Ciencia para todos T04E05: Ingenieros de la UMA trabajan en las nuevas misiones a Marte

Por Francisco R. Villatoro, el 12 octubre, 2021. Categoría(s): Ciencia • Noticias • Personajes • Podcast Ciencia para Todos (SER) • Recomendación • Science ✎ 1

Te recomiendo escuchar el episodio T0405, «Ingenieros de la UMA trabajan en las nuevas misiones a Marte», 07 oct 2021 [12:04 min.], del programa de radio “Ciencia para todos”, en el que participo junto a Enrique Viguera (Universidad de Málaga), coordinador de Encuentros con la Ciencia. Esta sección semanal del programa “Hoy por Hoy Málaga” presentado por Esther Luque Doblas (y en algunas ocasiones Isabel Ladrón de Guevara), que se emite todos los jueves (hoy de forma excepcional se emitió un miércoles) en la Cadena SER Málaga (102.4 FM) sobre las 13:30. Enrique y yo hemos intervenido desde nuestras propias casas.

Entrevistamos al profesor Carlos Pérez del Pulgar, doctor Ingeniero en Informática por la UMA, investigador principal del Laboratorio de Robótica Espacial de la Escuela de Ingenierías Industriales de la Universidad de Málaga.

Escucha «Ingenieros de la UMA trabajan en las nuevas misiones a Marte», 07 oct 2021 [12:04 min.] en Play SER.

Fuente: UMA (2021) https://www.uma.es/sala-de-prensa/noticias/ingenieros-de-la-uma-experimentan-con-un-rover-de-la-agencia-espacial-europea/.

Esther: Nos encontramos en la “Semana Mundial del Espacio”, que todos los años se celebra entre el 4 y el 10 de octubre, declarada así por la Asamblea General de Naciones Unidas en el año 1999. Una oportunidad ideal para hablar de los proyectos espaciales que se están llevando a cabo desde la Universidad de Málaga, en especial de los vehículos marcianos. Pero empecemos por el principio, Francis, ¿por qué se eligió esta semana para celebrar las ciencias del espacio?

Francis: La Semana Mundial del Espacio (World Space Week) es la celebración sobre el espacio más grande del mundo. Se celebra entre el 4 de octubre, el día del lanzamiento del primer satélite artificial, el Sputnik I en 1957, y el 10 de octubre, el día de 1967 en que entró en vigor el tratado que rige las actividades de exploración y uso del espacio más allá de la Tierra, la Luna, Marte y otros cuerpos celestes. Muchas instituciones científicas relacionadas con el espacio aprovechan esta semana para realizar de actividades de divulgación, cooperación y promoción de la ciencia y de la tecnología espacial.

Como muchos oyentes recordarán Pedro Duque, el exministro de ciencia, creó el pasado 27 de mayo la Agencia Espacial Española que gestiona nuestro programa espacial. La AEE coordina el CDTI (Centro para el Desarrollo Tecnológico Industrial), la participación española ante la ESA (Agencia Europea del Espacio), el INTA (Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial) y muchas otras instituciones y empresas espaciales.

De hecho, me gustaría destacar la empresa privada española PLD Space, con sede en Elche, que está desarrollando los cohetes Miura para alcanzar el espacio. Con financiación privada y con contratos de la ESA, PLD Space está desarrollando cohetes capaces de retornar a tierra, como hacen los cohetes de la empresa SpaceX de Elon Musk, aunque mucho más pequeños. Su objetivo es lanzar su primer cohete Miura 5 para finales del año 2024. Todos les deseamos mucha suerte en su empeño.

Esther: Este año la Semana Mundial del Espacio tiene como temática las “Mujeres en el Espacio“. Este año la ESA está reclutando astronautas. Enrique, ¿cómo ves la posibilidad de una futura astronauta española?

Enrique: La ESA lanzó el pasado 31 de marzo un proceso de selección para contratar de 4 a 6 astronautas de carrera y unos 20 astronautas de reserva. La ESA dijo que buscaba mujeres astronautas, ya que en toda su historia solo ha habido tres y ahora mismo solo hay una en activo, la italiana Samantha Cristoforetti. De hecho, entre las poco más de 500 personas que han estado en el espacio, menos de 70 han sido mujeres. <<Entre ellas destacan Valentina Tereshkova (1962), Svetlana Savotskaja (1982), Sally Ride (1983) y Eileen Collins (1999)>>.

Se presentaron más de 23 000 aspirantes a astronauta de la ESA, de los que unas 5400 eran mujeres; los aspirantes españoles eran 1334 y entre ellos había 299 mujeres. El 1 de octubre concluyó la primera fase de selección, que han superado unos 1500 aspirantes; pero aún no se ha publicado cuántos son mujeres, ni siquiera cuántos son españoles. Solo sé que uno de ellos es Jorge Pla García, doctor en Astrofísica que investiga en el Centro de Astrobiología (CSIC-INTA).

Esther: En febrero aterrizó en Marte el rover explorador “Perseverance” (“Constancia” en español) de la misión “MARS 2020” de la NASA. Uno de sus instrumentos científicos fue desarrollado en la Universidad de Málaga por el “UMA LaserLab”. Francis, ¿cuál es la contribución malagueña a este rover marciano?

Francis: El catedrático de Química Analítica Javier Laserna y su equipo han desarrollado en Málaga uno de los instrumentos que componen la SuperCam, que está compuesta de un total de seis instrumentos, en concreto un micrófono que permitirá buscar biofirmas de vida marciana a través del sonido; usará la onda de choque que producen los plasmas inducidos por el láser del instrumento. Las ondas acústicas generadas en este proceso se propagan por la atmósfera de Marte, cuya composición es diferente a la terrestre (en un 95 % es dióxido de carbono) y cuya presión es cien veces menor.

El equipo de Laserna está analizando los sonidos que el micrófono podría recoger en Marte usando una Cámara de Vacío Térmico que simula la atmósfera marciana y está situada en el UMA LaserLab. Sus resultados permitirán interpretar la información que se reciba desde el rover Perseverance.

Además, el equipo de Laserna también desarrolló una tarjeta de calibración para otro de los instrumentos de la SuperCam, un láser que analiza muestras de rocas marcianas. La comparación de la respuesta de las rocas con la respuesta de la tarjeta de calibración permitirá realizar un análisis químico de los elementos que componen la muestra.

Fuente: NovaCiencia (2018), https://novaciencia.es/uma-marte-2030/.

Esther: En la Escuela de Ingenierías Industriales de la Universidad de Málaga se encuentra el Laboratorio de Robótica Espacial, cuyo investigador principal es el profesor Carlos Pérez del Pulgar, doctor Ingeniero en Informática por la UMA, que nos atiende al teléfono [Saludos]. El mes pasado llegó a Málaga un prototipo a escala del rover Rosalind Franklin de la ESA que será enviado a Marte el próximo año en la misión ExoMars, ¿qué es lo que estáis estudiando con este rover en vuestro laboratorio malagueño?

Carlos: «Este rover forma parte del proyecto que se comenzó en 2016 entre la Agencia Espacial Europea (ESA) y la Universidad de Málaga (UMA). El objetivo principal de este proyecto es dotar a este tipo de vehículos de una mayor autonomía, cuando realizan su navegación en un planeta como Marte. Nuestro trabajo inicial fue la mejora de los algoritmos de planificación de caminos: el programa informático en el vehículo capaz de decidir cuál es el mejor camino para ir de un punto a otro. Este proyecto se terminó hace un par de años».

«Ahora estamos colaborando en un estudio tecnológico para la próxima misión de la ESA hacia Marte que se realizará durante esta década, que se llama Sample Searching Rover (rover de búsqueda de muestras) [de la Mars Sample Return (misión marciana de retorno de muestras)]. El rover Perseverance de la NASA depositará en suelo marciano una serie de tubos con muestras de suelo en su interior. El nuevo rover de la ESA que llegará a Marte durante esta década se dirigirá a los lugares donde están estas muestras, las localizará y las recogerá. La contribución principal del proyecto de la UMA es el desarrollo de algoritmos de inteligencia artificial para detectar dónde están las muestras, dirigir el rover hacia ellas y controlar el brazo robótico que tiene el rover para que las recoja».

Francis: Para el guiado, la navegación y el control del rover marciano hay que usar algoritmos de inteligencia artificial que serán similares a los que se usan en los coches autónomos. Carlos, ¿cuáles son las diferencias más destacadas entre los algoritmos que controlan un automóvil en una carretera y los que controlan un rover en el terreno marciano?

Carlos: «Hay una parte que es parecida, la parte de la detección de la muestra es similar a los algoritmos de los coches autónomos que detectan un peatón, un coche, un gato, …, por lo que nosotros hemos adaptado dichos algoritmos para detectar la muestra. Por otro lado está la problemática del uso de la inteligencia artificial, y las técnicas de aprendizaje profundo (deep learning), en el espacio. Todo se complica porque los procesadores que se usan en el espacio son unas diez veces más lentos que los tenemos en la Tierra, incluso que el procesador que tenemos en nuestros teléfonos móviles. Esa es la gran complicación con la que hay que lidiar».

Enrique: Los rovers de la NASA que están en Marte, como Perseverance, son controlados desde la Tierra: cada día marciano (llamado sol) se les envía un plan de instrucciones para cada acción que deben realizar en Marte. Carlos, si no entiendo mal, ¿vuestro objetivo es que el rover Rosalind Franklin de la misión ExoMars pueda automatizar muchas de estas tareas?

Carlos: «La llamada teleoperación, cómo se opera un rover desde la Tierra, es un gran problema. Si el vehiculo está, por ejemplo, en la Luna, la teleoperación es fácil porque solo hay un retraso de unos cinco segundos en las comunicaciones. El problema con Marte es que suele haber entre cinco y veinte minutos de retraso; y además el satélite que realiza las comunicaciones tiene que estar viendo al vehículo y transmitiendo a la tierra, lo que impide tener una comunicación directa con el vehículo durante todo un sol (día marciano)».

«En el caso de Perseverance, tanto la ESA como la NASA están trabajando en intentar dotar de una mayor autonomía a este tipo de vehículos. El vehículo Rosalind Franklin estará dotado de algunas tecnologías que le permitan tener algo de autonomía, pero no será más allá de decirle en la imagen que se ve en el rover que vaya hacia un punto concreto; es decir, las órdenes que llegarán desde la Tierra serán para recorrer unas decenas de metros como mucho. No es como decirle al vehículo que vaya a una posición que está a uno o dos kilómetros».

«Esto es en lo que se está trabajando para la siguiente misión, la misión de recogida de muestras de Marte, va a requerir que el vehículo tenga más capacidad de autonomía; la razón es que la ventana de tiempo que va tener el vehículo para recoger la muestra está mucho más limitada, ya que hay un satélite que orbitará Marte esperando a recibir las muestras y traerlas de vuelta a la Tierra».

Fuente: NovaCiencia (2018), https://novaciencia.es/uma-marte-2030/.

Esther: Para un ingeniero e investigador malagueño será todo un honor colaborar en el desarrollo de un rover que acabará recorriendo la superficie de otro planeta. ¿Llevaremos a Marte un poquito de la investigación malagueña?

Carlos: «Así es, en eso estamos trabajando y para nosotros es un honor y un orgullo poder colaborar con instituciones de ese nivel en Europa. Este proyecto, además, nos ha abierto las puertas a participar en otros proyectos europeos y en algunas ofertas con la industria. Sin lugar a dudas, demuestra la capacidad de tecnología que tenemos aquí en la Universidad de Málaga, nuestra capacidad para poder participar en este tipo de misiones. Tanto con el trabajo del profesor Laserna, como también, humildemente, lo que hacemos aquí, que no es comparable tampoco, ponemos ese granito de arena».

Esther: Agradecemos al profesor Carlos Pérez del Pulgar, investigador principal del Laboratorio de Robótica Espacial de la UMA por habernos atendido y le deseamos que la misión ExoMars y el rover Rosalind Franklin sean todo un éxito. Así como el próximo rover de la ESA que aterrizará en Marte para la recogida de muestras.[Despedida y cierre]



1 Comentario

  1. Hola Francis

    Un placer leerte, como siempre. Sólo comentarte que te has pasado un poco con lo de la agencia espacial española. Lo único que realmente ocurrió es que se anunció su creación de improviso, y tanto la persona que hizo el anuncio como el ministerio que lo confirmó hace meses que fueron cesados de sus cargos. Y no ha habido ni una sola noticia más al respecto, mucho menos que la agencia esté ya montada y funcionando. Si tú tienes alguna información adicional en este tema, me encantaría conocerla.
    Muchas gracias

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