Conductores por Marte

Spirit y Opportunity tienen cuatro o cinco horas todos los d¨ªas para cumplir el plan ordenado y por la noche se ponen en comunicaci¨®n de nuevo y env¨ªan a casa los resultados. Los conductores eligen para cada tarea entre los modos de navegaci¨®n dirigida y aut¨®noma desarrollados por los dise?adores de los robots.

"Avanza un etro, avanza un metro, avanza un metro, avanza medio metro". ?stas son las ¨®rdenes detalladas que recibe un robot en Marte para que se desplace tres metros y medio. Y a cada metro se para un poco, para evitar que se calienten los mecanismos. Las ¨®rdenes, los comandos espec¨ªficos, hay que prepararlos en la Tierra cada d¨ªa con much¨ªsimo cuidado. De conducir as¨ª, paso a paso, se encargan los conductores de robots en el Jet Propulsion Laboratory (JPL), de la NASA, en Pasadena (California), donde nacieron estos veh¨ªculos autom¨¢ticos de exploraci¨®n planetaria. Cada uno tiene un equipo asignado independiente de cuatro conductores. John Wright, ingeniero de software, es uno de ellos, un entusiasta camionero de Spirit. "Hace poco le enviamos una secuencia de 750 comandos que eran las ¨®rdenes del d¨ªa, y cada comando, cada l¨ªnea del programa de software, se revisa y comprueba con mucho cuidado antes de pasar la secuencia a la sala de control que lo env¨ªa a Marte".

Las ¨®rdenes, a la velocidad de la luz, tardan ya 11 minutos de un planeta a otro

Como cada robot est¨¢ en una cara de Marte, cuando un grupo trabaja el otro descansa

Las misiones de 2009 ser¨¢n con robots mucho mayores, que durar¨¢n varios a?os

En JPL, un complejo de edificios que albergan desde talleres y salas de dise?o hasta centros de control de varias misiones espaciales, unas mil personas han preparado esta misi¨®n, explica Mark Adler, jefe de la misma, y muchos de ellos son veteranos del ¨²nico precedente que hab¨ªa de exploraci¨®n de otro planeta con un veh¨ªculo robotizado (el Sojourner de la misi¨®n Pathfinder de 1997), como el mismo Wright, o Chris Voorhees, ingeniero de rob¨®tica. "Para Sojourner se enviaban unos 100 comandos diarios, ahora estamos utilizando m¨¢s de mil para cada uno de los rover", compara el conductor de Spirit.

Las ¨®rdenes, viajando a la velocidad de la luz, tardan ya 11 minutos en llegar de un planeta a otro y la distancia entre la Tierra y Marte est¨¢ ahora aumentando. La comunicaci¨®n en tiempo real con los robots es imposible. "No nos importa, lo ignoramos, porque la forma de trabajar es preparar por la ma?ana los comandos de la jornada, luego los enviamos y nos olvidamos hasta la noche. El robot s¨®lo trabaja de d¨ªa, que es cuando capta energ¨ªa con los paneles solares, por la noche se para", explica Wright, que tard¨® cinco meses a aprender a conducir estos robots por Marte. Ahora, los dos equipos trabajan independientemente y adem¨¢s cada robot est¨¢ en una cara de Marte, as¨ª que cuando un grupo trabaja el otro descansa.

?Y cu¨¢ndo se produjeron los problemas con el ordenador de Spirit? "?Ah! Yo estaba sin nada que hacer, yo me dedico a conducir, y como estaba parado.... De eso se ha ocupado otro equipo", dice Wright.

Los robots que van al espacio no pueden hacer ni tener todo lo que a los ingenieros y a los cient¨ªficos se les ocurra: hay unos l¨ªmites muy estrictos de peso y dimensiones para que puedan ser lanzados con el cohete asignado, tienen que cumplir unos requisitos, como estar hechos de materiales susceptibles de soportar la intensa radiaci¨®n espacial, aguantar temperaturas extremas o no llevar m¨¢s instrumentos de los que puede alimentar su fuente energ¨¦tica. As¨ª por ejemplo, explica Voorhees, las comunicaciones de Spirit y Opportunity, sus llamadas a la Tierra, son escasas porque consumen mucha energ¨ªa. Y el ordenador de a bordo no es m¨¢s que un equivalente a un PC dom¨¦stico, aunque tiene optimizadas sus funciones para los objetivos espec¨ªficos.

Con todo, son robots bastante listos, saben protegerse, cuidar de si mismos, y orientarse. Esto no es tarea f¨¢cil en ausencia de un sistema GPS, que utilizar¨ªa un robot en la Tierra, sino que tienen que recurrir a referencias locales: una roca, o un mont¨ªculo, o el Sol.... Y son capaces de desplazarse solos con su sistema de navegaci¨®n aut¨®noma, porque no siempre hay que darles las ¨®rdenes detalladas del tipo "avanza un metro, avanza un metro, avanza un metro", sino que pueden utilizar su capacidad de reconocimiento de obst¨¢culos para evitarlos cuando se les ordena sencillamente "Dir¨ªgete a esa piedra" o "Avanza X metros hacia ese mont¨ªculo". Los robots est¨¢n preparados para hacerlo, pero la cautela de los responsables de la misi¨®n es tal que hasta un mes despu¨¦s de llegar a Marte no recibi¨® uno de ellos, el Spirit, permiso para aplicar su capacidad de navegaci¨®n aut¨®noma, puntualiza Voorhees. Y en este modo de desplazamiento, el veh¨ªculo no avanza cubriendo tramos de un metro, sino de s¨®lo 33 cent¨ªmetros; entonces se para, hace un reconocimiento del terreno con sus c¨¢maras, y si no ve problemas contin¨²a.

En realidad no todos los comandos que se le env¨ªan cada d¨ªa, para uno u otro modo de navegaci¨®n, son ¨®rdenes de movimiento o desplazamiento, sino que en la secuencia diaria se suman las instrucciones de lo que tiene que hacer con la c¨¢mara y con los instrumentos cient¨ªficos (programas que preparan sendos equipos independientes). En total unas ocho o 10 personas se ocupan diariamente de preparar y verificar las ¨®rdenes de cada robot. En cuanto a los objetivos, los marcan los cient¨ªficos, que son quienes determinan qu¨¦ es interesante, qu¨¦ rocas conviene analizar y, en resumidas cuentas, a d¨®nde quieren dirigir sus ge¨®logos aut¨®matas.

Claro que los conductores y responsables del control tienen la ¨²ltima palabra en cuanto a la seguridad de los robots y lo que se puede hacer o no. "Adem¨¢s hay unos ensayos de ingenier¨ªa que cumplir en la misi¨®n, como recorrer una cierta distancia o utilizar el sistema aut¨®nomo de navegaci¨®n", se?ala el conductor de Spirit.?C¨®mo verifican que en series tan largas y complejas de ¨®rdenes que se env¨ªan a los robots no hay un fallo que puede hacerle cometer un error fatal? "Se comprueba todo l¨ªnea por l¨ªnea diariamente, pero adem¨¢s ensayamos el resultado que tendr¨¢n los comandos en simuladores virtuales y, si la tarea es muy compleja, podemos recurrir a la sala de arena", explica Wright . Esta sala, que desde Sojourner se ha convertido en un laboratorio clave en JPL, es un espacio de unos 20 por 8 metros que imita el terreno marciano All¨ª los ingenieros hacen ensayos reales con un modelo de ingenier¨ªa de los robots.

La sala se utiliz¨® intensamente durante la preparaci¨®n de la misi¨®n, sobre todo por parte de los encargados de ensayar el dificil¨ªsimo despliegue de los veh¨ªculos al llegar a Marte, imaginando situaciones de lo m¨¢s complicadas y aprendiendo soluciones para sacar a los veh¨ªculos de ellas. Pero tambi¨¦n se hicieron pruebas de campo en una base militar del desierto de Mojave, cuenta Voorhees.

Pese a todo, el mayor reto del desarrollo de estos veh¨ªculos todoterreno, a juicio de este ingeniero, fue dise?ar unos artefactos que pudieran ir empaquetados en el compacto m¨®dulo de viaje y descenso y que luego se desplegasen eficazmente al llegar a Marte: los grandes paneles solares, las ruedas, los ejes, el m¨¢stil de las c¨¢maras, el brazo de los instrumentos... todo iba doblado y ten¨ªa que abrirse y funcionar correctamente. Fue un trabajo de precisi¨®n e imaginaci¨®n, realizado en poco tiempo -tres a?os- en comparaci¨®n con lo que suele durar la preparaci¨®n de una misi¨®n espacial de este tipo.

Para 2009 JPL est¨¢ planeando enviar unos veh¨ªculos m¨¢s grandes y mucho m¨¢s capaces que Spirit y Opportunity. Ser¨¢n los Mars Science Laboratory, que viajar¨¢n varios kil¨®metros en lugar de unos cuantos centenares de metros, por pr¨¢cticamente cualquier zona de Marte, y que durar¨¢n un par de a?os en lugar de los 90 d¨ªas previstos para los actuales robots, explica Voorhees. Wright, por su parte, ya sue?a con conducir esos veh¨ªculos y otros m¨¢s avanzados todav¨ªa. En alg¨²n momento, dice, habr¨¢ aut¨¦nticas excavadoras rob¨®ticas en la Luna y en Marte para construir all¨ª las infraestructuras necesarias para misiones tripuladas como las que ha propuesto recientemente el presidente Bush. A Voorhees, como ingeniero de robots, le encantar¨ªa tener astronautas en Marte: "Nosotros nos pasamos mucho tiempo intentando solucionar con robots situaciones que una persona soluciona con una simple patada... si algo se atasca; pero es m¨¢s f¨¢cil y mucho m¨¢s barato mandar robots. Adem¨¢s, no queremos poner en peligro a las personas. As¨ª que lo m¨¢s sensato es lo que estamos haciendo: utilizar robots para ir abriendo camino".