Resumen: El Instituto de Robótica de la Universidad Carnegie Mellon (Carnegie Mellon's Robotics Institute) ha creado avanzados robots para exploración que, a menudo, Red Whittaker ha dirigido hacia el interior de volcanes o hacia el suelo del océano. Whittaker contesta a las preguntas de la Comisión Presidencial reflexionando sobre la mejor manera de explorar la Luna y Marte.





El Dr. William L. “Red” Whittaker es uno de los principales científicos del Instituto de Robótica de la Universidad Carnegie Mellon. También es director del Centro de Robótica (Field Robotics Center), que fundó en el año 1986. Bajo su dirección se han llevado a cabo proyectos como la exploración de superficies planetarias e interior de volcanes por robots no tripulados o la navegación de vehículos terrestres autónomos. Parte de este trabajo está financiado por el Programa de Ciencia Astrobiológica y Tecnología para Explorar Planetas (Astrobiology Science and Technology for Exploration of Planets), ASTEP, de la NASA y el Programa Tecnológico de Marte (Mars Technology Program).

William "Red" Whittaker. Fuente de la imagen : Instituto de Robótica (Robotics Institute), Universidad Carnegie Mellon.

El día 16 de abril, Red Whittaker compareció ante la Comisión Presidencial sobre la Luna, Marte y Más Allá, para explicar el papel que jugará la robótica en el futuro de la exploración espacial.

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Preguntas de la Comisión Presidencial

Laurie Leshin: Parece ser que uno de los mayores desafíos que hemos de afrontar para conseguir el éxito es la mejora en la instrucción de los ingenieros de sistemas y la superación de las barreras entre ciencia e ingeniería. ¿Puede decirnos cómo interactúan con usted los estudiantes en estos proyectos y si hay científicos implicados en ellos? ¿Es éste un modelo de programa que podamos usar para tratar estas cuestiones de mano de obra?

Whittaker: Según una jerga de la profesión, algunos de los programas de robots espaciales se conocen como “La Casa que la CMU (Universidad Carnegie Mellon) Construyó”. Creo que es pretencioso, pero los alumnos que se involucran se encuentran ante la experiencia de sus vidas, y muchos de ellos podrían haber trabajado en tres, cuatro o cinco robots antes de los 22 años. Nuestra última iniciativa fue exclusivamente con estudiantes, en parte porque se prohibían los contratos, y había un núcleo de 50 que creció hasta 250. Además del salto tecnológico, las relaciones con las empresas y el recibir trabajo del mundo, uno de los puntos críticos de la agenda es formar a estos líderes. Es una progresión no lineal porque la calidad, la visión y la capacidad de ejecución es enorme.

Tome a un estudiante que ha finalizado su formación, con experiencia robótica en los dos polos, en tres continentes y en el desierto de Atacama, y no podrá comprarlo. Lleva diez años forjarlos y un segundo perderlos. Una de las cosas que mejor hace la iniciativa espacial es echarles el guante y aprisionarlos. Es como un entrenamiento de fútbol profesional; el mundo les tiende sus brazos con grandes oportunidades. Muchos de ellos viven el sueño y se trasladan directamente desde estos campos de pruebas a las misiones.

El “cerebro electrónico”, Mariner IV. Algunas veces se dice que el prototipo de un reloj digital de pulsera de hoy día tiene más capacidad informática que los vehículos espaciales que aterrizaron en la Luna en 1960. En 1964, mientras la astronave Mariner IV emitía sus primeras imágenes, su velocidad de transmisión de datos era de 8 bits por segundo (50.000 veces menor que en la actualidad), y llevaba días hacer llegar a casa una sola fotografía. La serie de números de la imagen central fue procesada para ser transmitida por el cerébro electrónico de la nave (interior del sistema electrónico del Mariner IV, más abajo) para realizar la descripción más aproximada de Marte. La señal microondas del Mariner era transmitida con mucha menos fuerza que la de un teléfono móvil moderno; el total de energía de la nave espacial podría encender dos bombillas de 100 vatios. Fuente: NASA/JPL Caltech

Una de las cosas que yo sugeriría es que diésemos pronto a algunos de estos estudiantes esas arriesgadas iniciativas – si todo lo que hacemos son robots y navegar- ya que se podrían exhibir rápidamente prácticas más emprendedoras si dejamos que esta gran creatividad y juventud las pongan en funcionamiento.


Lester Lyles: Me gustó su analogía de la Ley de Moore aplicada a la tecnología robótica. Creo que es apropiada, pero tengo que decirle que me sorprendió un poco la iniciativa de la Agencia de Proyectos de Investigación para la Defensa, DARPA, (Defense Advanced Research Projects Agency) en el desierto, y la falta de éxito que los equipos implicados tuvieron. Me pregunto si se dio alguna particularidad en este reto o este resultado augura que quizás es necesario un proceso de maduración de la tecnología y de la ingeniería en robótica que se puso de manifiesto en ese escenario concreto y que no se ha dado en otros.

Whittaker: Pensemos un poco en ello; es interesante que lo haya calificado de fracaso. Se trató de una cruzada de niños de una duración de siete meses, con un promedio de 24 kilómetros por hora, y donde se llegaron a alcanzar los 54 kilómetros por hora, todo ello a través de sinuosas carreteras de montaña durante 12 kilómetros, y que se malogró por un fallo en una horquilla. Ahora, consideremos que el tecnólogo de más edad tiene quizás 21 años, así que piense que se trata enteramente de una labor de recogida; no tiene madurez global.

Por otro lado, esos mismos chicos unos pocos días más tarde estaban más relajados y atravesaron unos 119 kilómetros sin los ojos del mundo puestos en ellos. Ellos mismos, en particular, un adolescente al que dirigí, registraron siete patentes, se puede ver una amplia bibliografía acerca de ello, y, probablemente, un nuevo campo en el área de la navegación a gran velocidad en terreno irregular sin preparación previa.

Es como el plan de un organismo que hace una dura entrada con arpones y flechas. Mi opinión es que los grandes logros no resultan baratos. No ocurren a la primera, en siete meses no llegan fácilmente. Aquellos que lo merecen, realmente tienen derecho a trabajar duro para conseguirlo de nuevo. Es muy interesante que si los chicos dirigieran los asuntos, la situación no sería la misma. Por cierto, no es un secreto que compartieron un centro de la revista Scientific American con la aventura espacial de Marte, y mantuvieron la fama, por así decirlo, con lo que decimos que ocurre en el espacio.

Y por cierto, en términos de inspirar a una generación, no bromee. Hablamos de cientos de miles de personas reclutadas, sin un dólar procedente del gobierno; es gente muy apasionada que viene desde las escuelas secundarias hasta de tiendas, garajes, universidades, y que participa activamente.

Neil DeGrasse Tyson: Hace referencia a la Ley de Moore como a algo que la robótica supera en términos de su índice de logros. ¿Qué métrica está utilizando para hacer la comparación con la Ley de Moore?

Whittaker: Yo la llamo la Ley de Red. Se trata de una mezcla que he creado. Incluye medidas que combinan velocidad y distancia normalizadas por la informática. Otra parte tiene en cuenta el crecimiento económico, que es la medida que se utiliza en la industria robótica fuera de la producción fija. Una tercera es una combinación de las tecnologías y componentes que participan, porque la robótica es mucho más que ordenadores. Uno de los hechos que están ocurriendo en relación a esas tecnologías de apoyo, desde la actuación hasta la detección de técnicas de estimación y similares, es su gran crecimiento, y esa es una de las razones por las que aventaja a la informática.

Tyson: La razón por la que pregunto es que nunca se me he ocurrido pensar en la velocidad de un robot como una medida importante de su valor en la exploración. Cuando pienso en ello, pienso en robots que que construyen mini-fábricas que producen combustible para cohetes, o que extraen agua del suelo que más tarde beberá un astronauta, o en un robot que se reproduce, según la famosa pregunta acerca de si los robots pueden propagarse de principio a fin del sistema solar. ¿Está alguna de estas ideas en su horizonte como pionero de la robótica?

Whittaker: Ciertamente. Creo que es una cuestión excelente en la que estamos involucrados en este momento y que hay que contemplar al igual que otras como las medidas.
Para ser honesto con usted, lo que mostramos hoy no es ni mucho menos mi principal objetivo. Estoy realmente comprometido con los robots en mi trabajo; son instrumentos, no juguetes. El primer propósito eran las máquinas y las operaciones para limpiar Three Mile Island, y las fortunas comerciales son como peatones reconstruyendo alcantarillas, dirigiendo maquinaria agrícola y operaciones de minería. Este es un cambio trascendental que ha de darse en la mentalidad de la iniciativa espacial. Pasar de las máquinas que deambulan, ven, deducen y razonan, a las que trabajan. La única medida de lo que son es lo que consiguen.

Maria Zuber: Afirmaría que si quisiera usted enviar un explorador autómata a los polos de la Luna o de Marte, necesitaría energía nuclear. Si quisiera ir a los polos de la Luna y hacer algo allí, tendría que penetrar en áreas que se encuentran en constante sombra, no en áreas permanentemente iluminadas. Así que, desde el punto de vista de la exploración científica, si quiere intentar ver si hay hidrógeno en forma de hielo de agua en la Luna, querrá ir a zonas oscuras, no iluminadas. En Marte, una vez llegados a latitudes polares, sé que estuvo en nuestra agenda colocar un aterrizador cerca del polo sur hace varios años y que éste quedó terriblemente bajo de energía. También podía recoger datos o transmitirlos a una estación terrestre, pero no hacer ambas cosas al mismo tiempo porque no había suficiente energía acumulada con las células solares. Así que, ¿estoy en lo cierto acerca de la necesidad de energía nuclear? Y, ¿cuánto nos queda para poner en marcha esa tecnología?

Nubes y escarcha cubren el polo norte merciano visto desde la Cámara Orbital de Marte (Mars Orbital Camera). Fuente: NASA/ JPL/ MSSS MOC

Whittaker: Eso es una pequeña parte. Un hecho es que la magnífica variedad de trampas del eterno frío se encuentran, en muchos casos, inmediatamente adyacentes a las regiones de sol permanente. La forma en que funciona, es que si llega a una trampa de frío – piense en ello como una taza que sostengo- lo que se necesita es que esté ensombrecida. Para que esto ocurra, tiene que darse un sol abrasador. Así, las regiones iluminadas por el sol implican gran proximidad o inmediación a las profundas trampas de frío.

La segunda parte que es de interés; ya mencioné la idea de cincunnavegar determinados lugares. Algunos de esos lugares de interés cercanos a los polos son elementos como cimas de colinas, o altos de montañas que están, de hecho, en sol casi permanente, y cuya circunnavegación, que podría requerir velocidades apenas perceptibles, colocarían a estas máquinas en línea directa con las trampas de frío. Hay escenarios de energética que resplandecen, de dispositivos cinéticos que están proyectados, y otros medios de exploración. Así que lo que se necesita es que vayamos directamente donde tenemos que ir, sin entrar, y así conseguiremos ver opciones para muchas oportunidades.

Acerca de algunos polos como Marte, no hay duda de que soy un defensor de la energía de isótopos para esos propósitos, y de lo que es: un gran regalo. El mensaje que tenemos ahora mismo es que lo que realmente se necesita es potencia, o energía, dependiendo de cómo se mire. Y cuando la comunidad espacial comience la transición desde la exploración hacia el trabajo, entonces, por supuesto, el trabajo será el gasto de la energía, y estaremos ante una nueva forma de hacer las cosas. Simplemente he señalado una culminación de escenarios, y como usted apuntaba, las fuentes de energía que pueden cambiarlo todo.

Edward 'Pete' Aldridge, Jr.: Uno de los cometidos de esta comisión es elaborar un informe para el Presidente que verse sobre cómo poner en práctica la misión de la Luna, Marte y Más allá. Si tuviera que escribir algo en este informe para expresarle al Presidente que se hiciese algo en el área de la robótica, ¿qué diría?

Whittaker: Lo primero que me llamó la atención al ver esa política fueron los objetivos a medio plazo de los robots, como, por ejemplo, robots en la Luna para el año 2008. Como practicante de la profesión, creo que es muy posible, pero no se pondrá en marcha si no se comienza inmediatamente. Con esas ambiciones, 2004 es el momento para esos estudios, diseño de elementos; es la influencia precisa porque se trata de la principal inversión. Así que hay que presentar esa visión inmediatamente asegurando esos estudios.

Lo siguiente es abrazar este sentido de ambición robótica y de arrojo. Estas máquinas son capaces, competentes; estas tecnologías alcanzarán esos escenarios.

Lo tercero es hacer uso del tremendo poder que el sector privado utiliza, particularmente, cuando es el momento de llamar la atención sobre este tema.

Es similar a la pregunta de la tumba de Grant; en cualquiera de los puntos relacionados con ir a explorar a, o enviar un robot a la superficie de, eso es lo que significa. Y no nos queda más que hacer que ponernos manos a la obra, así que hagámoslo.