Un nanosatélite buscará mundos alienígenas

Draper Laboratory y el MIT han desarrollado un satélite del tamaño de una hogaza de pan que llevará a cabo una de las mayores tareas de la astronomía: la búsqueda de planetas similares a la Tierra fuera de nuestro sistema solar—o exoplanetas—que pudieran albergar vida. Se tiene previsto su lanzamiento en 2012.

El "nanosatélite", llamado ExoPlanetSat, lleva consigo instrumentos ópticos de gran potencia y alto rendimiento, así como una nueva tecnología de control y estabilización.

Si bien con anterioridad ha existido una gran cantidad de pequeños satélites, estos se han utilizado normalmente para realizar comunicaciones simples o misiones de observación. "Estamos haciendo algo que no se ha hecho antes", afirma Séamus Tuohy, director de sistemas espaciales en Draper.

ExoPlanetSat buscará planetas midiendo la atenuación de una estrella a medida que un planeta pase en órbita por delante de ella, una técnica llamada observación de tránsito. El detector de luz del satélite tiene dos conjuntos de plano focal—uno para el seguimiento de estrellas y otro para observaciones de tránsito. La medición del cambio en el brillo de una estrella con precisión también permite calcular el tamaño del planeta. Además, al medir la cantidad de tiempo que tarda el planeta en completar su órbita, los investigadores pueden determinar la distancia del planeta a su estrella.

Esta técnica está bien establecida, aunque sólo se utiliza por naves espaciales en órbita mucho más grandes, incluyendo el satélite francés CoRoT, que hizo un importante descubrimiento planetario el año pasado, y el satélite Kepler de la NASA, lanzado en 2009. ExoPlanetSat no pretende sustituir a naves más grandes, sino ser complementario, afirma Sara Seager, profesora de ciencias planetarias y física en el MIT, refiriéndose a que el nanosatélite se centrará en estrellas individuales que las grandes naves espaciales ya han identificado como científicamente interesantes. Mientras que una nave espacial como Kepler observa alrededor de 150.000 estrellas, un nanosatélite como ExoPlanetSat está diseñado para el seguimiento de una única estrella.

Para medir con precisión el brillo de una estrella, los ingenieros deben mantener la nave estable—los fotones entrantes deben golpear la misma fracción de un píxel en todo momento, afirma Seager, quien también participa como científica en el satélite Kepler. "Cualquier disturbio que sacuda a la nave desenfoca la imagen y hace que las mediciones sean inservibles", afirma. "Además, las naves espaciales más pequeñas son más fáciles de mover".

Para controlar con precisión y estabilizar al ExoPlanetSat, Draper y los investigadores del MIT incluyeron una estructura aviónica personalizada y ruedas de reacción genéricas, un tipo de dispositivo mecánico utilizado para el control de actitud, en la base de la nave espacial para maniobrarla hasta alcanzar la posición deseada. Unos dispositivos piezoeléctricos alimentados por baterías controlan el movimiento del detector de imagen, desacoplado de la nave y que opera por separado. (La batería se cargará con paneles solares.) "Estos dispositivos mueven el detector en contra de la nave espacial de forma tan precisa que el ojo humano no es capaz de ver el movimiento", asegura Seager. "Esto es un orden de magnitud mejor que cualquier nanosatélite del que se haya hecho una demostración con anterioridad", afirma.

El nanosatélite tiene un volumen de tres litros; tiene 10 centímetros de alto, 10 centímetros de ancho y 30 centímetros de largo. "Fue una hazaña de ingeniería meter todo el hardware, incluyendo el poder de procesamiento y el almacenamiento de datos necesarios, en un tamaño tan pequeño", afirma Tuohy.

Cada nanosatélite costará como poco 600.000 dólares una vez que entre en producción—el ExoPlanetSat cuesta aproximadamente 5 millones—y su vida orbital estimada es de uno a dos años. En última instancia, afirma Seager, los investigadores esperan poner en marcha toda una flota de nanosatélites para supervisar las estrellas más brillantes y más cercanas.

Fuente: technologyreview

Primer sistema de control que permite a los satélites pensar por sí mismos

Científicos británicos han diseñado un método que mejora la capacidad de respuesta de los satélites a las situaciones imprevistas con las que pueden encontrarse en el espacio. La tecnología está programada para leer y ejecutar las órdenes escritas en documentos redactados en inglés técnico y puede ser utilizada en otros vehículos autónomos como submarinos o aeronaves.

Un equipo de investigadores de la Universidad de Southampton ha desarrollado el primer sistema de control de inteligencia artificial que permite a los ingenieros programar satélites y naves espaciales para que piensen por sí mismas, según un comunicado de la citada universidad. Los autores de la investigación, liderados por el profesor Sandor Varess, han bautizado su prototipo como “Sysbrain”.

La tecnología que lo conforma se basa en el uso de lenguaje de programación natural. Mediante este lenguaje, los agentes de software (programas informáticos que ayudan a los usuarios en tareas relacionadas con la utilización del ordenador) pueden leer documentos especiales redactados en inglés técnico sobre los métodos de control del satélite o la nave.

Esta habilidad proporciona a los vehículos una forma de guía avanzada para su orientación y navegación en el espacio, además de dotarlos de una capacidad de respuesta inmediata frente a los imprevistos, lo que hace, por ejemplo, que eviten chocar con otros objetos. Así, las naves pueden adaptarse a cada misión, identificando los problemas, efectuando reparaciones en el momento preciso y tomando sus propias decisiones sobre la mejor forma de llevar a cabo una tarea.

Además de naves espaciales y satélites, esta innovadora tecnología se puede transferir a otro tipo de vehículos autónomos como submarinos u otros vehículos terrestres o aéreos.

Banco de pruebas

Con el objetivo de comprobar los sistemas de control inteligente que podrían utilizarse en un entorno espacial, el profesor Veres y su equipo construyeron un banco de pruebas único y una flota de modelos de satélites que fueron controlados por el sistema cognitivo de control de agente “sysbrain”.

El banco de pruebas del sistema autónomo consiste en una mesa cubierta con un cristal bordeado con un marco de metal, el cual es utilizado para montar los marcadores visuales, las cámaras de observación y las cortinas de aislamiento que evitan que cualquier fuente de luz externa pueda interferir con la experimentación. La navegación visual se realiza mediante cámaras de a bordo para observar el sistema de marcadores generales situados sobre la zona de ensayo. Esto reproduce cómo la nave podría usar puntos concretos en el sistema solar para determinar su orientación.

Los modelos de satélites utilizados giran en torno a un punto, con características mecánicas similares a las de los satélites reales, colocados sobre la mesa y deslizándose a través de ella casi sin fricción, con el objetivo de imitar las propiedades de la gravedad cero del espacio. Cada modelo de máquina cuenta con ocho propulsores para controlar el movimiento, un conjunto de sensores de inercia y cámaras adicionales para proporcionar a las máquinas una conciencia del espacio y hacer que puedan verse entre sí. Además, la estructura del modelo también permite implementar diversas formas de hardware para ampliar la experimentación.

En la citada nota de prensa, el profesor Veres declara que su invento ha sido concebido para controlar máquinas inteligentes y lo define como “una raza especial de agentes de software con características únicas tales como el hecho de utilizar programación en lenguaje natural para crearlos, el que se basen en el razonamiento humano y, lo más importante de todo, que sean capaces de leer documentos especiales redactados en inglés técnico”. Lo autores de estos documentos pueden subirlos a la web en forma de publicaciones y “sysbrain” los leerá para mejorar su habilidad a la hora de resolver problemas.

Fuente: Tendencias21