La Agencia Espacial Mexicana (AEM) informó a Crónica que México enviará a la Luna un equipo concebido y construido en la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) que consiste en un conjunto de pequeños robots auto-organizados que trabajarán como enjambre y serán capaces de montar estructuras sobre la superficie lunar, superando adversidades atmosféricas.

Para llegar a la Luna México ya firmó un contrato con la compañía Astrobotic, que pretende enviar la primera sonda privada a la Luna en 2018, con el nombre Griffith Lunar Lander. En caso de que cualquier eventualidad impidiera el envío de la sonda de Astrobotic, México ya contará con equipo listo para ser enviado en otra misión estadunidense o europea.

El experimento lunar lleva por nombre Montaje autónomo de estructuras sobre la superficie lunar usando robots modulares auto-organizados. Fue propuesto por el Instituto de Ciencias Nucleares de la UNAM y encabezado por los investigadores Miguel Alcubierre Moya, como responsable técnico del proyecto, y Gustavo Adolfo Medina Tanco, como coordinador técnico.

La selección, después de analizar siete proyectos finalistas, ocurrió en octubre de 2015 y comenzó un plazo de 24 meses para concluir el proyecto.

ENJAMBRE DE ROBOTS. ¿Por qué la UNAM propuso que México envíe a la Luna un experimento que ha sido imaginado como un enjambre de robots autónomos?  En su exposición de motivos, el Instituto de Ciencias Nucleares (ICN-UNAM) explicó que la construcción de estructuras en el espacio o en superficies planetarias utilizando astronautas es cara y riesgosa. Por lo tanto, la utilización de robots para estas tareas será una necesidad en la exploración espacial futura.

“Una de las cosas que ha generado muchas expectativas entre quienes han conocido este proyecto, en México y fuera del país, es el hecho de que cualquier misión con astronautas en la Luna va a requerir de estructuras que se construyan en ésta. Este proyecto analiza esta problemática y propone que lleves a la Luna un conjunto de pequeños robots que se auto organicen. Es un proyecto de demostración tecnológica que busca construir estructuras que se sustenten para cuando lleguen los humanos ahí.

Este proyecto empieza a resolver problemas desde el punto de los algoritmos matemáticos que se necesitarán, pero también desde las dificultades que se presentarán en un ambiente donde no habrá operadores humanos, ni comunicación permanente, ni posibilidad de estar corrigiendo errores desde la Tierra. Es un proyecto muy interesante que va a ayudar a muchas cosas en los retos de la exploración espacial”, indicó en entrevista el maestro Enrique Pacheco Cabrera, coordinador de Investigación Científica y Desarrollo Tecnológico de la AEM.

El ICN-UNAM afirma que en principio, existen dos posibilidades extremas en la utilización de robots. La primera es la utilización de muy pocos robots altamente sofisticados y complejos, con destreza por lo menos comparable a la humana pero agregando resistencia mecánica y potencia física. Esta opción, no obstante, tiene potenciales desventajas prácticas notorias, entre ellas: altísimo costo unitario, complejidad muy elevada y por lo tanto multitud de puntos de falla y dificultad de reparación, alto consumo de potencia y fragilidad de la misión como un todo ante la pérdida o degradación de una única o de pocas unidades.

“La segunda posibilidad es la utilización de un número grande de robots pequeños y simples, cada uno capaz de realizar solo tareas sencillas, operando en forma autónoma pero cooperativa, basada en retroalimentación mutua”, indica el  protocolo del experimento  que encabeza Miguel Alcubierre.  “Las ventajas de esta opción son principalmente la simplicidad de cada unidad y su consecuente robusteza electro-mecánica y bajo costo, mínimo consumo de potencia y, de gran importancia, la independencia de la misión ante la pérdida o falla de incluso un número considerable de robots individuales”.

Una ventaja del proyecto mexicano de enjambres de micro-robots es que al tratarse de unidades muy sencillas y pequeñas no precisan ser reparadas, sino que pueden ser simplemente reemplazadas por unidades de reserva. Otra ventaja es que los micro-robots pueden asociarse a las superficies de trabajo de las estructuras, restringiendo su movimiento a solo dos dimensiones, disminuyendo aún más su complejidad mecánica y operacional, así como su costo.

“En casos particulares, los mismos micro-robots podrían ser parte integrante de las mismas estructuras a ser construidas, sumándoles versatilidad y la posible capacidad de auto-reparación, una propiedad importantísima para la supervivencia en ambientes extremos”, indica el protocolo de la UNAM seleccionado por la AEM.

El objetivo de la propuesta es realizar un estudio detallado de por lo menos tres opciones de robots: 1) micro-robots en operación simbiótica en superficies de control, 2) micro-robots autónomos trabajando en enjambres y 3) micro-robots modulares con operación autónoma simple y compleja en unidades auto-ensambladas.

La opción seleccionada será implementada en una carga útil completa que pueda ser depositada en la superficie lunar utilizando la sonda Griffin Lunar Lander de la empresa Astrobotic.

AGENCIA MEXICANA. La Agencia Espacial Mexicana (AEM) fue creada oficialmente en 2010, pero ya existían capacidades mexicanas en investigación espacial. Entre 1957 y 1967 existió un primer programa de investigación y experimentación en lanzamiento de cohetes, apoyado por la Secretaría de Comunicaciones y Transportes. Adicionalmente en México se han diseñado nanosatélites y algunos científicos de este país han participado en el diseño y construcción de robots para la exploración de la superficie de Marte.

En la actualidad la AEM apoya con fondos públicos a 38 proyectos mexicanos de investigación y desarrollo tecnológico espacial a través del Fondo Sectorial que financia junto con el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt), explicó Enrique Pacheco Cabrero. Ese fondo ha emitido dos convocatorias, a través de las cuales canalizará más  de 31 millones de pesos a equipos de 19 universidades e institutos.

El coordinador de Investigación Científica y Desarrollo Tecnológico de la AEM explicó que para definir cuáles proyectos son apoyados con recursos públicos mexicanos se elaboró el Programa Nacional de Actividades Espaciales, con dos grandes metas que buscan beneficiar al país: 1) Usar la ciencia y tecnología espaciales para resolver grandes problemas con seguridad, protección de los recursos naturales y prevención de catástrofes naturales, y 2) Contribuir al desarrollo de tecnología mexicana que apuntale a la industria aeroespacial, que ha crecido en este país en los últimos años y se ha convertido en una fuente de generación de empleos de calidad.

“Lo que estamos haciendo es fortalecer las capacidades nacionales. Para ello hay que trabajar en el desarrollo de capital humano, establecimiento de laboratorios, adquisición de infraestructura y presencia internacional con trabajo”, detalló Pacheco Cabrera.

MISIÓN LUNAR. Aunque no es el único proyecto que apoya la AEM, el programa para enviar a la Luna un equipo o carga útil diseñado en México es emblemático porque permitirá demostrar y ampliar las capacidades en desarrollo tecnológico e innovación. El objetivo es contar con un equipo que pese entre 0.5 y 1.5 kilogramos y que pueda ser incluido en la sonda de la compañía Astrobotic que será enviada a la Luna. Al llegar, el equipo mexicano debe desempeñar tareas sobre la superficie del satélite natural de la Tierra.

La idea se planteó en 2013 durante el Space Symposium en Colorado Springs, Estados Unidos, donde participó la AEM y se establecieron los primeros contactos con la empresa Astrobotic, la cual cuenta con el respaldo de la NASA que lanzará la sonda en 2018.

En marzo de 2015, durante el segundo Taller Nacional de Astrofísica Planetaria en Monterrey, Nuevo León, la AEM consultó con la comunidad científica de instituciones relacionadas al tema de astrofísica e investigación planetaria y espacial si era pertinente que México participara en la misión a la Luna que encabeza Astrobotic. Tras recibir el apoyo y comentarios de la comunidad científica, en junio de 2015 se firmó el convenio con la compañía estadunidense.

La convocatoria para este experimento se abrió en el segundo semestre de 2015 y en septiembre ya había siete finalistas que proponían áreas de trabajo como procesos volcánicos lunares, sistemas Luna-Tierra, investigaciones astrofísicas, observación de la Tierra, gravedad lunar, comportamiento microbiológico, impactos ambientales en la exploración lunar y estudio del polvo lunar.

También se plantearon experimentos sobre operaciones autónomas, sistemas embebidos, comunicaciones láser, fuentes de poder, transmisión de datos, y materiales y estructurales termales.

Finalmente, en octubre de 2015 se dio a conocer el proyecto seleccionado, a cargo del Instituto de Ciencias Nucleares de la UNAM.

“¿Qué pasaría en el remoto caso de que por alguna circunstancia la empresa Astrobótic no pudiera concretar el proyecto y transportar el equipo mexicano?”, se pregunta en voz alta el Coordinador de Investigación Científica de la AEM.

“Esto nos deja con un equipo terminado o una carga útil que puede ser llevado en algún otro proyecto, público o privado que vaya a llegar a la Luna. En realidad somos muy afortunados porque estamos tomando decisiones en un momento muy apropiado ya que la Agencia Espacial Europea ha iniciado una campaña mundial para decir que si queremos ir a Marte, la humanidad debe establecer primero una base permanente en la Luna y  esto quiere decir que tenemos la posibilidad de participar, como mexicanos, y ya tendremos equipos listos”, contesta ante la interrogante.

RACIMO DE PROYECTOS. En octubre de 2014 la Agencia Espacial Mexicana  y el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología crearon uno de los mecanismos más importantes para estimular la investigación espacial desde México, un Fondo Sectorial que cuenta con recursos económicos para materializar varios de los proyectos concebidos por científicos mexicanos.

Para definir cuáles proyectos espaciales se iban a apoyar con recursos públicos mexicanos se elaboró el Programa Nacional de Actividades Espaciales, con dos grandes metas que beneficien al país: 1) Usar la ciencia y tecnología para resolver grandes problemas nacionales de seguridad, protección de los recursos naturales y prevención de catástrofes naturales, y 2) Contribuir al desarrollo de la industria aeroespacial, que ha crecido en México en los últimos años y se ha convertido en una fuente de generación de empleos de calidad.

En la primera convocatoria para recibir recursos del fondo, en 2015, se recibieron 110 propuestas de experimentos e investigaciones. Se hizo una preselección de 60 y finalmente se apoyaron 19 proyectos de diferentes institutos y universidades del país. Hay proyectos de ciencia básica, de desarrollo tecnológico e incluso proyectos de divulgación de la ciencia.

“En la segunda convocatoria, de 2016, se privilegió el apoyo a aquellos proyectos que incluyeran el desarrollo de algunas aplicaciones para solución de problemas específicos del país, por ejemplo aplicaciones para monitoreo remoto, vigilancia de recursos naturales, y desarrollo de equipos que pudieran ser enviados al espacio en misiones internacionales y que llamamos ‘carga útil’ como lo que planeamos mandar a la luna”, explicó el maestro Pacheco Cabrera.

“La dispersión geográfica de los autores de los proyectos ha sido muy variada, desde Baja California hasta Yucatán, incluso en algunas entidades donde pocos pensarían que hay capacidades para investigación espacial, como Oaxaca”, concluyó.

Crónica

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