La Agencia Espacial Europea (ESA) llevará a cabo el año próximo en las laderas volcánicas del Etna, en Sicilia, Italia, similares a la Luna, un ensayo general para probar cómo en el futuro los astronautas desde el Lunar Gateway, en el espacio, podrán operar rovers a distancia en la superficie de nuestro satélite.
La pasada semana, un controlador en Alemania operó el rover Interact equipado con pinzas de la ESA alrededor de un paisaje lunar simulado en el corazón técnico de la agencia, en el Centro Europeo de Investigación y Tecnología Espacial (ESTEC), en Noordwijk, en los Países Bajos, para practicar la recuperación de muestras geológicas. Al mismo tiempo, un rover más pequeño en Alemania interactuó con el rover de la ESA como si estuvieran juntos en el mismo sitio.
El objetivo detrás de las pruebas de esta pasada semana es que, en el futuro, los astronautas a bordo del Lunar Gateway en el espacio podrán operar rovers en la superficie de la Luna, utilizando controles de retroalimentación de fuerza, como un joystick de juego de alta gama que mueve su usuario para experimentar un sentido del tacto realista comparable a estar allí presente.
La idea fue probada en principio durante la campaña Analog-1 del año pasado, llevada a cabo por el Laboratorio de Interacción de Robots de la ESA, con el apoyo del Instituto de Robótica y Mecatrónica del Centro Aeroespacial Alemán DLR en Oberpfaffenhofen, cerca de Munich.
Analog-1 concluyó con el astronauta de la ESA Luca Parmitano en órbita a bordo de la Estación Espacial Internacional (ISS) operando el rover Interact en tierra, guiado por visión de alta fidelidad y tacto para realizar un ejercicio de muestreo geológico.
“Nuestro plan original era hacer un seguimiento de Analog-1 con un estudio de campo geológico genuino, en el Etna en Italia”, explica el ingeniero robótico de la ESA, Thomas Krueger, al frente del laboratorio de HRI.
“Esta investigación se planificó como parte de la iniciativa ARCHES (Redes robóticas autónomas para ayudar a las sociedades modernas) de DLR, para desarrollar sistemas robóticos heterogéneos, autónomos e interconectados en el contexto de una aplicación real”.
“Desafortunadamente, las restricciones actuales de Covid-19 hacen que esto sea imposible por ahora. En su lugar, tuvimos la idea de unir a los rovers sobre una base virtual: configuramos una infraestructura de red común para hacerles pensar que están juntos, aunque no lo estén, como una versión robótica de una teleconferencia, para ser un vestido a gran escala, un ensayo para nuestro viaje al Etna, que ahora ha sido reprogramado para el próximo verano”.
La prueba culminó con el rover Interact operado en conjunto desde DLR a más de 660 kilómetros de distancia, junto con el centro de la ESA en Darmstadt, Alemania, ayudando a seleccionar y recuperar muestras geológicas, supervisando las actividades en el ‘espacio’.
“Este tipo de experimentos son muy importantes para que practiquemos y ganemos experiencia en operaciones, lo cual es esencial para las futuras misiones robóticas de la Luna de la ESA”, afirma el ingeniero de operaciones de ESOC, Thorsten Graber.
Adoptando el rol de control de misión, la parte de ESOC empleó herramientas de visualización y comando de alto nivel desarrolladas por la compañía Trasys.
“Nuestro rover tiene dos cámaras, una montada en un brazo maniobrable y la otra en la pinza al final de otro brazo”, explica el ingeniero de robótica de la ESA Edmundo Ferreira. “Esta pinza se controla mediante un dispositivo de retroalimentación de fuerza Sigma 7 con seis grados de libertad, lo que permite al operador sentir cada vez que su brazo toca el suelo o recoge una piedra. De hecho, el dispositivo utilizado en DLR es el repuesto de vuelo del dispositivo de retroalimentación de fuerza que Luca Parmitano empleó el año pasado, modificado para el espacio por Thales Alenia Space”.
“Cuando se usa en el espacio de forma real, la ‘latencia’, o el retraso de la señal, definitivamente será un problema, por lo que hemos estado experimentando para ver cómo reaccionan los usuarios a los niveles crecientes de retraso entre un comando que se da y la reacción del brazo móvil”, añadió.
Este ensayo es el últimó de una serie de campañas de prueba humano-robot cada vez más desafiantes, denominadas colectivamente Meteron (Red de operaciones robóticas multiusos de extremo a extremo).
“Nuestro trabajo siempre se ha centrado en habilitar operaciones remotas, pero debido a la pandemia de Covid-19, nuestro equipo ha tenido que practicar el trabajo remoto simplemente para hacer posible esta campaña de prueba”, agrega Krueger. “Por lo tanto, aunque hemos estado colaborando on line para desarrollar software de control, por lo general, solo un ingeniero ha estado trabajando en el laboratorio a la vez, con soporte telefónico y on line con el resto de nosotros. Mientras tanto, los dispositivos de control se operaban en casa, para practicar la operación de sistemas robóticos en el laboratorio“.
El propio rover Interact está en proceso de actualización, incluida la adición de protección contra el polvo para sus brazos y componentes electrónicos, en preparación para el viaje al Etna del próximo año.
