Treballs premiats

Exploring the physical and technological pillars of a telepresence system to operate at Mars surface in a pre-colonial context

Exploring the physical and technological pillars of a telepresence system to operate at Mars surface in a pre-colonial context

Detall

Àmbit temàtic: ENGINYERIA I ARQUITECTURA
Edició: Premiats 2017

Centre: Institut Francesc Xavier Lluch i Rafecas, Vilanova i la Geltrú
Autor/s autora/es: Joel Romero Hernàndez
Nivell educatiu: Primer de batxillerat
Tutors/es: María José Hellín Méndez


Compartiu aquest projecte

Objectius

Mart desperta un gran interès en enginyers, científics i polítics per les possibilitats que ofereix la seva colonització. Tanmateix, en un context actual en el qual l’exploració espacial humana ha patit un enrederament considerable respecte a les sondes robòtiques, els professionals busquen alternatives per enfrontar els problemes de maneres més eficients i segures. Sota aquest precepte, el principal objectiu d’aquesta investigació és plantejar i dissenyar un sistema ‘pont’ entre l’exitosa exploració robòtica i els enginyosos astronautes reals i estudiar els fenòmens físics i mecanismes tecnològics implicats, tot des d’una mirada low-cost. Una missió a Mart en la qual un operador humà dins d’una nau espacial en òrbita podria controlar en temps real a un robot humanoide situat a la superfície del planeta, per tal de poder operar al terreny i reaccionar a l’entorn però sense els perills d’exposar-se a la reentrada o el fet que és molt difícil sortir del planeta una vegada aterrat.

Metodologia

La investigació va passar per tres fases principals.
La primera fase va consistir en intentar comprendre quins mecanismes bàsics serien necessaris per assolir l’objectiu: un robot a la superfície, un astronauta a l’espai equipat amb sistemes de captura de moviment, la comunicació més ràpida possible (làser) i una nau espacial que portaria tot.
En la segona fase, vaig centrar-me a fer una recerca bibliogràfica sobre projectes de la NASA, i altres organitzacions per tal de tenir un enfocament més realista. Això va fer evolucionar les idees inicials en punts concrets. Vaig estudiar com serien dues naus, una per astronautes i altra per robots; la configuració més eficient en entorns colonials; quins tipus de sensor permetrien a l’operador controlar l’avatar; dissenyar un vehicle no tripulat que acompanyaria els robots i actuaria com a mediador planeta-espai.
Després d’aproximar cada tecnologia implicada, la tercera i última fase va ser l’estudi dels principis físico-tecnològics de cada subsistema amb el desenvolupament de prototips basats en electrònica Arduino i peces impreses en 3D, tot per concloure si era físicament possible.

Conclusions

Amb els pocs recursos disponibles, els experiments i els prototips desenvolupats durant aquesta investigació demostren que un sistema com el definit al treball és físicament possible. A més, a més, la informació trobada mostra com grups de recerca professional ja han estudiat alguns dels requisits més enllà dels principis físics purs, però de manera isolada. Sabent això, dedueixo que utilitzant tot el potencial que ofereixen les instal·lacions adequades, els científics i els enginyers, la filosofia proposada podria esdevenir una eina important en el futur de l’exploració espacial.
En segon lloc, els àmbits del coneixement que participen en aquest projecte consisteixen en àrees molt diferents de l’enginyeria i la ciència. El seu estudi i desenvolupament individual ens podrien portar noves aplicacions i descobriments: la recerca del codi làser podria ajudar a desenvolupar la pròxima generació d’infraestructures de comunicació; les tecnologies de protecció contra la radiació podrien desembocar en noves tècniques en la medicina, etc.
Finalment, voldria destacar que aquest projecte és la demostració sobre com el maquinari obert, la passió i l’esforç poden afrontar grans desafiaments. Per tant, espero que inspiri altres a iniciar els seus propis projectes.