Tres formas de conducci¨®n para viajar por Marte

Un robot en otro planeta no puede avanzar teledirigido desde la Tierra, en tiempo real, ya que la se?al tarda varios minutos en ir y otros tantos en volver. As¨ª que tiene que apa?¨¢rselas por si solo. El plan para el laboratorio rodante Curiosity, que lleg¨® hace un mes a Marte y que inici¨® su primer recorrido la semana pasada, es desplazarse varios kil¨®metros durante al menos dos a?os y all¨ª no hay sistema GPS, no puede esperar ayuda de mec¨¢nicos si sufre un accidente o una aver¨ªa catastr¨®fica y, adem¨¢s, sus equipos, por ejemplo los ordenadores, son limitados en comparaci¨®n con los artefactos que se usan en casa, en la Tierra, porque deben soportar las duras condiciones del espacio.

?C¨®mo va equipado el Curiosity para rodar por Marte? El veh¨ªculo, de 900 kilos y el tama?o de un coche peque?o, lleva seis ruedas (de medio metro de di¨¢metro) de aluminio con motores independientes. Su velocidad m¨¢xima ser¨¢ de cuatro cent¨ªmetros por segundo. Para las operaciones cuenta con 12 c¨¢maras (de 250 gramos cada una) llamadas de ingenier¨ªa: unas son de navegaci¨®n y est¨¢n situadas en el m¨¢stil, a casi dos metros de altura sobre el suelo, y otras son de detecci¨®n de obst¨¢culos, situadas en la parte baja del veh¨ªculo. Todas ellas son sistemas dobles (para obtener visi¨®n est¨¦reo, tridimensional) y env¨ªan los datos al ordenador principal y al de reserva, proporcionando la informaci¨®n necesaria tanto al software de navegaci¨®n aut¨®noma como a los encargados de control de la misi¨®n en el Jet Propulsion Laboratory (JPL, en California).

De los desplazamientos del veh¨ªculo se encargan los conductores (drivers), expertos del JPL que planifican cada operaci¨®n y preparan las ¨®rdenes que se env¨ªan al robot para que se mueva.

El Curiosity incorpora para su movilidad, explica la NASA, la experiencia adquirida con sus predecesores en Marte (el peque?o Sojourner y los gemelos Spirit y Opportunity) y tiene tres modos de navegaci¨®n: a ciegas, evitando obst¨¢culos o con odometr¨ªa visual. En el primer caso, los conductores, conociendo el lugar por las im¨¢genes recibidas antes, y si no ven peligro alguno, ordenan al veh¨ªculo avanzar una cierta distancia en una cierta direcci¨®n y ¨¦ste se mueve calculando exclusivamente el recorrido que va haciendo por la rotaci¨®n de sus ruedas.

El robot toma fotos, se para y las analiza antes de seguir rodando

Cuando los conductores no est¨¢n seguros de que el camino est¨¢ absolutamente despejado de obst¨¢culos, pueden pasar al segundo modo de avance. El ordenador de a bordo analiza las im¨¢genes que van tomando las c¨¢maras de navegaci¨®n (al ser tridimensionales permiten determinar el relieve la distancia y el tama?o de los obst¨¢culos). Este modo de conducci¨®n exige al Curiosity detenerse cada poco para tomar nuevas im¨¢genes y analizarlas antes de seguir avanzando. Los conductores pueden determinar de antemano variables como cuando debe el robot pararse a ver im¨¢genes nuevas, qu¨¦ c¨¢maras utilizar y que tipo de decisi¨®n debe tomar cuando identifica un obst¨¢culo: rodearlo o quedarse quieto hasta que reciba nuevas instrucciones, explican los ingenieros de la NASA.

Todav¨ªa hay una tercera opci¨®n ¡ªen realidad una capacidad a?adida al segundo modo de navegaci¨®n¡ª que es la odometr¨ªa visual. El Curiosity en este caso apuntar¨¢ hacia el lateral sus c¨¢maras y tomar¨¢ fotos del paisaje a intervalos fijos. El ordenador reconoce los rasgos principales y, utiliz¨¢ndolos como referencia, calcula la distancia recorrida entre una imagen y otra. Cualquier desfase entre esta distancia estimada por odometr¨ªa visual y la calculada por la rotaci¨®n de las ruedas, indicar¨¢ que el veh¨ªculo patina.

Se le env¨ªan cada d¨ªa las ¨®rdenes de lo que debe hacer en la jornada

Las c¨¢maras de navegaci¨®n, las que van en el m¨¢stil, tienen una longitud focal equivalente a un objetivo de 37 mil¨ªmetros de una c¨¢mara convencional y enfocan desde medio metro hasta infinito. Los cuatro pares de c¨¢maras de detecci¨®n de obst¨¢culos llevan objetivos de ojo de pez y se encargan de vigilar la presencia de accidentes del terreno en el sentido de la marcha.

El plan de trabajo, explica el jefe cient¨ªfico de la misi¨®n John Grotzinger, es similar a los de los todoterreno marciano anteriores. Se planifica cada jornada partiendo de la informaci¨®n enviada por el Curiosity previamente. De acuerdo con los cient¨ªficos se determina qu¨¦ debe hacer el robot y, si los ingenieros consideran que la tarea es factible y no pone en riesgo el veh¨ªculo, se traza el plan de trabajo diario; los conductores lo traducen a ¨®rdenes (software) espec¨ªficas para toda la jornada (ya sea avanzar unos metros, o desplegar un experimento o tomar unas im¨¢genes concretas...) y se le env¨ªan. El Curiosity recibe las ¨®rdenes y las debe ejecutar por su cuenta; al final del d¨ªa env¨ªa toda la informaci¨®n de lo que ha hecho al centro de control y con esa informaci¨®n se decide la tarea para el d¨ªa siguiente.

Por supuesto, ante cualquier duda o riesgo, en todo momento la orden a ejecutar es Stop... y esperar a recibir instrucciones de casa.