Astrobee: un sistema de tres robots para encontrar calcetines de astronautas y limpiar la estación espacial

En algún momento de un futuro no muy lejano, la NASA quiere poner en órbita alrededor de la Luna una estación espacial permanente llamada Gateway. A diferencia de la Estación Espacial Internacional (ISS), con astronautas residentes permanentes, Gateway será sobre todo una vía de tránsito, una plataforma de lanzamiento para los astronautas que se dirijan a la superficie lunar o, en última instancia, a Marte. 

La NASA espera que Gateway permanezca vacía la mayor parte del tiempo (la tripulación estará en la estación solo seis semanas al año), pero debe estar lista para recibir a los astronautas cada vez que lleguen, ofreciéndoles un espacio seguro, cálido y con aire. Pero ¿quién mantendrá la estación espacial limpia y en orden? ¡Los robots!

Durante las pruebas, un pequeño robot con forma de cubo se desplazó con destreza por la estación para encontrar un lugar marcado como «rejilla de ventilación», utilizada para la circulación del aire en la cabina, y empleó la visión artificial para detectar automáticamente un objeto extraño que bloqueaba esa abertura: un «calcetín de astronauta» en forma de imagen impresa de un calcetín. 

Después, el robot Bumble realizó una inspección del sexto compartimento del módulo de investigación japonés de la estación espacial y construyó un mapa tridimensional multisensor de alta resolución. Durante ese recorrido, el robot descubrió que se enredaba con cables sueltos y los desenredaba, además de gestionar interrupciones simuladas de la comunicación espacio-Tierra. Al final cumplió las tareas asignadas con una pequeña ayuda puntual de los operadores en tierra. 

El objetivo del proyecto de la NASA Integrated System for Autonomous and Adaptive Caretaking, o ISAAC, es que los sistemas autónomos que ya están a bordo de las estaciones espaciales (por ejemplo, el sistema de soporte vital o el de energía) trabajen con un robot móvil autónomo o semiautónomo para gestionar cualquier situación que requiera intervención física. 

La NASA pone como ejemplo el impacto de un micrometeoroide: la única forma de afrontarlo es localizar dónde está el agujero, coger un parche y fijarlo. Esto significa que el sistema robótico debe ser capaz de desplazarse y manipular objetos. 

Incluso con sus pequeños brazos, los robots Astrobee en realidad no están diseñados para tantas manipulaciones, por lo que casi con seguridad necesitarán ayuda para mantener operativa una estación espacial vacía. Probablemente reciban parte de esa ayuda de Robonaut 2, que podría regresar a la ISS en 2021 para reanudar las pruebas en las que participaba antes de encontrarse con algunos problemas. 

Sin embargo, tras volver a la estación con las piernas acopladas, R2 empezará a desplazarse y a realizar (muy despacio y con cuidado) muchas de las tareas que hacen los astronautas. Siempre ha sido uno de los objetivos de R2, aunque en Gateway hará el trabajo en lugar de los astronautas, y no junto a ellos. Hay otros robots que podrían sumarse al proyecto ISAAC, como el brazo de GITAI, que se probará en la ISS tras participar en el próximo vuelo de SpaceX.

El equipo de ISAAC ya participa en la segunda fase de pruebas a bordo de la estación, que se centra en el control de varios robots durante el transporte de cargas entre una estación espacial sin tripulación y una nave de carga sin tripulación. Además de las pruebas, los investigadores añaden una interfaz de operador mejorada para simplificar el control de los sistemas robóticos. 

En la tercera y última fase de pruebas, los científicos propondrán a ISAAC escenarios de fallos aún más complejos, como la simulación de fugas de aire en la cabina o de un incendio, y además desarrollarán métodos fiables de respuesta a las anomalías que surjan al reaccionar ante estas crisis simuladas. 

Mientras que la ISS y Gateway estarán lo bastante cerca de la Tierra como para que las personas puedan intervenir si es necesario, a largo plazo ISAAC avanza hacia la mayor autonomía robótica que se necesitará para explorar Marte. Idealmente, cuando los humanos lleguen al «planeta rojo», encontrarán una base totalmente preparada para funcionar, con robots haciendo los trabajos pesados. 

En esencia, Astrobee es un nuevo sistema robótico de vuelo libre (tres robots compañeros) que ayudará a los astronautas a reducir el tiempo dedicado a las tareas rutinarias, permitiéndoles concentrarse más en aquello que solo pueden hacer las personas. Los robots están diseñados para realizar tareas como el inventario, la documentación de los experimentos que realizan los astronautas y el traslado de cargas por la estación. 

El sistema Astrobee consta de tres robots con forma de cubo, un software y una base de acoplamiento que se usa para recargar. Los robots se llaman Honey, Queen y Bumble. Desempeñarán un papel importante en la misión de la NASA en la Luna y en otras misiones al espacio profundo. Sistemas como Astrobee podrían convertirse en los cuidadores de las naves espaciales del futuro, supervisando y manteniendo el funcionamiento ininterrumpido de los sistemas mientras la tripulación está ausente.