Cómo son los “Superlimbs” que podría ayudar a los próximos astronautas a caminar en la Luna

Cada vez falta menos para volver a ver a un ser humano caminando por la Luna. A 55 años de la caminata protagonizada por Neil Armstrong y Buzz Aldrin, la NASA busca tener todo listo para su próxima misión tripulada Artemis II en 2025 que orbitará nuestro satélite natural y Artemis III, que finalmente descenderá en 2026. Con esto en mente, los ingenieros del MIT han desarrollado una tecnología innovadora que podría cambiar por completo el panorama: SuperLimbs, un exoesqueleto que promete facilitar la movilidad y reducir el desgaste físico en la próxima generación de caminantes lunares.

Esta búsqueda de soluciones para el desempeño de los astronautas se debe a que todavía siguen fijas en la retina de los ingenieros de la Agencia Espacial Estadounidense los pasos en falso y problemas que tuvieron los astronautas que caminaron en la Luna: caídas por la poca gravedad, patinadas por el suelo de arcilla blanca, poca flexibilidad de los trajes espaciales y todo un combo de otros ingredientes que hacían difícil el caminar por la superficie selenita.

Así, los expertos apuntaron que el desafío de trabajar en la Luna, donde la gravedad es una sexta parte de la terrestre, presenta riesgos significativos. Durante las misiones Apolo, los astronautas se cayeron 27 veces, mayormente al recolectar muestras o usar herramientas. Estas caídas implican un riesgo, ya que levantarse en la gravedad lunar es agotador, según un estudio de la Universidad de Michigan.

En respuesta a esto, la tecnología comienza a ayudar para evitar estos problemas en un futuro cercano. Así nace las SuperLimbs, un exoesqueleto con brazos articulados que significan un componente clave de esta innovación es el diseño optimizado para mantener a los astronautas en pie con menor esfuerzo. Desarrolladas por Harry Asada del MIT, este exoesqueleto se perfecciona para brindar soporte adicional y ahorrar energía en las actividades físicas que los astronautas realizarán, como la excavación y la construcción de una colonia espacial.

“En las comunicaciones con la NASA, nos enteramos de que el problema de caerse a la Luna es un riesgo grave. Nos dimos cuenta de que podíamos hacer algunas modificaciones a nuestro diseño para ayudar a los astronautas a recuperarse de las caídas y continuar con su trabajo”, explicó Asada.

En pruebas preliminares, voluntarios que usaban trajes espaciales simulados encontraron más sencillo ponerse de pie con la ayuda de estos brazos robóticos. El sistema, que está basado en una década de trabajo del MIT en robótica industrial, ha sido adaptado para las duras condiciones del espacio exterior.

El entorno lunar es peligroso, con polvo altamente tóxico y condiciones extremas que exigen tecnologías avanzadas y confiables. Además de brindar soporte físico, las SuperLimbs podrían evitar que los astronautas entren en contacto directo con el suelo lunar, protegiéndolos del peligroso polvo lunar.

Otro aspecto del proyecto es la capacidad de las extremidades robóticas para manejar herramientas y realizar tareas complejas. En el futuro, los investigadores esperan que estos brazos se utilicen no solo para levantarse después de caídas, sino también para manipular equipos, excavar y asistir en la construcción de bases lunares.

Con la intención de convertirse en una extensión natural del cuerpo del astronauta, los desarrolladores del MIT están trabajando para que el sistema se adapte de forma intuitiva al movimiento humano, facilitando su uso sin necesidad de grandes esfuerzos cognitivos o físicos.

A medida que la NASA avanza con el programa Artemis, y otros países como China planean sus propias misiones lunares, la demanda de tecnologías innovadoras para operaciones prolongadas en la superficie lunar es más alta que nunca.

Las misiones Artemis se centrarán en la construcción de una base lunar permanente, lo que requerirá múltiples caminatas espaciales largas, aumentando el riesgo de fatiga y caídas. En este contexto, SuperLimbs promete reducir el costo metabólico de levantarse y mejorar la seguridad general de los astronautas, lo que les permitirá ser más eficientes en sus tareas diarias.

Los ingenieros del MIT, dirigidos por Asada y su colega Erik Ballesteros, ya han probado el prototipo de SuperLimbs en un entorno de laboratorio, y esperan realizar pruebas en humanos en uno o dos años.

El desafío ahora es adaptar este sistema para que funcione de manera confiable en las duras condiciones del espacio, lo que incluye lidiar con temperaturas extremas, polvo y radiación electromagnética. Aunque la innovación espacial puede ser lenta y costosa, la tasa de avance en los últimos años ha sido rápida, con nuevas tecnologías que pasan de la ciencia ficción a la realidad en cuestión de años.

“Es como si una fuerza extra se moviera contigo. Imagina que llevas una mochila y alguien te agarra por la parte superior y te levanta. Con el tiempo, se vuelve algo natural”, indicó Ballesteros, quien también probó el traje y la asistencia para brazos.

El concepto de extremidades robóticas no es nuevo, pero su aplicación en el espacio abre un mundo de posibilidades para futuras misiones no solo en la Luna, sino también en Marte. En el futuro, estos brazos podrían incluso ser utilizados para facilitar la movilidad en terrenos difíciles y aumentar las capacidades físicas de los astronautas, lo que les permitiría cubrir distancias más largas en menos tiempo y con menos esfuerzo. Además, la posibilidad de que estas extremidades puedan operar herramientas de manera autónoma o semiautónoma marca un gran avance en la automatización de tareas en el espacio.

“Diseñamos estos brazos robóticos basándonos en una búsqueda de IA y una optimización del diseño, para buscar diseños de manipuladores robóticos clásicos con ciertas limitaciones de ingeniería. Filtramos muchos diseños y buscamos el diseño que consumiera la menor cantidad de energía para levantar a una persona. Esta versión de SuperLimbs es el producto de ese proceso”, sostuvo Ballesteros.

El próximo paso en el desarrollo de SuperLimbs será optimizar su diseño para hacerlo más ligero y eficiente, utilizando materiales avanzados que reduzcan el peso de las partes y motores. A lo largo del verano, Ballesteros trabajará en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA para perfeccionar el sistema y prepararlo para pruebas más rigurosas en simuladores de baja gravedad. El objetivo final es integrar las extremidades robóticas en los trajes espaciales de los astronautas y ponerlas a prueba en misiones lunares reales.

El futuro de la exploración espacial está en constante evolución, y las SuperLimbs representan un avance significativo hacia un mayor rendimiento y seguridad en misiones prolongadas en la Luna y más allá. A medida que las misiones Artemis y futuras expediciones a Marte se acerquen, la necesidad de soluciones innovadoras como estas será crucial para el éxito de la exploración humana del espacio. Estas extremidades robóticas podrían redefinir la forma en que los astronautas se mueven, trabajan y sobreviven en los entornos más extremos y desconocidos del cosmos.

La visión de Ballesteros y su equipo es que, en un futuro no tan lejano, los astronautas consideren estas extremidades como una extensión natural de sus cuerpos, haciéndoles más ágiles, eficientes y productivos durante sus misiones. Mientras tanto, las pruebas continúan, y el potencial de esta tecnología sigue creciendo. Si las SuperLimbs cumplen con sus expectativas, podrían convertirse en una herramienta estándar no solo en misiones lunares, sino también en cualquier exploración espacial futura, allanando el camino para una nueva era de tecnología asistida en el espacio.

En resumen, el desarrollo de SuperLimbs no solo se centra en ayudar a los astronautas a recuperarse de las caídas, sino en ampliar sus capacidades para trabajar de manera más eficiente en entornos hostiles como la Luna y, eventualmente, Marte. Con la llegada de las misiones Artemisa y el avance continuo en la robótica espacial, el futuro de la exploración humana del espacio parece más prometedor que nunca, con tecnologías que permitirán a los astronautas superar los desafíos físicos del espacio y concentrarse en lo verdaderamente importante: la ciencia y la exploración.