Robots para conquistar la última frontera // iRobot

[publicado originalmente en Revista QUO]

Más del 71% de la superficie del planeta está cubierta por agua: cuatro océanos, 86 mares y un sinnúmero de lagos… y seguimos llamádolo el Planeta Tierra, seguramente porque las aguas siguen siendo unas grandes desconocidas. ¿Cuándo conquistaremos la última frontera?

Scaphandre

Jules Verne imaginó que el Nautilus se sumergería en las profundidades abisales, cargando en su interior con una tripulación de marineros y científicos, para atravesar los océanos y revelar sus secretos hace ya más de ciento cuarenta años. Pero Verne, por una vez, no fue un pionero: el Nautilus existía desde el 1800, Robert Fulton lo había diseñado y puesto a prueba como vehículo militar para el ejército de Napoleón. El Emperador, sin embargo, era más “de montaña” y desestimó el invento. Fueron los ingleses los que finalmente se hicieron con el ingenio, pagando a Fulton para que se cambiara de bando. Aquel primer submarino operado por tres hombres podía sumergirse hasta 25 metros durante cuatro horas y, a través de su cúpula de vidrio, revelar la posición de los barcos enemigos para colocarles minas explosivas. Aquello era una máquina de guerra, de modo que no podemos echarle en cara a Fulton que no pusiera otra ventana en el suelo con la que observar el fondo marino. ¿A quién le podía interesar? Ahí sí fueron pioneros Verne, y a los que pensaban como él.

 

Hace unos días tuve la suerte de conocer a un personaje que combina perfectamente lo mejor de Fulton y Verne: Colin Angle, el Presidente y Fundador de iRobot. Angle es un ingeniero del Instituto de Tecnología de Massachusetts que, después de trabajar unos años con el genio y gurú mundial de la robótica Rodney Brooks, colgó la bata de científico para ponerse la corbata (es un decir, como buen geek, lleva mal lo de las corbatas) de empresario y convertir sus sueños en realidad.

 

Colin Angle @ iRobot NY
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Uno de esos sueños es el que nos ocupa hoy: conquistar los océanos. Cuando pensamos en el mundo submarino nos vienen a la mente multitud de imágenes de las magníficas series del Capitán Costeau o tal vez alguna película holliwodiense como Abyss. Es decir: tipos embutidos en submarinos acorazados que descienden a las profundidades abisales para revelar sus secretos, o lo que hubiera imaginado un Julio Verne contenporáneo. Pero si pretendemos explorar la vasta inmensidad acuática así, no va a resultar fácil.

Los submarinos tripulados son caros y peligrosos. Además, sus misiones son necesariamente más cortas que las de los no tripulados. Y aunque debemos todo el conocimiento que tenemos sobre el fondo marino a aparatos como el Alvin [LINK], hace unos años que la comunidad científica empezó a explorar otras posibilidades.

 

Si nadie tiene que respirar, comer, o regresar a la superficie, las misiones de los sumergibles no tripulados pueden alargarse. El ABE, Autonomous Benthic Explorer, representó hace 15 años un gran avance para la investigación: un sumergible similar al Alvin pero sin tripulación y autónomo. Fue el primer vehículo capaz de alcanzar algunos de los lugares más remotos y peligrosos del planeta, hizo mapas detallados de los fondos oceánicos y volcanes submarinos gracias que podía operar durante 34 horas con total autonomía. Desgraciadamente, el ABE se perdió a principios de este año cerca de la costa de Chile cuando una de sus cúpulas implosionó. Con él no solo se perdió una preciosa herramienta de investigación, también se quedaron en el fondo del mar el millón de dólares que costó fabricarlo.

 

Necesitamos una solución diferente… y puede que el secreto esté en dejar de bucear y empezar a volar por el fondo del mar.

 

En un extremo del cuadrilátero tenemos al peso pesado del mar: con 500 kilos de peso, un millón de dólares de presupuesto y un equipo humano controlándolo en todo momento al ABE. En el otro extremo, la promesa de la investigación submarina en la categoría pluma: con tan solo 52 kilos de peso, un coste de 150000 dólares y capaz de apañárselas solito durante siete meses el SeaGllider -literalmente, Planeador Marino, en inglés- es un robot creado en la Universidad de Washington y desarrollado por iRobot capaz de revolucionar la investigación oceánica.
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El SeaGlider se sumerge hasta los 1000 metros de profundidad 650 veces seguidas y posee el récord de autonomía submarina entre los robots. ¿Su secreto? No bucea, vuela gracias a su diseño de avión llevado al agua. Tiene un flotador interno que se hincha mediante un pequeño motor: hinchándose, hace que el robot pese menos que el agua y suba, deshinchándose su peso lo arrastra a las profundidades. Además, en el interior, la batería que lo alimenta está montada sobre unos raíles que la desplazan sobre su eje vertical y cambiando la distribución de peso de manera que el morro apunte hacia arriba o hacia abajo. Al combinar estos dos mecanismos con su fuselaje de proyectil y unas alas, el comportamiento del Glider es como el de un planeador: capaz de subir o bajar lentamente y con un coste energético cercano a cero. Esto es lo que le permite operar durante meses con una sola batería. Mientras tanto, envía datos a través de su conexión satélite y recibe nuevas instrucciones.

¿Qué datos? Pues los que el investigador quiera. En palabras de Angle “el glider se concibió como una camioneta que transporta lo que uno quiera desde la superficie hasta 1000 metros. Hay una enorme variedad de sensores que se le pueden acoplar.”
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Una prueba de fuego

El reto más importante que el robot a acometido, y con un increíble éxito, ha sido su participación en la gestión de la crisis del Golfo de México. “Junto al Ejército estadounidense y un grupo de Universidades, iRobot tiene tres SeaGliders en el Golfo de México que están ayudando a averiguar qué sucede bajo las aguas. Los Gliders están equipados con sensores que miden diversas variables, incluyendo la concentración de oxígeno y la presencia de crudo hasta los 1000 metros de profundidad”. En un momento en que todos los recursos estaban movilizados y aún así no podían dar cuenta de la situación, fueron los Gliders los que revelaron el tamaño real de la tragedia al descubrir que, además del crudo que había arrasado la costa, hay multitud de bolsas de petróleo  que todavía no han salido a la superficie y que seguirán contaminando en el futuro. La misión de localización y control de estas bolsas sigue en activo y los datos que se obtienen pueden obtenerse libremente y en tiempo real a través de GoogleEarth.

 

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El robot también trabaja en otra emergencia ecológica: el estudio del cambio climático. Hace tiempo que se conoce el papel clave que las corrientes oceánicas juegan en la regulación del clima a nivel planetario. Lo que no tenemos todavía es un modelo suficientemente detallado de cómo funcionan las corrientes y, sobre todo, de cómo el calentamiento global las está afectando. Los gliders están siendo utilizados por los científicos para obtener datos sobre salinidad, temperatura, fuerza de las corrientes, etc. con el objetivo de avanzar en la lucha contra el cambio climático. Las cuentas salen claras: por el precio de un sumergible como el ABE, podemos desplegar una flotilla de diez gliders que trabajen durante meses midiendo el estado de los océanos.

Por si alguien pensaba que estas cosas solo se ven en Estados Unidos, resulta que tenemos un SeaGlider trabajando para el CSIC en las costas Gallegas desde principios de año. Los científicos españoles, en colaboración con la Universidad de East Anglia, consideraron que ésta era la mejor opción para recoger datos sobre las aguas de la plataforma continental -temperatura, velocidad de la corriente, salinidad, densidad, contenido de oxígeno, clorofila…- con un doble objetivo, mejorar las predicciones que guían a las flotas pesqueras y controlar vertidos contaminantes.

 

Ahora bien, si lo tuyo no son las profundidades, no te preocupes: ¡también hay una solución para esto! Junto al SeaGlider descubrí a otros dos componentes de la familia subacuática de iRobot: el Ranger y el Transphibian.

El Ranger parece un torpedo pequeño propulsado por una hélice y su objetivo es la vigilancia, civil y militar. Actualmente se usa en puertos como el de Nueva York para controlar el posible contrabando que algunos barcos transportan adherido a su casco o para comprobar el estado de conservación de los muelles. En el ejército se usa como herramienta de reconocimiento en zonas de poca profundidad. Gracias a que su poco peso y facilidad de maniobra un solo soldado puede transportarlo y controlarlo con rapidez.

 

El Transphibian es el más extraño de todos. Sus cuatro aletas rotatorias le confieren el aspecto de una tortuga marina y es que, de hecho, se desenvuelve con idéntica soltura en el agua, como si fuera un helicóptero marino: nada, gira sobre sí mismo, adopta cualquier posición y es capaz de reptar sobre el fondo o de salir a la superficie y desplazarse sobre la costa usando sus aletas rotatorias a modo de patas. Su uso es principalmente militar aunque también es un robot interesante para la investigación gracias a su capacidad para moverse por zonas de marea sin riesgo de quedar varado.
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Protágoras decía que el hombre es la medida de todas las cosas… Pero el avance de la ciencia y la tecnología hace tiempo que, aunque tal vez no seamos siempre conscientes de ello, forzó la jubilación del patrón hombre. Los robots, todavía en pañales, están transformando nuestra percepción de lo posible.

¿Quién sería capaz de embutirse en un pozo de petróleo en activo, descender por un claustrofóbico tubo de más de un kilómetro, soportando temperaturas y presiones extremas? ¡Un robot! El MicroRig se diseñó, precisamente para este tipo de misiones imposibles. Y hoy tendríamos robots como este, que habrían podido atajar la fuga de petróleo del Golfo de México en cuestión de horas sino fuera porque el proyecto fue desestimado por las petroleras hace más de diez años y tan solo ha quedado un prototipo.

 

Y ¿qué hay de la exploración extraterrestre? Hace años que una de las ideas de Colin Angle se transformó en el Mars Rover, el primer vehículo que pisó la superficie de otro planeta. Hoy, la NASA prepara el ARES -Aerial Regional-Scale Environmental Surveyor- un robot planeador que, propulsado por cohetes, sobrevolará la superficie del planeta rojo para cartografiarla con extremo detalle y llegar a rincones montañosos que no han podido alcanzar los rover.

 

Volvamos un momento al planeta Tierra para explorar sus tripas. Hace poco que vivimos la tragedia con final feliz de los mineros chilenos. ¿Y si explotamos minas sin poner en peligro a seres humanos? La Korea Coal Corp. Está desarrollando robos autónomos capaces de excavar, extraer mineral y transportarlo a la superficie. Cero riesgo humano y un 30% más de eficiencia.

Hablando de riesgo para las personas, en el campo de batalla los soldados desarrollan algunas de las tareas más peligrosas del mundo: localizar y desactivar explosivos con seguridad o explorar callejones y edificios cuesta vidas. ¿La solución? Los robots SUGV (Small Unmanned Ground Vehicle) y iRobot 710 Warrior. En dos tamaños, un pequeño y ágil explorador teledirigido y un desactivador de explosivos que recuerda al protagonista de la película Cortocicuito, llevan años ayudando a las tropas en Afganistán e Irak.

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