El Proyecto Haughton-Mars de la NASA (HMP) y las organizaciones colaboradoras Instituto SETI, Mars Institute, Centro de Investigación Ames de la NASA, Collins aeroespacial, y Ntention están anunciando la exitosa prueba de campo de un "guante inteligente de astronauta" para la futura exploración humana de la Luna, Marte, y más allá. El guante inteligente es un prototipo para una interfaz hombre-máquina (HuMI) que permitiría a los astronautas operar de forma inalámbrica una amplia gama de activos robóticos. incluyendo drones, mediante simples gestos con una sola mano.

La NASA planea regresar a la Luna para 2024 con el Programa Artemis, y luego enviar astronautas a Marte. Se espera que ambas misiones incluyan una expansión de las actividades extravehiculares de superficie (EVA) tanto en cantidad como en complejidad en comparación con Apollo. Se espera que los futuros trajes espaciales planetarios mejoren en agilidad y comodidad con el tiempo. Pero, como recipientes presurizados, Es probable que los trajes espaciales sigan siendo fundamentalmente engorrosos, limitando la destreza y precisión con las que los astronautas pueden realizar tareas como recolectar muestras y operar robots.

"Un traje espacial inteligente equipado con guantes podría ser una solución", dijo el Dr. Pascal Lee, un científico planetario del Instituto SETI y el Instituto Mars, y director del Proyecto Haughton-Mars de la NASA en el Centro de Investigación Ames de la NASA. "Con eso, los astronautas podrían controlar fácilmente una variedad de activos robóticos, realizar operaciones científicas y de exploración en la Luna, Mars y en otros destinos más efectivos y productivos ".

El Proyecto Haughton-Mars de la NASA es un proyecto internacional líder de investigación de campo análogo de la Luna y Marte centrado en el cráter de impacto del meteorito Haughton y el terreno circundante en la isla Devon en el Alto Ártico. Como uno de los lugares más parecidos a Marte en la Tierra, el sitio a menudo se llama Marte en la Tierra. Durante sus veintitrés años de historia, el HMP de la NASA ha hecho muchas contribuciones al avance de la ciencia planetaria y la exploración a través de estudios de campo en el sitio, en particular, en la prueba de nuevas tecnologías para el espacio.

Atención, anteriormente Arveng Technologies, desarrolló la tecnología de guantes inteligentes probada durante la campaña de campo de verano HMP-2019 de este año. Una empresa de nueva creación fundada y dirigida por estudiantes de la Universidad Noruega de Ciencia y Tecnología en Trondheim, Noruega, Ntention es mejor conocido por el diseño y desarrollo de un guante inteligente innovador capaz de controlar drones entre otros robots mediante simples gestos con una sola mano.

"Nuestra filosofía es crear tecnología que haga que la interfaz hombre-máquina sea intuitiva y fluida, "dijo Moina Medboe Tamuly, COO y cofundador de Ntention, y participante de campo en HMP-2019. "Ahora, estamos emocionados de ver que nuestra tecnología tiene aplicaciones potenciales en la exploración espacial ".

Después de ver una demostración del guante inteligente de Ntention para aplicaciones terrestres, Lee sugirió que podría aplicarse al traje espacial de un astronauta y propuso llevar a cabo un estudio de campo del concepto "Astronaut Smart Glove" en HMP. El equipo de Ntention asumió el desafío con Tamuly como diseñador principal de un prototipo.

"Cuando vi por primera vez el guante inteligente de Ntention en acción, Inmediatamente pensé en la Tercera Ley de Arthur C. Clarke:"Cualquier tecnología lo suficientemente avanzada es indistinguible de la magia, "recordó Lee." Un traje espacial presurizado es relativamente rígido, y los movimientos de manos y dedos encuentran una resistencia sustancial. En el "Guante inteligente de astronauta, "la sensibilidad de los movimientos de la mano es ajustable y se puede establecer en un nivel alto, lo que significa que la tecnología podría adaptarse a un traje espacial rígido presurizado ".

"El guante inteligente Ntention utiliza un microcontrolador para leer diferentes tipos de sensores, "explicó Sondre Tagestad, Ingeniero de desarrollo de sistemas en Ntention y también participante de campo en HMP-2019. "Los sensores capturan incluso los movimientos sutiles de la mano y los dedos, y transferirlos de forma inalámbrica a un dispositivo móvil que controle el dron o cualquier otro robot ". Tagestad fue el líder técnico tanto en software como en hardware para el prototipo" Astronaut Smart Glove ".

Para la prueba de campo HMP-2019, La tecnología de guantes inteligentes Ntention se integró a un traje espacial de concepto Collins Aerospace existente utilizado en estudios analógicos en HMP. Desde el año 2000, Collins aeroespacial, anteriormente Hamilton Sundstrand y luego United Technologies Aerospace Systems, ha estado colaborando con el HMP de la NASA en el diseño y desarrollo de un traje espacial avanzado para la futura exploración de la Luna y Marte.

"Los astronautas necesitan trajes espaciales que les faciliten la interacción con su entorno, incluyendo realizar tareas complejas y delicadas, "dijo el Dr. Greg Quinn, líder de desarrollo de trajes espaciales avanzados en Collins Aerospace. "El traje de próxima generación incorporará tecnologías inteligentes que llevarán las capacidades actuales a un nuevo nivel".

Los miembros del equipo evaluaron la tecnología "Astronaut Smart Glove" en HMP-2019 a través de una serie de pruebas de campo que involucran la operación a distancia de drones comerciales. Si bien los drones en la Tierra comúnmente usan rotores para volar, la falta de una atmósfera sustancial en la Luna significa que los drones podrían usar propulsores de gas propulsores en su lugar. En Marte, donde hay una atmósfera sustancial, aunque más delgado que el de la Tierra, los drones pueden usar rotores o propulsores, dependiendo de la altitud de los sitios donde volarían.

"Los astronautas en la Luna o Marte querrán volar drones por varias razones, "explicó Lee." Por ejemplo, para recolectar una muestra que está fuera de su alcance o que debe aislarse de la contaminación. O para ayudar en una operación de búsqueda y rescate. Durante las últimas temporadas en HMP, hemos estado investigando con la NASA cómo los volantes robóticos podrían ayudar a los astronautas en una variedad de tareas científicas y de exploración, incluida la topografía, cartografía, muestreo, exploración, atractivo, e inspeccionando ".

Las pruebas de campo en HMP-2019 demostraron cómo un astronauta con un traje espacial podría realizar por sí solo varias tareas científicas y de exploración clave con facilidad utilizando el guante inteligente y una interfaz de visualización de realidad aumentada (AR). Otras pruebas en HMP-2019 calificaron cuantitativamente las cualidades de manejo de drones permitidas por la interfaz de guante inteligente utilizando métricas de prueba de vuelo estandarizadas.

"Las pruebas de vuelo y operaciones sugieren que el guante inteligente y la interfaz AR humano-máquina permitirían a los astronautas operar drones y otros activos robóticos con facilidad y precisión". incluso en un traje espacial presurizado, "dijo Brandon Dotson, ingeniero aeroespacial y piloto de pruebas del Ejército de los EE. UU. que sirvió como sujeto de prueba principal en las pruebas de campo del HMP-2019. Dotson también recibió la primera "Beca HMP Apollo, "un nuevo premio creado con motivo del 50 aniversario del aterrizaje lunar del Apolo 11.

Se espera que continúe la evaluación del "Astronaut Smart Glove" para la exploración de la Luna y Marte, en particular con aplicaciones para el control de otros tipos de activos robóticos, incluidos manipuladores robóticos, rovers y otras ciencias planetarias y sistemas de exploración. The promising early results obtained this summer might herald a new era in human-robot interactions and space exploration capabilities.