Inteligencia artificial traza exploración en Marte: rover Perseverance utilizó una trayectoria planificada por una IA

El rover Perseverance es un rover de la NASA enviado a Marte como parte de la misión Mars 2020. El objetivo principal de la misión Perseverance es estudiar la habitabilidad pasada del planeta, comprender su geología y recolectar muestras de rocas para un futuro regreso a la Tierra. La misión comenzó estudiando el cráter Jezero, una región donde posiblemente existió un río. Perseverance utiliza un conjunto de instrumentos científicos que realizan análisis mineralógicos y estructurales del entorno marciano en tiempo real.

Para recolectar rocas de diferentes regiones, el Perseverance necesita desplazarse por la superficie marciana, que presenta terreno irregular, rocas, pendientes y suelo arenoso. Por ello, el Perseverance cuenta con un sistema de tracción a las seis ruedas diseñado para este tipo de terreno. Sin embargo, la dificultad surge debido al retraso en la comunicación entre la Tierra y Marte, que impide el control en tiempo real. Se utilizan sensores y cámaras para mapear el terreno, evitar obstáculos y seleccionar trayectorias seguras.

Entre el 8 y el 10 de diciembre, el Perseverance recorrió la superficie marciana, en una trayectoria planificada y optimizada por una inteligencia artificial. Se utilizó un modelo para analizar imágenes del terreno, estimar riesgos y definir rutas que redujeron la necesidad de intervención humana. El uso de IA permite un desplazamiento más rápido y la toma de decisiones local sin el problema de los retrasos en la comunicación entre la Tierra y Marte.

El Perseverance

El rover Perseverance es una sonda de la NASA lanzada en 2020 como parte de la misión Mars 2020. Este rover fue el sucesor del Curiosity y fue diseñado para investigar la historia geológica y climática de Marte. Su objetivo principal era evaluar si el planeta tuvo condiciones para albergar vida microbiana en el pasado. El rover realiza análisis in situ de la composición mineralógica y química de rocas y suelos, en busca de firmas biológicas preservadas.

Además de caracterizar el entorno marciano, Perseverance también busca recolectar y almacenar muestras de rocas que serán devueltas a la Tierra en futuras misiones. La sonda también prueba tecnologías para la exploración humana, como el experimento MOXIE, que demostró la producción de oxígeno en la atmósfera marciana, rica en CO₂.

Trayectoria sobre la superficie marciana

La sonda se desplaza sobre la superficie marciana mediante seis ruedas unidas a una suspensión diseñada para mantener la estabilidad en terrenos irregulares. Cada rueda cuenta con motores independientes que controlan la tracción y la dirección, permitiendo giros sobre su propio eje. Las órdenes de movimiento se envían desde la Tierra, y los responsables las basan en imágenes y datos topográficos recopilados por la propia sonda y por los orbitadores en Marte.

Debido al retraso en la comunicación entre la Tierra y Marte, que tarda varios minutos en ir y volver, los movimientos no se controlan en tiempo real. En su lugar, los ingenieros planifican secuencias detalladas de órdenes que definen la velocidad, la dirección y la distancia antes de su ejecución. Durante el viaje, los sensores monitorizan los parámetros e interrumpen automáticamente el movimiento si detectan algún problema.

Utilizando inteligencia artificial en Marte

El 8 y el 10 de diciembre, la sonda realizó los primeros viajes cuyas rutas fueron planificadas por inteligencia artificial. En este experimento, realizado por la NASA, se utilizaron modelos generativos de IA para definir los puntos de la trayectoria. La IA analizó imágenes orbitales de alta resolución obtenidas por la cámara HiRISE, a bordo del Mars Reconnaissance Orbiter, y las combinó con datos de pendiente del terreno derivados de modelos simulados.

Con base en estos datos, el sistema identificó y clasificó elementos como roca expuesta, afloramientos y ondulaciones de arena, generando una ruta continua y segura hacia el destino. Antes de enviar comandos a Marte, las instrucciones determinadas por la IA fueron validadas por una réplica virtual de Perseverance, que se utiliza para simular el movimiento y verificar más de 500.000 variables. Este proceso marcó un avance en la autonomía de la exploración robótica en entornos planetarios.

Inteligencia artificial generativa en la ciencia

La IA generativa es una clase de modelos capaces de aprender patrones complejos a partir de grandes volúmenes de datos. Con esto, la IA puede generar nuevas representaciones, predicciones o decisiones. En aplicaciones espaciales, como la interpretación de imágenes del terreno planetario, la identificación de obstáculos como rocas y ondulaciones, la estimación de la posición del vehículo y la decisión sobre rutas seguras, la inteligencia artificial generativa permite la automatización de tareas que antes requerían una intensa intervención humana.

Estos modelos podrían contribuir a que las sondas y otros sistemas de superficie realicen desplazamientos a escala kilométrica con mayor autonomía. Además de optimizar la planificación de rutas, la IA generativa puede analizar grandes volúmenes de imágenes y datos científicos para destacar lo que pueda ser de interés para los investigadores. Integrada en sondas, helicópteros y drones como sistemas embebidos, esta tecnología representa un avance hacia la habilitación de infraestructuras de exploración.

Referencia de la noticia

- NASA’s Perseverance Rover Completes First AI-Planned Drive on Mars