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Astronautas de la ISS dirigen un vehículo en la Tierra por control remoto desde el espacio


 

Al igual que los vehículos operados por control remoto ayudan a los humanos a explorar las profundidades del océano, la NASA ha comenzado a estudiar cómo un enfoque similar puede ayudar algún día a los astronautas a explorar otros mundos.

Durante las últimas semanas la NASA ha probado este concepto telerrobótico de exploración de superficie desde la ISS, mediante el que un astronauta en una nave espacial en órbita opera remotamente un robot en una superficie planetaria. En el futuro, los astronautas que orbiten otros cuerpos planetarios, como Marte, los asteroides o la Luna, podrían utilizar este método para realizar el trabajo en la superficie usando avatares robóticos.

Para Terry Fong, responsable de este proyecto y director del Grupo de Robótica Inteligente del Centro de Investigación Ames de la NASA en Moffett Field, California, “este proyecto representa la primera operación remota totalmente interactiva de un vehículo planetario dirigido por un astronauta en el espacio.”

Durante la prueba del 17 de junio, el ingeniero de vuelo Chris Cassidy operó remotamente el vehículo planetario K10 en el Roverscape -un área de prueba robótica al aire libre del tamaño de dos campos de fútbol ubicada en la sede de la NASA en Ames. El K10 estaba en la superficie de la Tierra, pero Cassidy operaba desde cientos de kilómetros de distancia por encima, desde  su puesto a bordo de la Estación Espacial Internacional (ISS).

Durante más de tres horas, Cassidy utilizó el robot para realizar un test sobre un terreno rocoso similar al de la luna. La prueba del 26 de julio se inició donde Cassidy la dejó la vez anterior. En esta ocasión fue el ingeniero de vuelo Luca Parmitano, de la Agencia Espacial Europea, quien desde la ISS tomó el control remoto del vehículo y comenzó a desplegar una antena de radio simulada.

Esta es la primera vez que se utiliza el programa de código abierto RAPID (Robot Application Programming Interface Delegate) para una prueba de estas características. RAPID originalmente fue desarrollado como un conjunto de estructuras de datos y rutinas de software que simplifican el proceso de comunicación de la información entre los diferentes robots y sus sistemas de mando y control. RAPID había sido utilizado hasta ahora en una amplia variedad de sistemas, incluyendo robots caminantes, aerobots y grúas robóticas. Y también es la primera vez que se utiliza desde el espacio un software basado en Ensemble NASA, que es  programación de arquitectura abierta para el desarrollo, integración y despliegue de software de operaciones.

 


El vehículo planetario K10 navega por el campo de rocas en el Roverscape durante una prueba de telerrobótica de superficie en el Centro de Investigación Ames de la NASA.


“Considerando que estamos acostumbrados a que en la exploración submarina se use un joystick y así tener un control directo y remoto sobre los submarinos, hay que tener en cuenta que los robots K10 son más inteligentes”, dijo Fong. “Los astronautas interactúan con los robots en un nivel superior, diciéndoles dónde ir, y luego el propio robot, independiente e inteligentemente, se da cuenta de cómo llegar hasta allí con seguridad.”

El objetivo principal de las pruebas telerrobóticas en superficie es recoger los datos de ingeniería de los astronautas a bordo de la estación espacial, del robot K10 y de los enlaces de comunicación de datos. Esto permitirá a los ingenieros afinar el sistema y validar las pruebas previas en tierra. La NASA llevará a cabo una sesión de prueba final con la estación espacial en agosto. Durante esta prueba, los ingenieros y los astronautas inspeccionarán la antena desplegada y seguirán con el estudio de la interacción humano-robot.

“Durante las futuras misiones más allá de la órbita baja de la Tierra, habrá trabajos que serán imposibles de hacer por los astronautas de manera manual”, dijo Fong. “Los robots complementarán a los exploradores humanos, lo que permitirá a los astronautas realizar trabajos mediante control remoto desde una estación espacial, naves espaciales u otro hábitat.”

El objetivo principal del proyecto telerrobótico de exploración es comprender cómo las actividades humanas y las del robot pueden ser coordinadas para mejorar la seguridad de la tripulación, mejorar las actividades científicas y aumentar el éxito de las misiones al mismo tiempo que se reducen los costos, los riesgos y los consumibles, tales como combustible y oxígeno, en futuras misiones de exploración.

El robot K10 es un vehículo de cuatro ruedas directrices y motrices que mide 1,5 metros de alto, pesa unos 100 kg  y puede desplazarse a unos 10 kilómetros por hora. Para los pruebas telerrobóticas, el K10 está equipado con múltiples cámaras y un sistema de escaneo láser en 3D para realizar trabajos de investigación, así como un mecanismo para desplegar la antena de radio simulada.

La prueba de este mes de agosto consistirá en simular una posible misión futura con la participación de astronautas a bordo de la nave espacial Orion de la NASA, que viajarán hasta el punto de Lagrange, L2, entre la Tierra y la Luna. El punto L2 es donde la gravedad combinada de la Tierra y la luna permiten a una nave espacial mantener fácilmente una órbita estacionaria, y se encuentra a 40.000 millas por encima de la cara oculta de la luna. Desde L2, los astronautas operarán remotamente un robot para realizar trabajos científicos de superficie, tales como el despliegue de un radiotelescopio. Este concepto de misión fue propuesto por la Red Universitaria de Investigación de Astrofísica Lunar (LUNAR), que tiene su sede en la Universidad de Colorado.

“La implementación de un radiotelescopio en la cara oculta de la Luna nos permitiría hacer observaciones sobre los inicios del universo libres del ruido de radio de la Tierra”, dijo Jack Burns, director de LUNAR. “La prueba telerrobótica de superficie representa un paso más en los nuevos modos de exploración, que reunirán a los seres humanos y robots, así como la ciencia y la exploración. Será necesaria esta tecnología telerrobótica para la exploración de la Luna, los asteroides y, finalmente, la superficie de Marte.

Estas  pruebas telerrobóticas de superficie, en colaboración con los astronautas a bordo de la ISS, ofrecen interesantes oportunidades para que nuestros estudiantes tengan experiencias de primera mano con la ingeniería y los diversos procesos que se darán en futuras misiones espaciales en las que habrá una clara colaboración humano/robot”, dijo Burns.

 

 

 

 

 

 
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