Científicos desarrollan redes robóticas para hacer satélites inteligentes

Actualmente, los científicos están desarrollando redes robóticas independientes que trabajan juntas para crear satélites inteligentes. Esos satélites inteligentes podrían usarse para reparar otros en el espacio. Actualmente, es extremadamente difícil hacer algo con los satélites rotos, lo que sucede con bastante frecuencia. Debido a que no existe una solución real, los costosos satélites terminan orbitando la Tierra durante años hasta que la gravedad los devuelve a la atmósfera. 

Ou Ma, profesor de la Universidad de Cincinnati, está diseñando tecnología robótica para reparar los satélites en órbita antes de que se rompan. Dirige el Laboratorio Autónomo y de Robótica Inteligente en la universidad, y le gustaría crear satélites robóticos que sean capaces de acoplarse con otros satélites para reparaciones y reabastecimiento de combustible. 

El mejor satélite de reparación será capaz de realizar múltiples tareas, según Ma. Tiene una larga carrera que involucra varios proyectos relacionados con brazos robóticos en la Estación Espacial Internacional, así como el antiguo programa de transbordadores espaciales.

En el laboratorio, Ma y el investigador asociado senior de la UC, Anoop Sathyan, están trabajando en redes robóticas que funcionan de forma independiente y colaborativa en una tarea común. 

En su último estudio, la pareja usó un grupo de robots y los probó con un juego novedoso que involucraba cuerdas para mover una ficha adjunta a un punto objetivo en una mesa. Cada uno de los robots controla una cuerda, por lo que necesitan la ayuda de otros para poder mueve la ficha al lugar correcto. Para ello, liberan o aumentan la tensión de la cuerda en respuesta a las acciones de cada robot.

El equipo utiliza una inteligencia artificial denominada lógica difusa genética, y pudieron hacer que los tres robots, luego cinco, movieran la ficha al lugar deseado. 

Los resultados de la investigación y los experimentos se publicaron en la revista Robotica este mes. 

Cuando los investigadores utilizaron cinco robots diferentes, aprendieron que la tarea se puede completar incluso si uno de ellos funciona mal. 

"Esto será especialmente cierto para los problemas con un mayor número de robots donde la responsabilidad de un robot individual será baja", concluyeron los investigadores.

Según Ma, cada lanzamiento de satélite tiene la posibilidad de innumerables problemas, y casi siempre es imposible hacer algo al respecto una vez que se despliega el satélite. 

A principios de este año, un satélite Intelsat de 400 millones de dólares, del mismo tamaño que un pequeño autobús escolar, no funcionó correctamente después de alcanzar una órbita elíptica alta. Algunos de los primeros 60 satélites Starlink lanzados por SpaceX también fallaron este año. En el caso de SpaceX, los satélites fueron diseñados para orbitar la Tierra a baja altura, lo que provocó que se descompusieran después de unos años.

El más conocido de todos tuvo lugar en 1990 cuando se desplegó el telescopio espacial Hubble. Más tarde, la NASA se enteró de que el espejo estaba deformado, y en 1993 se llevó a cabo una misión de reparación posterior a bordo del transbordador espacial Endeavour. Esa misión se propuso reemplazar el espejo, permitiendo que las imágenes del universo regresaran a la Tierra. 

Enviar humanos al espacio para reparar satélites es extremadamente costoso, según Ma. Las misiones pueden costar miles de millones de dólares y son difíciles de completar.

Los problemas se vuelven más prominentes cada vez que se lanza un satélite. 

“Los grandes satélites comerciales son costosos. Se quedan sin combustible o funcionan mal o se descomponen ”, dijo Ma. "Les gustaría poder subir y arreglarlo, pero hoy en día es imposible".

La NASA está buscando lanzar un satélite en 2022 que sea capaz de reabastecer a otros en órbita terrestre baja. Se dispondrán a interceptar y reabastecer de combustible un satélite del gobierno de los EE. UU. El proyecto se llama Restore-L y se espera que sea la prueba de concepto para las reparaciones de satélites autónomos, según la NASA.

Maxar, una empresa de Colorado, será responsable de la infraestructura de la nave espacial y los brazos robóticos del proyecto. 

Según John Lymer, jefe de robótica de Maxar, la mayoría de los satélites fallan porque se quedan sin combustible.  

“Estás retirando un satélite perfectamente bueno porque se quedó sin gasolina”. él dijo. 

“Ou Ma, con quien he trabajado durante muchos años, trabaja en la organización de citas y proximidad. Hay todo tipo de soluciones técnicas por ahí. Algunos serán mejores que otros. Se trata de obtener experiencia operativa para descubrir qué algoritmos son mejores y qué reduce más el riesgo operativo ".

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