NASA - National Aeronautics and Space Administration

Unos científicos de la NASA planean taladrar algún día en la superficie de Marte para buscar agua y señas de vida posible. Así es que, los científicos están desarrollando un sistema de taladro automatizado que puede operar totalmente automáticamente, sin necesidad de ayuda humana por horas a la vez.

Del 14 de julio hasta al 29 de julio del 2006, investigadores de la NASA probarán un sistema de taladro automatizada de prototipo en el Cráter Haughton en la Isla Devon en el Territorio Nunavut en Canadá, al norte de Ontario y Quebec. Durante el proyecto "Drilling Automation for Mars Exploration", DAME (el Proyecto de Automatización de Taladro para la Exploración de Marte), un sistema de 'inteligencia artificial' tendrá el control completo del sistema de taladro por primera vez. El objetivo principal de este ejercicio de campo es evaluar el "software" (los programas de computadora) de automatización del proyecto DAME.

Modelo prototipo del taladro de Marte en el Centro de Investigación NASA/Ames.

Un equipo de ocho personas, los cuales son científicos e ingenieros de NASA Ames Research Center (NASA/Ames), Moffett Field, California, establecerá el sistema de taladro, el cual es un poco más alto que un humano es, y hace una huella de acerca de una yarda cuadrada (un metro cuadrado) en el suelo. Los experimentos aquí en la Tierra ayudarán a los científicos aprenden si la 'inteligencia artificial' es capaz de controlar un aparato tal como este en Marte por muchas horas de taladrar sin ninguna intervención humana. Las misiones futuras a Marte con taladros probablemente tendrán la habilidad de comunicar con la Tierra sólo un par de veces al día.

Imagínese utilizando un taladro de control remoto en su garaje, y sin saber si el taladro está vibrando peligrosamente o está cerca de fallar hasta como 20 minutos más tarde. Por esta razón, los científicos de NASA/Ames están trabajando para desarrollar una combinación de tres clases de 'inteligencia artificial' que podrá controlar un sistema de taladro en Marte por horas y horas sin ninguna participación humana.

"Los taladros comúnmente se atoran todo el tiempo … Es todavía algo que no pueden anticipar los humanos que taladran en la Tierra," dijo Brian Glass, un científico en NASA Ames y el investigador principal del Proyecto DAME. Glass explicó también que la 'inteligencia artificial' que controla los trabajo del taladro de prototipo de Marte funciona como una persona experimentada que siente y escucha las vibraciones del taladro las cuales proporcionan los indicios en cuanto a cómo va la perforación bajo la superficie del suelo.

La automatización de taladrar de DAME discernirá varios tipos de fracasos comunes de taladrar. Estos incluyen el atorarse, encontrar materia excepcionalmente dura, el fracaso causado por una piedra que cae en el hoyo que se está taladrando, atascándose con la materia que resulta de la excavación, o cuando el taladro se empuja con demasiada fuerza y se atasca. Hay tipos específicos de vibraciones reveladoras que preceden y acompañan a estos fracasos. Estas categorías de vibraciones son una parte de los indicios que ayudan al sistema de taladrar automatizada identificar los problemas precisos del proceso de taladrar. Este sistema del proyecto DAME de presentir y descubrir las vibraciones es una adaptación de métodos que ingenieros utilizan para descubrir defectos estructurales y grietas en las estructuras de los aviones.

Vista detallada del modelo prototipo del taladro de Marte en el Centro de Investigación NASA/Ames.

"Tenemos una combinación de tres clases diferentes de 'software' inteligente," dijo Glass. "Uno es el razonamiento basado en modelos, otro es una red nérveo que siente las vibraciones del taladro, y el tercero está basado en reglas basadas en comparaciones con listas de fallas conocidas." Este 'software' evaluará las vibraciones del taladro para ayudar al sistema de la automatización entender lo que sucede en la punta del taladro.

"Utilizamos 'software' de redes nérveas y (otras) técnicas para diagnosticar automáticamente las varias condiciones que se presentan en la taladrada como la encuadernación, el atoramiento, el atascamiento, y la presencia de materia excesivamente dura," dijo Sathya Hanagud del "Georgia Institute of Technology" de Atlanta, Georgia, la co-investigadora del proyecto DAME. "El 'software' también aprenderá mientras la operación de taladro avanza. Al adquirir datos adicionales, el software comparará los datos con los del modelo del sistema que reside en la computadora y actualizará el modelo del sistema y el modelo diagnóstico," Hanagud agregó.

"Para primera vez, nosotros habremos automatizado completamente la capacidad de taladrar sin necesidad de intervención humana," dijo Glass. "Puesto que nosotros no podemos ver abajo del hoyo, tenemos sensores en el taladro. Los sensores incluyen medidores de vibración de láser y acelerómetros. Estos son instrumentos para captar las vibraciones del astil del taladro. Los sensores sienten las vibraciones de lo que sucede hacia la punta del taladro."

"En una prueba de laboratorio anterior, hemos hecho cosas para crear problemas para los controles y para verificarlos, como echar piedras en el hoyo o tratar de congelarlo agregándole hielo. En esta prueba final, nosotros lo pondremos en piedra virgen donde nosotros no sabemos lo que hay allí abajo y lo vamos a permitir que opere," dijo Glass.

"Para completar el proyecto, después que nosotros demostremos la operación sin intervención humana, nosotros nos cercioraremos que probamos también todos los defectos mayores potenciales allí," dijo él. "Tendremos una red de comunicación radiofónica de la computadora en el sitio del taladro al campo base en la Isla Devon y a el centro de la NASA para proveer apoyo técnico remoto al sitio del experimento."

El proyecto "DAME" es patrocinado por el "Mars Instrument Development Project" (El Proyecto del Desarrollo de Instrumentos Para Marte), el cual es parte del "Mars Exploration Program" (El Programa de la Exploración de Marte de la NASA). Para más información acerca de este proyecto, por favor visite a:

http://www.marsonearth.org/reports/dame.html

Además, el "Mars Technology Program" se unió con el equipo del proyecto DAME. Para más información acerca de ese programa, por favor visite a:

http://marstech.jpl.nasa.gov

Imágenes de tamaño de publicación y video están disponibles en "World Wide Web" en:

http://www.nasa.gov/centers/ames/multimedia/images/2006/marsdrill.html

Para más información acerca de otros proyectos de la NASA para desarrollar análisis de materias y el diseño del taladro robótico, por favor visite a:

http://www.nasa.gov/centers/ames/research/exploringtheuniverse/marsdrill.html,

http://www.nasa.gov/centers/ames/research/lifeonearth/marte-fieldsite.html,

http://www.nasa.gov/centers/ames/research/lifeonearth/marte-drillsim.html and

http://www.nasa.gov/vision/space/preparingtravel/mars_drill.html

John Bluck
NASA Ames Research Center, Moffett Field, Calif.
Número Telefónico: 650/604-5026 ó 604-9000
Por Correo Electrónico: jbluck@mail.arc.nasa.gov