La NASA desarrolla micro robots para explorar océanos en satélites como la luna de Júpiter

La NASA cree que tanto la luna de Júpiter, Europa, como la de Saturno, Encélado, pueden albergar océanos bajo el hielo de su superficie. En el primer caso es una hipótesis mientras que, en el segundo, la sonda espacial Cassini ya descubrió en 2005 agua en su polo sur y la agencia anunció en 2014 haber encontrado pruebas de una gran océano subsuperficie. Dado que el agua es condición necesaria para la vida, el interés en su exploración es evidente, pero ¿cómo hacerlo?

La respuesta puede provenir del programa de Conceptos Avanzados Innovadores de la NASA, NIAC, con el que la agencia financia el desarrollo de nuevos conceptos de tecnología para su aplicación en el espacio. Uno de ellos aborda la exploración de este tipo de océanos subsuperficie mediante el uso de un enjambre de micro robots que lo alcanzarían tras atravesar la capa de hielo en una sonda equipada con una batería nuclear que la derretiría a a su paso.

El desarrollo lo está llevando a cabo el equipo de Ethan Schaler, un ingeniero mecánico de robótica de la NASA, bajo el nombre de SWIM, un juego de palabras con el verbo nadar y acrónimo de Sensing With Independent Micro-Swimmers o Detección con micro nadadores independientes.

Lo que diferencia a la idea de Schaler con otras ideas de la NASA, como el robot de exploración submarina BRUIE, es el tamaño. Estos micro robots con forma de cuña miden, cada uno, 12 centímetros de largo y tienen un volumen de entre 60 y 75 centímetros cúbicos. Su pequeño tamaño permitirá empaquetar cuatro docenas de ellos en un espacio de solo 25 centímetros de diámetro y 10 de largo en una sonda, de forma que no ocupen más del 15% del volumen de carga, dejando así espacio para otros instrumentos científicos que puedan recoger información durante la fase en la que se atraviesa la capa de hielo. Una vez liberados, el elevado número de robots que navegarían por el océano de Europa o Encélado maximizarían las oportunidades de detectar signos de vida.

“Mi idea es, ¿dónde podemos tomar la robótica miniaturizada y aplicarla en formas nuevas e interesantes para explorar nuestro sistema solar? Con un enjambre de pequeños robots nadadores, podemos explorar un volumen mucho mayor de agua oceánica y mejorar nuestras mediciones al tener varios robots recopilando datos en la misma área” ha explicado Schaler.

La sonda o criobot (robot diseñado para operar en el hielo) que transportaría a los micro robots de Schaler permanecería físicamente conectada al módulo de aterrizaje en la superficie, que a su vez enlazaría con el control de la misión en la Tierra, lo que significa que no podría alejarse mucho del punto donde termina el hielo y comienza el océano. Además, el calor generado por la batería nuclear del dispositivo no solo derretiría el hielo permitiendo su avance, sino que crearía una burbuja termal que podría modificar la química del agua.

Cada uno de los robots diseñados por el equipo de Schaler cuenta con sistema de propulsión, computadora y sistema de comunicación por ultrasonidos junto a sensores de temperatura, salinidad, acidez, presión y químicos para monitorizar posibles biomarcadores en busca de signos de vida.  También podrían agruparse para reducir errores en datos a través de mediciones superpuestas que muestren gradientes en las mediciones y permitan apuntar hacia el origen de la señal que se detecta. “Si hay gradientes de energía o químicos, así es como la vida puede empezar a surgir”, explica Schaler.

El concepto SWIM ya recibió un fondo de 125.000 dólares en Fase I del programa NIAC en 2021 para estudiar su viabilidad y opciones de diseño. Actualmente en la Fase II, la NASA ha aportado 600.000 dólares más para que el equipo de Schaler pueda fabricar y probar prototipos durante los dos próximos años.