Mini robots para explorar la Luna, la exitosa experiencia de Japón

Japón está metido en la carrera lunar que protagonizan EEUU y China, si bien no acapara la atención de la NASA, su equivalente nipona -la JAXA- está volcada en la exploración del satélite. La agencia espacial acaba de publicar en Science Robotics los resultados de una experiencia única llevada a cabo en suelo lunar: el uso de robots minúsculos, transformables y autónomos para explorar.

La misión SLIM ha servido de banco de pruebas para una nueva generación de exploradores espaciales, mini rover, capaces de moverse por la superficie lunar, captar imágenes de su entorno y transmitir datos a la Tierra con una arquitectura técnica que parece sacada de un laboratorio del futuro.

El protagonista de esta experiencia es LEV-2, un rover del tamaño de la palma de la mano que, en su versión compacta, adopta la forma de una esfera de apenas ocho centímetros de diámetro. Una vez liberado sobre el terreno, se despliega y se convierte en un pequeño vehículo de dos ruedas con cámaras y un estabilizador trasero. Ese diseño reduce al máximo el tamaño de la máquina para facilitar su transporte y despliegue, sin renunciar por completo a su autonomía ni a su capacidad de observación.

LEV-2 forma parte del sistema Lunar Excursion Vehicle, compuesto por dos unidades. LEV-1 actúa como enlace con la Tierra y puede desplazarse mediante saltos controlados; LEV-2, por su parte, es el rover que explora directamente el entorno lunar y transmite sus datos a LEV-1 para que este los reenvíe a la misión. La combinación de ambos convierte a estos pequeños robots en una especie de equipo de avanzada, pensado para abrir camino allí donde los vehículos más grandes no pueden entrar. 

La experiencia japonesa tuvo lugar el 19 de enero de 2024, cuando SLIM alcanzó la superficie lunar y desplegó pequeños robots. Tras su liberación, LEV-2 inició su transformación, se desplazó por la zona cercana al módulo de aterrizaje, fotografió el lander y el terreno circundante, y envió las imágenes a la Tierra por medio de LEV-1. El rover funcionó durante más de 100 minutos antes de perder la comunicación, un margen breve pero suficiente para demostrar que una máquina tan pequeña puede operar de manera autónoma sobre la Luna. 

Los mini rovers pueden acceder a lugares imposibles para un vehículo convencional: pequeños cráteres, grietas, cavidades o relieves abruptos donde un explorador de mayor tamaño correría demasiados riesgos. 

El estudio publicado en Science Robotics destaca la importancia del tamaño. Cuanto más pequeño es el robot, más severas son sus limitaciones de energía, comunicación y locomoción; pero, al mismo tiempo, más fácil resulta enviarlo, desplegarlo y hacerlo llegar a rincones inaccesibles para plataformas mayores. La solución adoptada por el equipo japonés pasa por una arquitectura transformable que comprime la tecnología en una esfera mínima y la expande después en un rover funcional.

Un transformer con cola

Para su diseño los investigadores analizaron distintos modos de avance para comprobar cómo respondían las ruedas y si el vehículo podía mantener tracción en superficies irregulares. También hubo que resolver el problema de la visión. LEV-2 debía orientarse con cámaras muy ligeras y un sistema de percepción limitado, así que el equipo recurrió a estimaciones monoculares de profundidad y a una calibración previa en un entorno análogo al de la Tierra. El robot no solo tenía que moverse: también debía interpretar el lugar en el que se encontraba. 

El resultado es un mini Rover con ruedas extensibles, una cola estabilizadora y cámaras. Gracias a la cola trasera se consigue estabilizar el mini-rober que avanza con el movimiento rotatorio de las ruedas que avanzan desacompasadas para evitar los obstáculos más fácilmente. Elmini Roberts se da la vuelta rotando las ruedas cada una en dirección contraria a la de la otra.

Frente a los grandes rovers, estos mini robots permiten asumir más riesgo, explorar áreas complejas y ampliar la cobertura de una misión principal sin comprometer tanto el conjunto del proyecto. En la Luna, esa lógica puede ser especialmente útil para acercarse a zonas científicamente interesantes donde un vehículo más grande no tendría margen de maniobra.