Científicos Desarrollando Redes Robóticas para Crear Satélites Inteligentes

Los científicos están desarrollando actualmente redes robóticas independientes que trabajan juntas para crear satélites inteligentes. Esos satélites inteligentes podrían ser utilizados para reparar otros en el espacio. Actualmente, es extremadamente difícil hacer algo con satélites dañados, lo que sucede bastante a menudo. Debido a que no hay una solución real, los satélites costosos terminan orbitando la Tierra durante años hasta que son devueltos a la atmósfera por la gravedad. 

Ou Ma, un profesor de la Universidad de Cincinnati, está ingenieriando tecnología robótica para reparar los satélites en órbita antes de que se dañen. Dirige el Laboratorio de Robótica Inteligente y Autónoma en la universidad, y le gustaría crear satélites robóticos capaces de acoplarse con otros satélites para reparaciones y recarga de combustible. 

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

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

En su estudio más reciente, la pareja utilizó un grupo de robots y los probó con un juego novedoso que involucra cuerdas para mover un token adjunto a un punto de destino en una mesa. Cada robot controla una cuerda, por lo que necesitan la ayuda de los demás para mover el token al lugar correcto. Para hacer esto, liberan o aumentan la tensión en la cuerda en respuesta a las acciones de cada robot.

El equipo utiliza una inteligencia artificial llamada lógica difusa genética, y lograron que tres robots, y más tarde cinco, muevan el token 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, descubrieron que la tarea se puede completar incluso si uno de ellos falla. 

“Esto será especialmente cierto para 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 es casi siempre imposible hacer algo al respecto una vez que el satélite se ha desplegado. 

A principios de este año, un satélite Intelsat de $400 millones, del mismo tamaño que un autobús escolar pequeño, falló 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 estaban diseñados para orbitar la Tierra a una altitud baja, lo que los hace decaer después de unos años.

El más conocido de todos ocurrió en 1990 cuando se desplegó el Telescopio Espacial Hubble. La NASA descubrió más tarde que el espejo estaba deformado, y una misión de reparación posterior a bordo del transbordador espacial Endeavor tuvo lugar en 1993. Esa misión se propuso reemplazar el espejo, lo que permitió 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 satélites comerciales grandes son costosos. Se quedan sin combustible o fallan o se dañan”, dijo Ma. “Les gustaría poder ir allí y arreglarlo, pero actualmente es imposible”.

La NASA planea lanzar un satélite en 2022 que sea capaz de recargar combustible a otros en órbita terrestre baja. Se propone interceptar y recargar combustible a un satélite del gobierno de EE. UU. El proyecto se llama Restore-L, y se espera que sea la prueba de concepto para reparaciones autónomas de satélites, según la NASA.

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

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

“Estás retirando un satélite perfectamente bueno porque se quedó sin gas”, dijo. 

“Ou Ma, con quien he trabajado durante muchos años, trabaja en rendezvous y organización de proximidad. Hay todo tipo de soluciones técnicas allí. Algunas serán mejores que otras. Se trata de obtener experiencia operativa para descubrir cuyos algoritmos son mejores y qué reduce el riesgo operativo más”.

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