La nave Mars Odyssey de la NASA se ha sacado de un estado protector llamado modo seguro. El resto de los pasos hacia la reanudación de todas las actividades normales de la nave espacial probablemente se completará la próxima semana.
Odyssey reanudó apuntando hacia abajo hacia Marte el sábado, 16 de junio, dejando el estado “modo seguro” que apuntó a la Tierra, el cual se activó cuando una de sus tres ruedas de reacción primaria se atascó por unos minutos el 8 de junio, tiempo universal (7 de junio, tiempo del Pacífico). Los controladores de la misión pusieron en uso la rueda de reacción de repuesto de la nave, en el control de orientación de Odyssey, mientras apuntaba hacia abajo, o nadir.
“El control de posición en nadir señala que se mantiene con el uso de la rueda de reemplazo, y la rueda averiada ha quedado fuera de servicio”, dijo el Gerente de Proyecto de Odyssey, Gaylon McSmith del (JPL) Laboratorio de Propulsión a Chorro, en Pasadena, California.
Los controladores seguirán caracterizando el rendimiento de la rueda de reemplazo en los próximos días mientras que se evalúa cuales son las otras actividades de la nave espacial, además de señalar el nadir, se puede realizar de forma fiable con el control de la posición de la rueda de reacción. La nave espacial también puede utilizar los propulsores de control de posición, a pesar de que el método se basa en la limitada oferta de propulsores en lugar de la electricidad procedente de paneles solares de la nave.
Al regresar al servicio completo, Odyssey en primer lugar reanudará su función de relé de comunicación para Opportunity Rover Exploration Mars de la NASA, y luego se reanudarán sus propias observaciones científicas del orbitador de Marte. Como una prioridad, las actividades se reanudarán para la preparación de Odyssey para servir como relé de comunicación para la misión del Laboratorio científico de Marte de la NASA.
Como muchos otros vehículos espaciales, Odyssey utiliza un conjunto de tres ruedas de reacción para control de sus posiciones, o de qué manera se enfrenta en relación con el Sol, Tierra o Marte. El aumento de la velocidad de rotación de una rueda de reacción dentro de la nave espacial, hace que la propia nave gire en dirección opuesta. La configuración de uso desde su lanzamiento en 2001, hasta hace tres días, combinados los efectos de las tres ruedas en ángulos rectos entre sí para proporcionar un control en todas las direcciones. La rueda de repuesto está sesgada en ángulo con respecto a las otras tres, de modo que pudiera ser usada como sustituto para cualquiera de ellas.
Odyssey ha trabajado en Marte por más de 10 años, que es mayor que cualquier otra misión a Marte en la historia. Además de realizar sus propias observaciones científicas, sirve como un relé de comunicación para robots en la superficie marciana. La NASA planea utilizar Odyssey y el más nuevo orbitador de reconocimiento marciano (Mars Reconnaissance Orbiter) como relés de comunicación para la misión del Laboratorio Científico de Marte (Mars Science Laboratory) durante el aterrizaje y las operaciones en la superficie de Marte de la misión del Curiosity rover.
Odyssey es dirigido por el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, en Pasadena, California, para La Dirección de Misiones Científicas de la NASA en Washington. Los Sistemas Espaciales Lockheed Martin, en Denver, que construyó la nave espacial. JPL y Lockheed Martin colaboran en el funcionamiento de la nave espacial.
El Observatorio de Dinámica Solar (SDO) fue lanzado el 11 de febrero de 2010, y el Experimento de Variabilidad UVE (EVE), uno de los tres instrumentos a bordo de SDO solar, comenzó sus operaciones normales el 1 de mayo de 2010. Como parte del programa previsto SDO EVE, los cohetes de sondeo en pleno vuelo regularmente proveen calibraciones con el fin de dar un seguimiento con mayor precisión a las tendencias de degradación de los instrumentos.
El investigador principal es el Dr. Tom Woods, del Laboratorio de Física Atmosférica y Espacial de la Universidad de Colorado.
El próximo lanzamiento del cohete sonda con la carga útil de calibración EVE underflight (bajo vuelo) está prevista para el 23 de junio 2012 a las 13:00 MST (ventana 13:00-13:30 MDT) (15:00 GMT) desde el White Sands Missile Range. Este propósito primario de vuelo es proporcionar la tercera calibración underflight para el instrumento EVE del SDO. El tiempo de inicio es cerca del mediodía local para minimizar la absorción atmosférica de la radiación solar UVE durante las observaciones de cohetes.
Robots autónomos vagaron por el campo de césped en el Instituto Politécnico Worcester (WPI) buscando muestras para recolectar durante el desafío Sample Return Robot Challenge en Worcester 2012, Massachusetts., del 14 al 17 de Junio. El desafío: diseñar, desarrollar y demostrar la próxima generación de robots capaces de explorar los paisajes de otros mundos.
Once equipos se registraron inicialmente para la competencia. Seis equipos llegaron al WPI para empezar el desafío. Después de pesaje e inspecciones, un equipo (Space Pride — http://www.spacepride.com) cumplió exitosamente con todos los requisitos y compitió en el desafío pero no ganó un premio en efectivo.
“Al participar en el Sample Return Robot Challenge de este año, los equipos han ayudado a mover la bola por el campo en el área de sistemas robóticos autónomos”, dijo Mason Peck, Jefe de Tecnología de la NASA. “Con suerte, todos los equipos continuarán mejorando sus sistemas robóticos y regresarán para participar en futuros desafíos centenarios de la NASA”.
La competencia ha demostrado la dificultad en el desarrollo de sistemas robóticos verdaderamente autónomos para la exploración espacial futura. Aunque ninguno de los equipos fueron capaces de afrontar con éxito los objetivos del desafío de este año, todos demostraron su capacidad para trabajar de manera creativa hacia la construcción de futuros exploradores robóticos.
Los rigurosos lineamientos, normas y requisitos de rendimiento del Sample Return Robot Challenge, garantizan que los participantes ganadores están construidos y funcionan para alcanzar los objetivos del desafío. Para tal fin, los premios sólo se conceden una vez que todas las especificaciones se cumplan. No se entregaron premios durante esta competencia; la bolsa de premios de $1.5 millones de la NASA seguirá disponible para futuros desafíos Centenarios.
El WPI es la primera universidad seleccionada como anfitrióna y directora de uno de los Programas de Desafíos Centenarios de la NASA, que promueve la innovación técnica a través de competencias con premios insólitos. La NASA eligió al WPI para ejecutar esta particular competencia debido a su probada experiencia en la gestión de concursos de robótica, su experiencia académica en ingeniería robótica, y su liderazgo en ciencia, tecnología, ingeniería y enseñanza en matemáticas.
WPI fue la primera universidad en ofrecer un programa de licenciatura en ingeniería robótica. En el 2009, un equipo de robótica del WPI llevó a casa $500,000 dólares en dinero del premio de la NASA después de ganar el desafío Regolith Excavation Challenge.
La NASA utiliza competencias por premio para establecer desafíos técnicos importantes sin tener que especificar el criterio más probable a tener éxito, mientras que sólo paga por resultados exitosos. Estas competencias aumentan el número y diversidad de individuos, organizaciones y equipos que se ocupan de un problema o desafío en particular de importancia nacional o internacional. Estos desafíos estimulan la inversión del sector privado mucho más que el valor en efectivo del premio.
Robotics 101 con Christopher McQuin y Jaret Matthews de la NASA.
Cuando se oye la palabra “robot”, se podría pensar en las creaciones de Hollywood tales como Terminator, C-3PO o Megatron. Afortunadamente, la realidad actual de la robótica no es tan siniestra, emocional o hacia fuera para la dominación del mundo.
De hecho, los robots están diseñados principalmente para ayudarnos, si se están realizando tareas peligrosas o difíciles, el trabajo repetitivo o simplemente haciendo la vida más fácil (piensa: el auto robot aspiradora). Aunque no pueden “pensar” por sí mismos en un sentido literal, pueden ser muy intuitivos y autosuficientes, confiando en sus componentes para averiguar que hacer para la próxima, y se convierten en las tecnologías de robótica más avanzadas, que van a seguir para obtener el “más inteligente”.
¿Qué es un Robot?
“Es muy difícil captar al máximo y definir un robot” dijo Christopher McQuin, un ingeniero mecánico de robótica de la NASA. “La palabra significa cosas diferentes para personas diferentes”.
El término “robot” se originó en 1921, derivado de la palabra Checa “robota”, que significa trabajo forzado o trabajar. Que los expertos difieren en la definición exacta y la clasificación, un robot es generalmente aceptado como algo que puede sentir su entorno, planificar y decidir que acción tomar y entonces llevarla a cabo. Ellos pueden funcionar en una variedad de formas, de humano controlado a autónomo o una combinación de ambos.
“Para algunas personas, un robot podría ser un mecanismo que parece que está llevando a cabo operaciones complejas”, dijo McQuin. “Sin embargo, para mí, un robot es un mecanismo inteligente, reprogramable, capaz de interactuar con su entorno. La parte clave es, no sólo es un robot de un mecanismo físico que puede hacer algo, sino que también contiene un equipo que puede controlar y adaptar su funcionamiento, si se controla remotamente por un ser humano o de forma autónoma responde a su entorno”.
Los robots operan con un serie de componentes básicos: sensores, efectores, fuentes de poder y un método de comunicación. Sensores de recopilar información que oriente el robot y permitirle decidir que hacer a continuación. Estos pueden ser cualquier número de dispositivos que varían en sofisticación, incluyendo cámaras, GPS, láseres, sonares, radares, paneles de pulsadores y sensores táctiles.
Una vez recopilados los datos, los efectores les permiten que se muevan, interactúen y realicen las tareas. Los efectores, tales como los brazos y pinzas pueden permitir al robot manipular su entorno, mientras que otros como ruedas, orugas y las piernas permiten el movimiento.
Las fuentes de energía, como motores o el sistema hidráulico, mantienen el robot en acción, y los sistemas de comunicación, como una conexión inalámbrica para un ordenador operado por un usuario, transmite información.
“Un mentor mío – y uno de los fundadores del campo – le gusta decir que un robot es ‘un mecanismo controlado por ordenador que puede destruirse a sí mismo’, dijo Jaret Matthews, miembro del personal técnico del Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA, que trabaja en el Grupo de Vehículos Robóticos. “Fundamentalmente, los lavavajillas modernos, microondas, etc., todos tienen motores, sensores, computadoras, software – cosas que la mayoría de las personas asocian con los robots. Sin embargo la mayoría de la gente no llamaría robot a un horno de microondas. Una máquina que tiene fuerza, movilidad, grados de libertad y sofisticación de tal manera que si el software fuera a torcerse, daría lugar a la autodestrucción – que es lo que distingue a un robot de un horno de microondas”.
Robots materia
Uno de los papeles más importantes que los robots desempeñan es proteger a los seres humanos de una lesión o peligro haciendo trabajos y realizando funciones en su lugar. Ya sea que estén haciendo trabajo pesado y acciones repetitivas en fábricas, minas o la investigación de amenazas de bomba, han revolucionado la forma en que funciona el mundo, dijo McQuin. Los robots ayudan a cirujanos en operaciones complejas, desnatar el derrame de petróleo de la superficie del agua, cortar el césped, ejecutar las tareas agrícolas y ayudar a los discapacitados físicos a tener movilidad. Pueden realizar tareas difíciles y delicadas o las acciones más mundanas. Como la tecnología robótica continúa avanzando, su capacidad de expansión se vuelve cada vez más sofisticada.
“Tres palabras – auto-conducción automóviles”, dijo Matthews. “Algún día, vamos a ser conducidos alrededor de forma segura, rápida y lo más importante, de manera eficiente por la auto-conducción de coches. Se acaba de hacer legal en Nevada y Google ya ha conducido cientos de miles de kilómetros sin manos en el volante”.
Los embotellamientos del tráfico y los semáforos pronto serán cosa del pasado. Los coches se comunicarán entre sí para regular su velocidad y deslizarse de forma segura a través de intersecciones sin parar. Esto eliminará el uso sucio e ineficiente de combustible que permanece inactivo en las luces rojas y en el tráfico. Vamos a ahorrar tiempo, dinero y ayudar a reducir la cantidad de dióxido de carbono que se libera el aire por los tubos de escape al ralentí.
Más allá de las tareas cotidianas, McQuin dijo que los robots también están presionando a nuestros propios límites de qué y dónde podemos explorar. “Los robots han explorado las profundidades de los océanos y las superficies de otros planetas y lunas, ampliando el conocimiento de nuestro propio planeta y el Universo”, dijo.
Mantenerse a la vanguardia del juego
La razón principal de que existan programas tales como los desafíos centenarios (Centennial Challenges) es la participación del público para desarrollar soluciones de tecnología avanzada que beneficiará tanto a la NASA y la nación. Como los hermanos Wright, después de cuyo centenario del aniversario de su vuelo la competencia lleva su nombre, algunas de las innovaciones más importantes y útiles han venido de personas curiosas con ideas sobre cómo hacer mejor las cosas.
Los inventos y conocimientos que surgen de eventos tales como el desafío Sample Return Robot Challenge puede sentar las bases para la tecnología del futuro. Muchas de las tecnologías y proyectos de la NASA se han escindido en productos e ideas que beneficien a la sociedad todos los días. Los satélites de la NASA nos advierten del tiempo inminente grave y otros desastres. Los implantes cocleares, el ratón de la computadora y los filtros de agua, o bien todos han ocurrido debido a, o se generaron a partir de, ideas de la NASA y desarrollos que se originaron de otra forma.
“Un desafío como este es interesante y podría dar lugar a muchos beneficios para la sociedad”, dijo McQuin. “Por ejemplo, la misma tecnología que permite a los robots navegar de forma autónoma un paisaje que podría ser utilizado por la industria o el gobierno para inspeccionar de forma remota el exterior de la infraestructura a distancia, tales como tuberías, líneas eléctricas, etc. La capacidad para identificar y recoger una muestra de referencia que podría ser aplicada a algunas operaciones mineras o científicas aquí en la tierra así como en otro planeta”.
El futuro de la Robótica
“Los robots están aquí para quedarse”, dijo McQuin. “Ellos son capaces de aumentar y mejorar las capacidades humanas y nos hacen más rápidos y más eficientes en la realización de las tareas, al mismo tiempo nos da la capacidad para ir y hacer cosas que antes nunca fuimos capaces de hacer. Por estas razones, en un mundo altamente competitivo, tenemos que continuar y hacer de la robótica una prioridad para mantener nuestras industrias en crecimiento y competitividad, seguir explorando un precio asequible a nuestro planeta y el sistema solar, mantener nuestras capacidades militares y mejorar nuestro estándar de vida diaria”.
Matthews acordó, “Empujando la tecnología robótica se asegurará que los robots tengan un impacto cada vez más importante en nuestras vidas, ya que ayudan a resolver un gran número de los problemas más apremiantes del mundo”.
En la imagen:
Un miembro del Equipo de Robótica de la Universidad de Waterloo pone a prueba su robot en el campo de entrenamiento dos días antes de que la NASA muestre WPI (Worcester Polytechnic Institute), Desafío Centenario retorno del robot.
Si acaso alguna vez ha usado una rodillera, se habrá fijado el gran cambio en el ángulo de la rodilla al seguir adelante con cada paso que se da y con qué rapidez lo hace. Un equipo de científicos de la Universidad de Cranfield, la Universidad de Liverpool y la Universidad de Salford, en el Reino Unido, al ver todo ese movimiento idearon la forma de encontrarle utilidad, el resultado fue un dispositivo piezoeléctrico portátil, que convierte el movimiento en electricidad, que podría ser utilizado en aparatos de poder, como monitores para el ritmo cardíaco, podómetros y acelerómetros.
El Pizzicato, como se le conoce, es un recolector de energía de la articulación de la rodilla, dispositivo que encaja en el exterior de la rodilla. Es de forma circular, consta de un cubo central equipado con cuatro brazos que sobresalen, rodeado con un anillo exterior que lleva 72 plectros (plectro o púa es una herramienta de punteo, tal como una púa de guitarra). El anillo gira alrededor de un cuarto de vuelta con cada curva de la rodilla, haciendo que el plectro accione los brazos, ocasionando vibración en éstos (similar a las cuerdas de la guitarra), esas vibraciones son las que se utilizan para generar energía eléctrica.
El telescopio de rayos X NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array) de la NASA, ya fue colocado en la órbita terrestre y su objetivo principal será el estudio de los agujeros negros y quásares, y debido a su alta sensibilidad (muy superior a dispositivos con Chandra y XMM-Newton) tiene capacidad para explorar los alrededores de los agujeros negros. La materia atraída por los agujeros negros, forman alrededor de estos un disco de acreción cuya temperatura alcanza millones de grados en su área más cercana al agujero negro. La áreas mencionadas son una fuente muy potente de rayos X, las cuales deberán ser registradas por el telescopio.
NuSTAR también podrá observar los restos de explosiones de supernovas, estrellas de neutrones y agujeros negros de masa estelar, además estudiará las erupciones de rayos X que ocurren en nuestro Sol.
La sonda espacial Voyager-1 que pesa 722 kilogramos, fue lanzada desde Cabo Cañaveral (Florida) el día 5 de septiembre de 1977 y se destinó para localizar y estudiar los límites de nuestro sistema solar. Después de casi 35 años de travesía, esta sonda sigue operando y está a punto de salir del sistema solar y su consiguiente entrada en el espacio interestelar, según información de la NASA.
Los datos recibidos de esta sonda, indican que los sensores de la estación automática registraron en los últimos 3 años y en forma paulatina un incremento del 25 % del nivel de rayos cósmicos galácticos, partículas cargadas de alta energía de origen interestelar.
Un equipo de doctores de la Universidad de Gotemburgo, optó por cultivar un vaso sanguíneo para una niña sueca de diez años de edad que tenía una obstrucción en una vena de su hígado.
En vez de realizar un transplante de hígado o utilizar una vena de su propio cuerpo, el equipo tomó un segmento de vena de 9 centímetros de un hombre muerto y despojaron todas las células vivas de ella, con lo cual únicamente quedó una estructura de proteínas. Más tarde reconstruyeron la vena usando células de la propia médula ósea de la niña. Dos semanas después, el nuevo injerto fue implantado en el cuerpo de la pequeña.
Mediante el uso de células madre del cuerpo de la paciente, los doctores fueron capaces de evitar el rechazo del órgano por el cuerpo, que suele ocurrir con cierta frecuencia después de los transplantes.
Este procedimiento convirtió a la niña en la primera persona del mundo en obtener el reemplazo de un vaso sanguíneo mayor, por otro cultivado a partir de sus propias células madres.
El orbitador Mars Odyssey de la NASA se puso en un estado de espera por precaución, cuando la nave espacial detectó características inesperadas en el movimiento de una de sus ruedas de reacción. La nave utiliza tres de estas ruedas como el método principal para ajustar y mantener su orientación. Lleva una rueda de reacción de repuesto.
El equipo de vuelo de Odyssey está en comunicación con la nave espacial, mientras que las acciones de planificación en respuesta a la Odyssey de entrar en estado de espera, que es llamado modo seguro.
“La nave espacial está a salvo, e información que hemos recibido de ella indica que el problema se limita a una sola rueda de reacción”, dijo el Director de la Misión Odyssey, Chris Potts, del Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL – Jet Propulsion Laboratory) de la NASA, en Pasadena, California. “El camino a seguir es la evaluación del estado de ruedas de reacción y de nuestras opciones para proceder”.
Debido a que el detonante para el incidente fue limitado a una reacción de la rueda, la nave espacial no necesitó reiniciar completamente su computadora, como lo había hecho en algunos incidentes anteriores de auto protección, durante su récord de 10 años de servicio en Marte. El equipo de vuelo estará desarrollando una línea de tiempo de recuperación en los próximos días.
La NASA lanzó la nave espacial Mars Odyssey en abril 7 de 2001. Odyssey llegó a Marte el 24 de octubre de 2001. Después de la llegada, la nave espacial pasó varios meses usando una técnica llamada aerofrenado, que implicó la inmersión en la atmósfera marciana para ajustar su órbita. En febrero de 2002, comenzaron las operaciones científicas. Odyssey ha trabajado en Marte más tiempo que cualquier otra misión en la historia. Además de realizar sus propias observaciones científicas, sirve como un relé de comunicación para robots en la superficie de Marte. La NASA planea utilizar Odyssey y el más nuevo Orbitador de Reconocimiento Marciano (MRO- Mars Reconnaissance Orbiter) como relés de comunicación para la misión del Laboratorio Científico de Marte (Mars Science Laboratory), durante el aterrizaje y operaciones en la superficie de Marte de la misión del explorador Curiosity.
Odyssey es administrado por el Laboratorio de propulsión a Chorro de la NASA, en Pasadena, California, para el Directorio de Misiones Científicas de la NASA en Washington. Lockheed Martin Space Systems, en Denver, que construyó la nave espacial. JPL y Lockheed Martin colaboran en el funcionamiento de la Nave espacial.
Científicos japoneses del Centro de Biología del Desarrollo, de la ciudad de Kobe, en trabajo conjunto con los especialistas en química de Sumitomo Chemical, desarrollaron por primera vez una tecnología para el cultivo de tejidos de múltiples capas de la retina humana, a partir de células madre embrionarias.
Dicha tecnología permite de manera rápida la obtención de tales tejidos y su almacenamiento mediante congelación.
Sin embargo los científicos reconocen que aún falta tiempo para llevar a la aplicación práctica los tejidos cultivados, porque aún no logran solucionar como conectar la retina cultivada con el nervio óptico.
