En noviembre, el astronauta de la ESA Luca Parmitano hizo historia al tomar el mando de un rover de la Estación Espacial Internacional (ISS). Como parte de los experimentos de Analog-1, esta hazaña fue posible gracias a una infraestructura de comando de "Internet espacial" y una configuración de control de retroalimentación de fuerza. Esto le permitió a Parmitano operar remotamente un rover a 10,000 km (6,200 millas) de distancia mientras orbitaba la Tierra a una velocidad de 8 km / s (28,800 km / h; 17,900 mph).
Estos experimentos, que forman parte del programa de red de operación robótica multipropósito (METERON) de la ESA, se llevaron a cabo en un hangar en Valkenburg en los Países Bajos, cerca del Centro Europeo de Investigación y Tecnología de la Ciencia (ESTEC) de la ESA. La primera prueba, que tuvo lugar el 18 de noviembre, involucró a Parmitano guiando al rover a través de una carrera de obstáculos diseñada para verse y sentirse como la superficie de la Luna.
Las pruebas validaron la red de control sofisticada, así como los controles, que proporcionan a los astronautas el sentido del tacto. Para la segunda prueba, que tuvo lugar el 25 de noviembre, el rover navegó a través de un entorno lunar simulado completo, recogiendo y recolectando muestras de rocas. Esta prueba evaluó la capacidad de un rover operado de forma remota para realizar estudios geológicos en mundos alienígenas.
Como dijo el ingeniero de la ESA, Kjetil Wormnes, quien lidera la campaña de prueba Analog-1, en un reciente comunicado de prensa de la ESA:
"Imagina al robot como el avatar de Luca en la Tierra, proporcionándole visión y tacto. Estaba equipado con dos cámaras, una en la palma de la mano y la otra en un brazo maniobrable, para permitir que Luca y los científicos ubicados a distancia observen el entorno y se acerquen a las rocas ”.
Utilizando el dispositivo de retroalimentación de fuerza Sigma 7 (que le da al usuario seis grados de libertad) y un par de monitores, Parmitano guió al explorador a través de caminos estrechos para llegar a tres sitios de muestreo diferentes y seleccionar rocas para el análisis. Mientras tanto, un equipo de expertos en geología con sede en el Centro Europeo de Astronautas (EAC) en Colonia, Alemania, estuvo en contacto con él y le aconsejó sobre qué rocas eran objetivos de investigación prometedores.
Esta fue la primera vez que este tipo de tecnología se ha utilizado en la ISS para controlar un robot en tierra. También se basó en un proyecto anterior realizado por la ESA diseñado para familiarizar a los astronautas con los estudios geológicos. Como Jessica Grenouilleau, líder del proyecto METERON en el Grupo de Sistemas de Exploración de la ESA, indicó:
"Nos beneficiamos del entrenamiento previo de Luca a través de nuestro programa Pangea, que les brinda a los astronautas experiencia práctica en geología. Ayudó enormemente a tener una discusión eficiente entre la tripulación y los científicos ".
El enlace de control bidireccional entre el móvil y la EEI fue posible gracias a los satélites de comunicación ubicados en órbita geoestacionaria (OSG). Estos conectaron a Parmitano al EAC y al hangar donde se realizó la prueba, y con una latencia (o retraso de tiempo) de solo 0.8 segundos. Gracias a la revolucionaria interfaz, Luca pudo sentir al robot tocando el suelo o levantando una roca.
El hardware y software METERON utilizado en estos experimentos fue desarrollado por el Laboratorio de Interacción de Robots Humanos de la ESA, ubicado en Noordwijk, Países Bajos. El Instituto de Robótica y Mecatrónica del Centro Aeroespacial Alemán (DLR) brindó apoyo, y fue responsable de integrar el software de control y optimizar los comentarios del sistema para tener en cuenta el retraso de tiempo.
El ingeniero robótico de la ESA Thomas Krueger, que dirige el Laboratorio de HRI, explica:
“Para este escenario de exploración, que implica un retraso de tiempo relativamente corto, hemos podido combinar las ventajas relativas de los humanos y los robots: un humano por su capacidad para lidiar con entornos complejos y no estructurados y la toma de decisiones, y un robot hábil capaz de hacer frente a entornos hostiles y ejecutar con precisión los comandos de su operador.
“Al mejorar la experiencia del operador con retroalimentación de fuerza y controles intuitivos, podemos hacer factibles las tareas de control robótico anteriormente imposibles y abrir nuevos métodos para explorar el espacio. Ahora estamos interesados en analizar los datos y comentarios de Luca para ver los detalles de cómo se desempeñó y descubrir dónde podemos mejorar y preparar futuros planes de exploración ".
Los experimentos Analog-1 son los últimos de una serie de campañas de pruebas de robot humano progresivamente más desafiantes de METERON que involucran a la EEI. La primera prueba de retroalimentación de fuerza (que implicó un grado de libertad) tuvo lugar en 2015 como parte del experimento Haptics-1. Esto fue seguido en 2016 por el experimento de dos grados de libertad Kontur-2 del DLR. Todo esto culminó en estos últimos experimentos de seis grados de libertad.
El próximo paso tendrá lugar en algún momento del próximo año e implicará una simulación al aire libre en un entorno similar a la Luna (ubicado por el momento). Para esta fase de prueba, el rover recolectará y examinará muestras de rocas locales en un escenario diseñado para parecerse a una misión completa de la superficie lunar lo más cerca posible.
Cuando se envíen exploradores robóticos a la Luna y a Marte en el futuro cercano, METERON permitirá que los astronautas los controlen desde hábitats orbitales, como la Puerta Lunar y el Campamento Base de Marte, en lugar de tener que enviar señales desde la Tierra. La tecnología también permitirá la exploración de entornos inaccesibles o potencialmente peligrosos que los astronautas no pueden alcanzar.
Asegúrese de ver también este video de la última prueba Analog-1, cortesía de la ESA:
