IDEAS DE JULIO VERNE?… El Editor se encuentra con este interesante artículo. No conocemos su actualidad ni hasta donde llegaron sus previsiones. Pero entusiasma que México demuestre sus aportaciones a la Tecnología Aplicada del Siglo XXI. Felicitaciones . EZ. – DCA
Proyecto Colmena. La huella de la UNAM en la Luna
Durante millones de años, la Luna ha recibido el impacto de miles de meteoritos. Ese incesante bombardeo ha dejado como secuela que la superficie de nuestro satélite natural sea una capa de restos poco compactos, cuya profundidad va de los pocos centímetros hasta un centenar de metros.
Por Yassir Zárate Méndez
Ese manto se conoce como regolito, explica a El faro en línea el Dr. Gustavo Medina Tanco, responsable del Laboratorio de Instrumentación Espacial, conocido como LINX, del Instituto de Ciencias Nucleares (ICN), de la UNAM. Y esa capa es donde se desplazará una singular generación de microrrobots.
Medina Tanco se encuentra a la cabeza de un multitudinario equipo que colabora en el proyecto COLMENA, una iniciativa que para mediados de este año colocará en la Luna a un enjambre de robots miniatura, concebidos, diseñados y construidos por expertos y estudiantes de la UNAM, con la ayuda de numerosas empresas del sector privado.
El espacio 4.0
Durante la Guerra Fría, la carrera espacial se distinguió por una pugna entre las dos grandes superpotencias emergidas de la Segunda Guerra Mundial: la Unión Soviética y Estados Unidos. Esa singular competencia arrancó con el lanzamiento del satélite Sputnik, en 1957, el primer artefacto humano puesto en órbita.Aunque parecía que los soviéticos llevaban la delantera, el alunizaje del módulo lunar Eagle, de la misión Apolo XI de la NASA, significó un triunfo contundente del programa espacial estadounidense.
La caída de la URSS representó una pausa a la rivalidad entre soviéticos y estadounidenses, al tiempo que abrió oportunidades para nuevos competidores de la carrera espacial.
La Unión Europea, Japón y más recientemente China y la India, con sus respectivas agencias, comenzaron a enviar vehículos y dispositivos fuera de nuestro planeta. Pero el salto más llamativo lo ha dado la iniciativa privada. Empresas como Space X, de Elon Musk, Blue Origin, de Jeff Bezos, o Virgin Galactic, de Richard Branson, han acaparado los titulares de la prensa por su particular competencia para efectuar vuelos suborbitales u orbitales. Ellos representan la fase 4.0 de la carrera espacial.
La competencia ha traído un extraordinario abaratamiento de los costos, apunta el investigador del ICN. “Todo eso te está haciendo bajar el costo. Vivimos épocas especiales en el sector espacial”.
Una tendencia se mueve hacia la miniaturización de las tecnologías, pasando por la electrónica, la manufactura de equipos y el uso de nanomateriales, aunado al despegue de la inteligencia artificial, con una disminución de costos muy considerable”, recalca.
“Hablar de miniaturización quiere decir disminución de masa, y masa es algo que cuesta mucho poner en el espacio, porque básicamente está relacionado con la cantidad de combustible que tienes que consumir”, reseña.
Por otro lado, la disminución de tecnología ha permitido un cambio en la filosofía de trabajo de proyectos de esta naturaleza. En lugar de tener una plantilla reducida de personal muy especializado trabajando en esa área, “ahora puedes multiplicar ese número de gente, por factores de cien, de mil; puedes hablar de millones de personas trabajando en eso, como en otras actividades, y eso te lleva a una gran creatividad y a disrupción en todos los sentidos”, asienta Medina Tanco.Asimismo, las agencias nacionales mantienen una fuerte presencia, reforzadas por alianzas estratégicas para embarcarse en aventuras como el retorno a la Luna, como planea hacer la NASA a través del proyecto Artemisa, con el que espera colocar a una astronauta en la superficie de nuestro satélite, más de medio siglo después de las misiones Apolo.
Es en este contexto que la Universidad Nacional ha puesto en marcha varios proyectos para desarrollar tecnología y estar a la par de esta pujante industria, que promete numerosas ventajas.
Dr. Gustavo Medina Tanco
El espacio exterior al alcance de la mano
“Tal vez estamos viviendo un momento parecido a cuando se descubrió América, solo que ahora estás agregando un continente extraplanetario, que es la Luna, además de los asteroides, por lo menos los que están próximos a la Tierra”, señala con entusiasmo el responsable del LINX, quien destaca un proceso de democratización del espacio, que se abre no solo para las grandes naciones que puedan poner recursos en eso, sino también para países emergentes.
A la carrera espacial se han sumado nuevos competidores, como México y otras naciones que hasta ahora se habían mantenido como meros espectadores, además de otro tipo de actores: pequeñas empresas, emprendedores y la academia.
Para el Dr. Gustavo Medina Tanco hay claramente dos opciones para países como el nuestro: mantenerse en esa condición de convidados de piedra o empezar a participar con proyectos propios.
Esta última opción también tiene dos senderos que se bifurcan y finalizan en realidades contrastadas.
“Si quieres participar como país en ese proceso, debes tener una de dos cosas: dinero, y mucho, o tecnología. Lo importante es ver el futuro y planear. Si uno ve qué lugar tiene México dentro de ese futuro, es muy fácil la respuesta: si no hacemos nada, pues no tendremos ningún lugar”, advierte.
Es así como estamos ante dos muy claras opciones: o seguimos haciendo lo mismo que hemos hecho hasta ahora, con la consecuencia de que tendremos los mismos problemas en el corto, mediano y largo plazos, “solo que peores todavía, porque el resto del mundo va a estar mucho más lejos y haciendo otras cosas”.
O bien, administramos nuestro potencial, ampliamos la capacidad de resolver desafíos; atendemos los problemas de hoy, “que tienes que atacarlos, porque no puedes dejarlos olvidados, pero un poco de tu ancho de banda lo dedicas a construir un futuro diferente para que el día de mañana no sigamos viviendo exactamente los mismos problemas, solo que en un contexto internacional muchísimo peor, porque el mundo está evolucionando exponencialmente y avanza con ciencia y con tecnología”.
Ante las limitaciones presupuestarias de los países de nuestro entorno, Medina Tanco plantea que la apuesta más segura es contar con tecnología, en este caso orientada hacia la robótica. Ahora bien, la tecnología lleva tiempo para desarrollarse: “No se hace en un sexenio, ni a las corridas”.
Además, hay que identificar un nicho donde se pueda tener una oportunidad para hacer aportaciones disruptivas, y por lo tanto diferentes para planear a largo plazo. Es así como uno se encuentra ante “dos grandes caminos, casi en las puntas de un gran espectro”, asienta.
En una punta encontramos a un robot “tremendamente inteligente, fuerte, con gran listeridad e inteligencia artificial generalizada, si quieres más que un humano. Esa es una opción. La otra posibilidad es irte a la otra punta del espectro. En este caso, la opción consiste en diseñar y construir robots pequeños, pero con la capacidad de trabajar en conjunto, como hacen las hormigas o las abejas, cuyo esfuerzo colaborativo les permite sobrevivir.
El proyecto Colmena es la materialización de esta propuesta.
Un enjambre de robots miniatura
Si hay algo que no está muy bien adaptado para trabajar en el espacio, es el ser humano, sostiene el Dr. Medina Tanco. La respuesta a esa situación son los robots. “La idea es irse en esa dirección: probar microrrobots, no sumamente inteligentes, pero que tengan la capacidad de trabajar en equipo”, acota.
La primera empresa de la UNAM a la Luna consistirá en cinco robots miniatura, de apenas 57 gramos. Toda la misión, incluyendo las telecomunicaciones y el equipo para el alunizaje pesa 600 gramos. “Es una gran, gran miniaturización, y eso ya es un inmenso desafío de tecnología. Nadie lo ha hecho. Somos los primeros en hacer una cosa de esas para aplicación espacial”, resalta.
Se trata del primero de una serie de pasos, que enfrenta desafíos muy grandes; son una prueba de una serie de conceptos y de datos científicos, relacionados con la escala de robots de muy reducido tamaño.
“Cuando te pasas a esa escala son completamente diferentes de una máquina más grande. La física de los problemas es muy distinta”.
Nos recuerda que la Luna lleva miles de millones de años bombardeada por micrometeoritos y por iones de viento solar, entre otros objetos siderales. La superficie está cubierta por una arena, llamada regolito, que tiene entre 10 y 100 metros de espesor.
Las partículas pueden llegar a la escala de nanómetros. Por si fuera poco, la radiación ultravioleta carga los granos y forma un campo eléctrico; de hecho, levitan hasta unos 20 centímetros de altura.
“Los robots de Colmena tienen toda su electrónica a 18 milímetros del suelo. Eso quiere decir que vivirán allí dentro de ese polvo y que lo que verán es completamente diferente. Los granos que son un poco más grandes no llegan a levantarse, pero se repelen entre ellos. Todo eso debe ser una especie de fluido; es una cosa que no es ni agua ni arena, sino una cosa extraña. No sabemos qué va a pasar y no hay forma de verlo en la Tierra. Hay que hacer ese experimento ahí. Ese es uno de los problemas”, detalla el titular del LINX.
Por otro lado, debido a su reducido tamaño tendrán que arreglárselas para hacer frente a los cambios súbitos de la temperatura, que pasa de los menos 150 grados centígrados a una mayor a los cien grados.
“Tienes que demostrar que pueden sobrevivir a los cambios térmicos, al regolito, a la radiación. En fin, tienes una serie de problemas”Dr. Gustavo Medina Tanco
Por si fuera poco, una vez hecho el alunizaje, los cinco robots tendrán que ser capaces de comunicarse en medio del regolito. Si sobreviven a todo eso van a intentar navegar entre el polvo.
“Si lo consiguen van a intentar trabajar en conjunto, como un enjambre. Primero tendrán que localizarse entre ellos. Acá en la Tierra es fácil, porque sacas el celular y tienes el GPS. Allá no hay GPS. Se las tienen que arreglar entre ellos; tienen que formar un sistema de referencia para autoorganizarse, y después van a tratar, una vez que logren eso, de navegar hasta juntarse en un único lugar para mostrar que pueden hacer ese esfuerzo cooperativo”, adelanta.
Una vez superadas todas esas etapas, los robots de Colmena van a quedarse unos ocho días terrestres levantando mediciones. Tras reunirse, se quedarán parados y aprovecharán sus sensores, más o menos sofisticados, para medir una serie de parámetros del plasma polvoroso de regolito y que nadie ha medido a esta escala.
“Esa sería la primera misión. Y ya estamos empezando a trabajar con los robots de la segunda, que son completamente diferentes”, y ese proyecto también lo reseñaremos aquí en El faro en línea.
La importancia de la colaboración
Para el responsable del LINX, el proyecto hubiera sido imposible de materializar sin el apoyo de numerosas empresas mexicanas y del extranjero: Würth Elektronik, nCAP, MicroLink Devices, Maxon, C&R Technologies, Rohde & Schwarz, Glenair, Samtec, Kmox, Tektronik, DOW, Kuraray, HIESC, Century 3D, Astrobotic. Esto es parte de la manera de encarar el espacio 4.0
“Creo que es hora de que lo hagamos y la UNAM es el ente básico para mantener esa filosofía y percibir ese tipo de necesidades de desarrollo y llevarla adelante a capa y espada. Yo lo veo inclusive como un paso más allá. Tal vez más importante que ejercer el liderazgo en ciencia y tecnología, es la capacidad de pensar diferente, de mirar hacia el futuro y pensar cuál es el lugar de México, de nuestra sociedad, en ese futuro y cuáles son las herramientas que deben ser desarrolladas para volver realidad ese futuro, que esperemos sea diferente; esas reservas son las más grandes que tiene la UNAM”.Dr. Gustavo Medina Tanco
Con este proyecto la Universidad Nacional reafirma su liderazgo en ciencia e innovaciones tecnológicas.
EL FARO EN LÍNEA