La NASA está construyendo un rover que puede pensar más rápido que la Tierra

de hoy Marte Los rovers suelen conducir a velocidades de entre 500 y 1.000 pies por hora (aproximadamente la longitud de uno a tres campos de fútbol) y sólo durante períodos cortos a la vez.

NASA Los ingenieros dicen que podrían avanzar tanto y tan rápido si pudieran pensar más por sí mismos.

Un prototipo en miniatura ya lo demuestra. El reciente día del examen, ErnestoCorto para que el rover de exploración navegue por el terreno extremadamente inclinado, rodando hacia la pila de rocas que se detendría. Curiosidad y perseverancia. En sus pistas. En lugar de detenerse o esperar nuevas instrucciones de los controladores, agrandó la roca, cambió su posición y subió directamente, sin necesidad de un joystick a 200 millones de millas de distancia.

El robot de casi cuatro pies de altura se parece un poco a Wall-E o Johnny 5, con cuatro ruedas forjadas en lugar de huellas. Estas ruedas pueden levantarse e inclinarse, como si caminaran de puntillas. ERNEST ya ha demostrado que puede recorrer unos 25 kilómetros a través del desierto de Colorado, en California. Los ingenieros no intervinieron durante el viaje, principalmente allí para ver hasta dónde podían llegar el nuevo cerebro y cuerpo del rover. Puedes ver cómo corre y sortea los traicioneros obstáculos en los dos vídeos siguientes.

D lugar Los rovers de próxima generación de la agencia detectarán peligros, elegirán sus propios caminos, administrarán su energía y salud y conducirán sin esperar instrucciones detalladas de la Tierra. La microgestión desde el control de la misión a menudo significa que los rovers actuales permanecen inactivos durante las ventanas de comunicación. Pero la IA y la autonomía a bordo pueden minimizar ese tiempo de inactividad, permitiendo que las máquinas Para viajar más rápido y más lejos En la nueva frontera.

“La integración de inteligencia artificial y software autónomo es el futuro de los rovers extraterrestres porque supera fundamentalmente los retrasos en las comunicaciones y las limitaciones de los recursos de comunicación asociados con la exploración espacial”, dijo a Mashable Ashis Goel, tecnólogo investigador del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA. “Ya hemos visto que el rover Perseverance es capaz de recorrer distancias significativamente más largas que el rover Curiosity, a pesar de tener un diseño mecánico similar, principalmente debido a su capacidad para pensar y conducir y, en general, a mejores capacidades de conducción autónoma”.

La NASA no ha anunciado ninguna misión que utilice ERNEST directamente, pero la agencia está estudiando conceptos para futuros vehículos lunares de largo alcance que requerirían mucha más libertad.

Un concepto, conocido como ResistenciaPrevé un rover capaz de viajar más de 1.200 millas la luna A intervalos de cuatro años, se recolectan y distribuyen muestras por la superficie lunar. Para alcanzar ese objetivo, el rover tendría que viajar de 2,5 a 4 millas por día en la Tierra. La persistencia se trata de lo que uno hace en un año. – y seguir adelante incluso si el mundo no puede enviar nuevas instrucciones.

La escala de conducción plantea tres problemas principales para los operadores humanos. Primero, la comunicación requiere tiempo y ancho de banda literal. Un rover no puede esperar a que los ingenieros aprueben cada giro de sus ruedas si necesita cruzar el precioso cráter de un continente. En segundo lugar, el horario no puede permitir el apoyo diario. Los planificadores de misiones hablan de enlaces ascendentes y envían lotes de comandos a la NASA señal de radio Para un rover, sólo cada dos semanas, no todos los días. En tercer lugar, el rover debe sobrevivir y, por tanto, seguir siendo productivo. Cambios drásticos en la luz y la temperatura.incluyendo un tramo de dos semanas de noches lunares.

Para lograrlo, el equipo detrás del Endurance aboga por una verdadera autonomía a bordo, no solo por un control de crucero inteligente, según un papel De la Conferencia Aeroespacial IEEE 2025. El rover debe controlar su propia ruta, consumo de energía, límites térmicos y controles de estado. Tiene que elegir un camino que cumpla con los objetivos de la ciencia y evite los obstáculos de las rocas, los agujeros y la arena. Cuando algo sale mal, él mismo necesita diagnosticar al menos parte del problema.

“La frecuencia de las anomalías”, escriben los autores, “debe ser lo suficientemente baja para maximizar la distancia media entre obstáculos, es decir, el rover tiene que detenerse y pedir ayuda a casa”.

Ahí es donde entran la IA y ERNEST. Primero, los ingenieros hicieron Rover a media escala Y páselos por una caja de arena llena de polvo lunar artificial. Probaron 11 formas diferentes de controlar la suspensión antes de llegar al diseño. El prototipo puede agacharse, inclinarse o caminar sobre obstáculos y distribuir su peso cuando el suelo parece blando.

Para reemplazar a un operador humano, el equipo está recurriendo al aprendizaje por refuerzo, un tipo de IA en el que un robot aprende mediante prueba y error. JPL Laboratorio de Dinámica y Simulación en Tiempo Real Creó un mundo virtual que simula el comportamiento de ERNEST en diferentes pendientes, superficies y campos de roca. Los ingenieros introducen datos de pruebas de hardware reales en el simulador y luego conducen virtualmente el automóvil durante miles de horas.

Después de meses de práctica digital, transfirieron el nuevo “cerebro” de conducción al rover real y lo enviaron al laboratorio. Patio de MarteUna especie de carrera de obstáculos para robots extraterrestres. Allí, ERNEST sortea olas de arena, montones de escombros, escalones y pendientes pronunciadas. Elegía cuándo hacer caballito, cuándo arrastrarse como un cangrejo y cuándo tomar la ruta segura para salir del problema.

Pero la autonomía debe ir más allá de un ágil juego de pies. Navegar a través de un rover requiere una percepción aguda Condiciones de iluminación inteligentes En la Luna del Sistema Solar, por ejemplo, la luz del sol puede iluminar un lado de una escena y sumergir el resto en una sombra profunda. El polvo y las rocas no dispersan la luz como el aire en la Tierra, por lo que la cámara puede ver tanto el resplandor cegador como la oscuridad en el mismo cuadro. Esta combinación dificulta la identificación de peligros y la estimación de distancias.

Para abordar estos desafíos, los ingenieros quieren brindar a los futuros rovers “ojos” más nítidos (mejores cámaras, faros y mapeo láser 3D) para que la IA a bordo tenga suficiente información para tomar decisiones de dirección informadas.

“A medida que haya más computadoras capaces disponibles para misiones espaciales, podremos aprovechar los avances en inteligencia artificial y autonomía para desbloquear más conocimientos científicos de nuestros futuros rovers planetarios, yendo más lejos, más rápido y en entornos más desafiantes”, dijo Goyal.