hasta llegar al agua y tomar muestras».

Y recuerda que los robots también pueden dar apoyo emocional y psicológico a los astronautas. Uno de los primeros fue Kirobo, fabricado por Toyota, y enviado a la ISS en 2013, medía 34 cm y pesaba un kilo. Recopilaba información y también estaba pensado para hacer compañía y conversar con el astronauta japonés Koichi Watara.

Esta idea de robots con los que empatizar ha ido avanzando, IBM y Airbus desarrollaron un robot flotante con cara para la ISS en 2018. Bautizado como Cimon (siglas de Crew Interactive Mobile Companion). Tiene una «cara» mostrada en una pantalla, y consta de reconocimiento facial. Es un robot asistente, al tiempo que interpreta las reacciones de los astronautas y reduce el impacto del estrés.

Diferentes proyectos robóticos se están desarrollando especialmente para la Luna, y en el marco del programa lunar Artemis. El astronauta Alexandre Gerst ha explicado a los medios que «pisar de nuevo la Luna servirá para averiguar «quizá» cómo se formó la atmósfera terrestre o cómo se produjo la vida en la Tierra». Pero es un terreno accidentado con cráteres escarpados con potencial de albergar agua congelada y temperaturas que oscilan más de 230 ºC. Son imprescindibles los robots.

Por eso, la NASA lanzó una competición para encontrar soluciones innovadoras. Y uno de los proyectos a destacar fue un robot Cobra de la Universidad de Northeastern. Uno de los mayores retos a nivel robótico es conseguir una mayor flexibilidad y movimiento, y el robot Cobra es un conjunto de 13 minirobots que se unen formando una cadena serpenteante. Intentando imitar a la naturaleza se desplaza lateralmente con los movimientos propios de una víbora que es capaz de doblarse en forma de hexágono y moverse cuesta abajo, así como enroscarse para pasar por terrenos desnivelados.

La biomimética no es nueva para la NASA con sus ojos puestos en las futuras misiones a la Luna y Marte desarrolló Lémur 3. Un robot diseñado para gatear, caminar o escalar paredes rocosas. Y sus patas usan pinzas de microespinas.

Y la NASA respaldado por la ESA están trabajando en perros robot llamado ANYmal, desarrollado en ETH Zürich y su spin-off ANYbotics. Y sus patas pueden usarse para cavar canales en el suelo o mover rocas.

Otro ingenio, esta vez para dentro de la nave es Astrobee. Son tres robots de vuelo libre en forma de cubo y con una estación de acoplamiento para recargar. Son los cuidadores de las futuras naves espaciales, encargados de monitorear los sistemas. Tendrán su papel en la estación lunar Gateway, especialmente para cuando los astronautas no estén presentes. Además son los oídos de la nave gracias a la tecnología SoundSee de Bosch, desarrollada en asociación con Astrobotic. Patrullando los pasillos de la estación atento a ruidos que puedan ser el indicio de una avería grave y avisar con antelación a la tripulación.

Pero también vemos iniciativas desde Rusia, como el primer robot humanoide enviado por los rusos al espacio, de nombre Fedor. Una mole de 180 cm de altura, 160 kilos de peso que mostraba poca flexiblidad y sus largas piernas se revelaron inútiles a bordo de la ISS. En 2021, se anunció que no se volvería a usar. Había sido precedido en 2011 por Robonaut, de la NASA, el robot humanoide pionero en el espacio que inicialmente solo era un torso, al que en su segunda versión se le añadieron unas piernas trepadoras.

Y China es un alumno aventajado. El medio South China Morning Post se hacía eco de un estudio publicado por el centro de investigación y entrenamiento de astronautas de China Una tecnología que permite a los astronautas controlar brazos robóticos con la mente, mostrando una precisión del 99%. Captando su actividad cerebral con IA. Esta opción también permitiría coordinar el trabajo entre robots y humanos en las misiones. China quiere usar esta tecnología de lectura mental en su estación espacial Tiangong.

En esta apuesta cada vez más alta también está el robot avatar, La idea es un robot marioneta de un astronauta situado a distancia, siempre y cuando el lapso de la señal no se retarde. Azcarate resalta que esta opción se saltaría el desafío de conseguir mayor autonomía que supone flexibilidad en el movimiento y en la toma de cisiones por parte del robot, porque el astronauta sería el robot. Es la base también para la idea de un robot cirujano en una nave.

Santamaría Navarro explica que «en España en robótica espacial no se investiga mucho. Estamos focalizados en un retorno económico más directo como son los satélites. Hay talento en robótica, pero se va a trabajar en otros países. Se hacen cosas, pero es costoso por cuestiones burocráticas, debería haber una apuesta clara en este sector, teniendo en cuenta que se intenta levantar una Agencia espacial española».

Todos los ejemplos mencionados demuestran que hay múltiples soluciones, y un pequeño paso para los robots, puede ser...