Tecnologías para controlar naves espaciales pequeñas y robots

Estación espacial

Los miembros de la tripulación a bordo de la Estación Espacial Internacional llevaron a cabo investigaciones científicas que incluyeron pruebas de automatización de las funciones de mantenimiento y reparación de naves espaciales, así como la demostración de dos tecnologías para controlar naves espaciales pequeñas y robots.

Aquí hay detalles sobre algunas de las investigaciones con microgravedad que se están llevando a cabo actualmente en el laboratorio en órbita:

Automatización del mantenimiento de las naves espaciales

AMO-EXPRESS 2.5 realiza pruebas utilizando un software de soporte de decisiones para automatizar algunas actividades de mantenimiento y reparación de naves espaciales. En futuras exploraciones espaciales, como una misión a Marte, los retrasos importantes en las comunicaciones entre el espacio y la Tierra significa que los miembros de la tripulación deben realizar muchas tareas sin la asistencia del control de la misión. El software de automatización y soporte de decisiones para guiar a los astronautas a través de actividades complejas no solo podría abordar este problema, sino también reducir el tiempo que se tarda en realizar las tareas. Esta tecnología se utiliza ampliamente en la Tierra y demostrar su uso en el espacio podría dar lugar a mejoras en las aplicaciones terrestres. Los miembros de la tripulación realizaron una sesión que simulaba el comando de uno de los estantes EXPRESS de la estación.

Guiando robots

Dos investigaciones en curso a bordo de la estación espacial hacen avanzar la tecnología robótica para la futura exploración espacial, así como para las aplicaciones en la Tierra. El Smartphone Video Guidance Sensor (SVGS, por sus siglas en inglés) demuestra el uso de un sensor basado en la visión para la guía, navegación y el control de una nave espacial pequeña. Desarrollado por la NASA, el sensor calcula la posición y orientación de un objetivo en relación con las coordenadas de una cámara en la plataforma anfitriona, en este caso los robots Astrobee de la estación espacial. La tecnología SVGS ofrece un tamaño pequeño, bajo consumo de energía y un despliegue relativamente simple, todas las cualidades deseables para operaciones de satélites pequeños y misiones de exploración humanas donde los vehículos tripulados atracan con una variedad de plataformas. Esta tecnología también tiene un potencial significativo para el funcionamiento de sistemas autónomos en la Tierra, como el aterrizaje de precisión de drones y el manejo de sistemas de robots cooperativos. Durante la semana, miembros de la tripulación realizaron varias pruebas para la investigación.

Una investigación de la Agencia Espacial Europea (ESA), Surface Avatar evalúa un sistema para el control de múltiples robots autónomos desde tierra. Se espera que los sistemas telerobóticos que exploran la superficie de otros planetas y desarrollan infraestructura allí, reduciendo el tiempo dedicado por los miembros de la tripulación a actividades extra vehiculares potencialmente riesgosas, sean parte integral de la misión lunar Gateway. Esta investigación podría apoyar el desarrollo de operaciones efectivas de órbita a tierra, así como proporcionar información sobre los regímenes de control más adecuados para futuras misiones de retorno de muestras desde Marte y asteroides. La tecnología también tiene aplicaciones potenciales donde los robots sirven como asistentes en la industria, la salud y los entornos domésticos. Durante la semana, miembros de la tripulación realizaron pruebas para la investigación.

Samantha Cristoforetti, astronauta de la ESA, lleva a cabo la investigación SVGS, que demuestra un sensor basado en la visión para la orientación, navegación y control de una pequeña nave espacial utilizando los robots Astrobee de la estación. Crédito de la imagen: NASA

 

Otras investigaciones que involucran a la tripulación:

  • La investigación Foams and Emulsions examina las propiedades y el rendimiento de estas dispersiones en líquidos, incluido el uso de partículas de diversas formas y grados de rugosidad de la superficie para estabilizarlas. Los resultados podrían proporcionar información sobre la fabricación de partículas estabilizadoras a partir de materiales ecológicos y guiar los diseños de ingeniería que utilizan la menor cantidad de material posible.
  • XROOTS utiliza la instalación Veggie para probar técnicas hidropónicas (a base de líquido) y aeropónicas (a base de aire) para cultivar plantas sin tierra u otros medios de cultivo tradicionales, lo que podría permitir la producción de cultivos a mayor escala para la exploración espacial futura.
  • EarthKAM les permite a los estudiantes controlar de forma remota una cámara digital instalada en la estación espacial para tomar fotografías de costas, cadenas montañosas y otras características y fenómenos interesantes en la Tierra. El equipo de EarthKAM publica las imágenes en Internet, donde están disponibles para el público y las aulas participantes.
  • Ring Sheared Drop examina la formación de fibrillas amiloides, que crean una placa cerosa en el cerebro y pueden estar involucradas en el desarrollo de algunas enfermedades neurológicas como el Alzheimer. Los resultados de la investigación podrían contribuir a una mejor comprensión de estas enfermedades y al desarrollo de posibles tratamientos.
  • Behavioral Core Measures recopila un conjunto de mediciones que cuantifican las capacidades de los miembros de la tripulación para completar operaciones telerobóticas dentro de las primeras 24 horas después del aterrizaje. Esta información podría ayudar a determinar qué tareas puede realizar un miembro de la tripulación al aterrizar en la superficie de Marte después de meses en ingravidez, por ejemplo.
  • Acoustic Diagnostics, una investigación de la ESA, explora los posibles efectos adversos en la audición de los astronautas debido al ruido del equipo y la microgravedad. Los resultados podrían ayudar a los investigadores a comprender mejor el entorno sonoro de la estación espacial y apoyar el desarrollo de formas de proteger la audición de la tripulación.
 

Paco Gil
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Homo Sapiens interesado por la Ciencia y la Tecnología

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