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27 julio 2018

Abejas robóticas para la exploración de Marte

Dispositivos | Espacio | Innovación | Inventos | Tecnología
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Antes de que la humanidad pise Marte, es más probable que lo hagan las abejas, o al menos su versión robótica. Los biorrobots —máquinas que emulan el funcionamiento de organismos biológicos— han llegado a la exploración espacial con las Marsbees, el plan de la NASA para explorar todos los rincones del planeta rojo, incluso aquellos donde sus rovers no pueden llegar.

La agencia espacial estadounidense ha tenido un gran éxito con sus rovers, sobre todo el Curiosity y el Opportunity, pero estos están limitados en la extensión de terreno que pueden cubrir. El terreno rocoso de Marte es un infierno para todo lo que se mueva sobre ruedas, por lo cual la apuesta de los ingenieros aeroespaciales son los robots que puedan recabar datos volando sobre la superficie.

Dentro del programa Innovative Advanced Concepts de la NASA —que promueve el desarrollo de tecnologías capaces de revolucionar el futuro de la exploración espacial—, investigadores de las universidades estadounidenses de Alabama en Huntsville y George Washington, junto con la Universidad de Ciencia de Tokio (Japón), han logrado una financiación de 125.000 dólares (107.000 euros) para desarrollar el concepto de las Marsbees. Se trata de un enjambre de abejas robóticas, cada una con el tamaño aproximado de un abejorro, que llevarán integrados sensores y dispositivos de comunicación inalámbrica. El enjambre de biorrobots voladores aterrizaría en Marte por medio de un rover, que también serviría como base de recarga y centro de comunicaciones con los científicos en la Tierra.

Las Marsbees son el plan de la NASA para explorar todos los rincones de Marte. Crédito: NASA

Las primeras pruebas

El mayor impedimento para un objeto volador en Marte es la baja presión atmosférica, inferior al 1% de la terrestre, por lo que es difícil conseguir la sustentación necesaria. “Nuestros estudios numéricos preliminares sugieren que un abejorro con alas como las de una cigarra podría alcanzar la elevación y la sustentación necesarias para volar en la atmósfera de Marte”, explica Chang-Kwon Kang, ingeniero aeroespacial de la Universidad de Alabama y uno de los líderes del ambicioso proyecto.

Sin embargo, quedan por lo menos 10 años hasta que las abejas dotadas de inteligencia artificial pueblen el planeta rojo. El equipo japonés construirá y probará un robot diseñado específicamente para operar en Marte; y ya han desarrollado lo que llaman un microvehículo aéreo colibrí, que ha volado con éxito en la Tierra. El próximo paso será probarlo en una cámara de vacío para simular la atmósfera de Marte. Mientras tanto, los investigadores estadounidenses perfeccionarán los modelos y calcularán los parámetros necesarios para crear las Marsbees.

“El objetivo de la fase 1 es determinar el diseño del ala y precisar el movimiento y el peso que permitan al robot flotar con una potencia óptima en las condiciones atmosféricas de Marte. Para ello usaremos modelos numéricos de alta fidelidad”, dice Kang. El investigador añade que cuestiones como la optimización de la ingeniería de sistemas, el desarrollo de las capacidades de maniobra de las Marsbees, su resistencia a las ráfagas de viento y el desempeño en el despegue y aterrizaje, además de las implicaciones energéticas y de detección remota, serán analizadas en la fase II, aún pendiente de aprobación.

David Weintraub, astrónomo y autor del libro Life on Mars: What to Know Before We Go (Princeton University Press, 2018), considera que el concepto de las Marsbees es “interesante”, que el plan tiene sentido y puede funcionar. “Me imagino que se podría aprender muchísimo sobre la atmósfera, sobre todo en términos de patrones de viento y patrones de circulación. Podría ser una manera increíblemente rentable de aprender más sobre el planeta”.

Los precursores de las abejas espaciales

En 2013, otro modelo de abejas robóticas llamó la atención del mundo de la tecnología. Eran las Robobees, creadas por el Harvard Microbiotics Lab, dotadas de sensores de visión y movimiento y a las que en 2017 se añadió la capacidad para volar y navegar bajo el agua de forma autónoma, gracias a un sistema que convierte el agua en oxihidrógeno, un gas combustible. El objetivo de sus creadores es que estos biorobots actúen en misiones de búsqueda y rescate, así como de monitorización medioambiental.

Otro modelo de biorrobot que ha rendido buenos resultados en sus etapas iniciales de desarrollo y que puede servir de inspiración para las Marsbees es el MantaDroid, que nada como una raya con aletas flexibles, y cuyos creadores de la Universidad Nacional de Singapur esperan utilizarlo en búsquedas subacuáticas y recopilación de datos marinos.

Por su parte, los Snakebots o robots serpiente desarrollados en el laboratorio de biorrobótica de la Universidad Carnegie Mellon (EEUU) tienen como propósito realizar búsquedas en edificios derrumbados por terremotos y explorar lugares normalmente inaccesibles.

Los robots serpiente tienen como propósito explorar lugares normalmente inaccesibles. Crédito: The Robotics Institute

En el caso de que las Marsbees se desarrollen según lo previsto, sus hallazgos podrían revolucionar la tecnología de sondas robóticas para explorar los confines del sistema solar. De hecho, la NASA ya está considerando la idea de una máquina de vuelo robótica similar a un dron para estudiar Titán, la luna de Saturno.

Joana Oliveira

@joanaoliv

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