"Houston, tenemos un problema"; cosmonautas que hacen pis en la rueda de un bus camino de la lanzadera; "Un pequeño paso para el hombre"; ¿os acordasteis de convertir las millas en kilómetros?; "Vamos a convertir a la humanidad en una especie interplanetaria"; Que alguien despierte a Ron Evans que no era un fallo sistémico del Apollo 17, el ruido son sus ronquidos. "El espacio es el nuevo Internet"
Da igual si son historias épicas o anécdotas graciosas, cuando pensamos en el espacio nuestra mente viaja directamente a los cayos de Florida, a las gélidas estepas del sur de Kazajistán o a la cabeza de algún nuevo "señor del espacio". Y, sin embargo, se nos olvida que algunos de los elementos más importantes de las misiones más icónicas de los próximos años se están desarrollando muy cerca de nosotros.
Hoy viajamos a Tres Cantos, al corazón de los sistemas de control que nos ayudarán a defender la Tierra del Armagedón o a crear rovers con "curiosidad artificial" para estudiar Marte sin necesidad de recibir órdenes desde nuestro planeta. Visitamos las oficinas centrales de GMV.
¿Podemos defender la Tierra?
Lo conocimos el 11 de abril de 1996, pero durante muchos años no nos llamó, demasiado, la atención. Orbita alrededor del Sol una vez cada 770 días y, de cuando en cuando, pasa junto a la Tierra. En 2003, fueron poco más de siete millones de kilómetros y, gracias a eso, lo pudimos mirar de cerca. ¡Eran dos y le llamamos Didymos.
Este sistema binario está formado, como digo, por dos asteroides: el grande, Didimain, de 750 metros de diámetro y el pequeño, Didimoon que mide 170 metros y orbita en torno a Didimain. ¿Por qué nos interesan estos objetos? Como nos dice Víctor Moreno, analista de la misión HERA, Didymos nos interesa "porque son objetos que se formaron cuando el sistema solar aún estaba en formación y han permanecido inalterados durante todo este tiempo".
Sin embargo, hay una razón más. Allí, vamos a probar a AIDA ('Asteroid Impact and Deflection Assessment' mission). Este proyecto de protección planetaria quería estudiar los efectos del impacto de una nave en el asteroide. Está compuesta por dos partes, DART (la misión de la NASA que impactará con Didymos) y HERA (la misión de la ESA que estudiará el cráter y las consecuencias del golpe).
Si todo sale según lo previsto, la misión DART de la NASA saldrá de la Tierra en julio de 2021 e intentará impactar contra Didymos aprovechando que en 2022 pasará a solo unos 11 millones de kilómetros de nuestro planeta. HERA llegará a Didymos cinco años después para tratar de extraer toda la información posible de cara a diseñar sistemas que pudieran ayudarnos a desviar un asteroide que se dirigiera hacia nosotros.
Encontrar una aguja en un pajar
Ahora mismo, en Tres Cantos, el equipo de GMV está haciendo los tests de uno de los sistemas clave de Hera, el sistema de guiado, navegación y control (GNC). Aída Alcalde, responsable de test de HERA, nos explica "el sistema de GNC funciona muy parecido a los TomTom que tenemos en los coches". Está formados por tres elementos: el de navegación que nos indica dónde se encuentra el satélite; el de guiado que nos indica dónde queremos ir con ese satélite y de qué manera; y el sistema de control que se encarga de llevar el vehículo al lugar indicado de la forma indicada.
Suena sencillo. Sin embargo, diseñar un TomTom para una nave espacial a 11 millones de kilómetros de la Tierra es, como podemos esperar, varios órdenes de magnitus más difícil que para un coche en Mataró. Víctor Moreno nos recalca lo difícil que es operar un satélite alrededor de uno de estos objetos. "A la hostilidad del entorno alrededor de los asteroides, hay que añadir problemas operacionales". Es decir, los equipos en Tierra tienen que operar la nave, "pero esto no se puede hacer en tiempo real".
"Desde que una imagen se envía [desde HERA] hasta que el comando de la Tierra vuelve [a la nave] pueden haber pasado uno o dos días", nos explica Moreno. Algo que en un ambiente tan hostil puede significar que "te hayas estrellado, que la radiación solar te haya llevado fuera del asteroide o simplemente que hayas perdido el control de éste y no lo puedas encontrar".
No sería la primera vez qué pasa, de hecho. Lo hemos comentado en muchas ocasiones, si algo nos ha enseñado la exploración espacial es a ser sistemáticos, minuciosos y a reconocer que una prueba extra nunca está de más. Sistemas tan complejos como el control de alertas alimentarias en la Tierra que es capaz de identificar una lata de atún contaminada entre miles de millones que están en circulación viene, directamente, de los estándares de calidad y control de la ingeniería aeroespacial
Fiabilidad, fiabilidad y fiabilidad
Aída Alcalde es la encargada de que estos estándares se cumplan en HERA. "Todo sistema espacial que se desarrolle lleva un proceso de validación y verificación que pasa de desarrollar ese modelo, testarlo en un ordenador; probarlo en el procesador real que va a ser utilizado en ese vehículo espacial y, luego, traerlo a una instalación como en la que estamos ahora mismo para poderlo testar con hardware real".
Alcalde se refiere a Platform-art, un laboratorio robótico que en las afueras de Madrid permite realizar todo tipo de pruebas recreando las condiciones en las que los dispositivos se encontrarán en el futuro. Como podéis ver en el vídeo de la visita, el sistema es realmente alucinante.
Este tipo de procedimientos son fundamentales porque, en el espacio, no hay segundas oportunidades. Como nos contaba David González Arjona, jefe de la sección de Microelectónica de GMV: "No podemos desplazarnos hasta el lugar en el que hemos enviado la nave o el lugar marciano donde está operando el rover". Por eso, "lo primero y más importante es la fiabilidad".
Estoy en Puerto Marte y sin... órdenes de la Tierra
Estos principios no solo se aplican a cosas como el sistema de control de HERA. En GMV tienen un papel importante en el diseño y construcción de los rovers que exploran Marte y la Luna. Por ejemplo, en las instalaciones de Tres Cantos también están trabajando en traer muestras de Marte que podamos estudiar en la Tierra.
Andrea Pellacani, jefe de proyecto de MSR Earth Return Orbiter, nos contaba que "hasta ahora siempre se han puesto laboratorios en Marte". Es decir, hemos llevado herramientas al planeta para estudiar cómo era in situ. Sin embargo, si lo hacemos al revés, si traemos muestras a nuestro planeta las posibilidades se disparan. "Lo que se puede hacer aquí en la tierra es mil veces más importante que lo que hemos hecho hasta ahora. Hay rocas lunares que siguen siendo estudiante en este momento" y se trajeron hace, al menos, 50 años.
Sin embargo, si navegar en torno a Didymos es difícil, aterrizar en Marte no lo es menos. Las dificultades de la ESA para llevar sus naves, sanas y salvas, a la superficie del planeta son ya proverbiales. De ahí que Mariella Graziano, directora de Segmento de Espacio y Robótica en GMV, nos insistiera en que "algunos de los problemas fundamentales tienen que ver con los tiempos de comunicación que son lentos".
"En un descenso en Marte - nos decía Arjona - nuestra aeronave tiene que reaccionar en muy poco tiempo. No podemos controlarla, nos estrellaríamos. Por eso, tienen que ser dispositivos en los que nuestros algoritmos para trabajar de forma autónoma sin control desde tierra". Si unimos esto a la exigencia de fiabilidad nos encontramos con que tenemos que hacer virguerías, con sistemas de procesamiento que "no son de unas prestaciones tan altas como lo que podríamos tener en Tierra".
Y, quizás eso, sea lo más interesante: cómo con tan pocos recursos, los ingenieros de GMV están intentando construir algo que podríamos denominar como "curiosidad artificial" para meterla dentro de los rovers marcianos. De esta forma, les permitirán ser autónomos y tomar sus propias decisiones sin necesitar feedback de la Tierra.
Pero sobre esto, volveremos en el futuro y sobre algunas cosas más. Hoy lo dejamos aquí. Porque quién iba a imaginar que el viejo dicho castellano de "Desde Madrid al cielo" se iba a hacer realidad en la ciudad de Tres Cantos.
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