El desafío de volar en Marte
Volar en Marte, o en cualquier otro mundo, representa un reto extraordinario. Una nave espacial autónoma, que opera a millones de millas de distancia de pilotos o ingenieros en la Tierra, debe ser capaz de navegar en entornos desconocidos y cambiantes, evitar obstáculos, aterrizar en terrenos inciertos y tomar decisiones de forma independiente. Cada maniobra depende de la percepción cuidadosa, la planificación y los sistemas de control que sean tolerantes a fallos, permitiendo a la nave recuperarse si algo sale mal. Un solo error de cálculo puede dejar una nave espacial de varios millones de dólares en una posición desfavorable, terminando la misión antes de comenzar.
“Este problema no está resuelto, ni en la industria ni en entornos de investigación”, afirma Nicholas Roy, profesor en el Departamento de Aeronáutica y Astronáutica del MIT. “Hay que integrar muchas piezas de código y hardware. Unir todo eso no es trivial”.
Desarrollo en el curso de autonomía
No es trivial, pero para los estudiantes que están por culminar su carrera de pregrado en el curso 16.85 Autonomy Capstone (Diseño y Pruebas de Vehículos Autónomos), resulta lejos de ser imposible. En esta clase, los estudiantes diseñan, implementan, despliegan y prueban una arquitectura de software completa para sistemas voladores autónomos. Estos sistemas tienen aplicaciones diversas, desde movilidad aérea urbana hasta exploración extraterrestre. Gracias a la robustez de la tecnología autónoma, los vehículos pueden operar lejos de casa mientras los ingenieros supervisan desde centros de control de misión que no son tan diferentes del Kresa Center for Autonomous Systems de AeroAstro.
Roy y Jonathan How, profesor de ingeniería, desarrollaron este nuevo curso para construir sobre las bases del curso 16.405 (Robótica: Ciencia y Sistemas), que introduce a los estudiantes en el trabajo con plataformas robóticas complejas y navegación autónoma a través de vehículos terrestres con software preconstruido. El curso 16.85 aplica estos mismos principios a la aviación, utilizando un dron quadrotor básico y una pizarra en blanco para construir sus propios sistemas de navegación.
Pruebas y trabajo en equipo
Los vehículos se prueban en un campo de obstáculos que presenta plataformas de aterrizaje dudosas y terrenos inciertos. Los estudiantes trabajan en grandes equipos (en esta primera edición, dos equipos de siete: los SLAMdunkers y los Spelunkers) diseñados para reflejar misiones del mundo real donde la coordinación entre roles es esencial. “Los vehículos deben diferenciar entre todos los riesgos ocultos en la misión y el entorno, y aún así sobrevivir”, dice How. “Queremos que los estudiantes aprendan a crear un sistema en el que tengan confianza”.
