Esto supone un reto mayúsculo para las tripulaciones que algún día se enrolarán en un viaje de meses dirección al planeta rojo. Se trata de la imposibilidad de recurrir a la asistencia de la NASA en tierra firme, el famoso centro de control de Houston (Texas), desde donde se monitoriza cada uno de los aspectos a bordo de la nave espacial.

Tras desempeñar diferentes puestos en la rama de pequeños satélites dentro de la NASA, Andrés Martínez, (program executive, earth independent operations (EIO) for Mars) pertenece ahora a un selecto grupo de ingenieros y científicos enfocados en el programa Moon to Mars (De la Luna a Marte, en español). Se trata de una de las apuestas más recientes de la agencia espacial estadounidense entre cuyos propósitos está el de crear sistemas para que los astronautas lleven a cabo operaciones con independencia del control en tierra.

Andrés Martínez, Program Executive, Earth Independent Operations (EIO) for Mars. SSSIF

"Me pidieron que asumiera la responsabilidad de la preparación de toda la tecnología que estábamos desarrollando", ha explicado Martínez a EL ESPAÑOL - Omicrono con motivo del Foro Internacional de Pequeños Satélites y Servicios (SSSIF) de Málaga. "Es un reto grandísimo porque trata de crear sistemas que apoyen a la tripulación para que no tenga un día malo y puedan perder su vida".

El 'Hal 9000' de la NASA

La comparación con el ordenador HAL 9000 de la película 2001: Una odisea del espacio es inevitable. El propio Andrés Martínez hace la misma referencia. "Cuando me asignaron este puesto, lo primero que hice fue ver la película", reconoce. "Le comenté a mi familia que ahora estaba a cargo de desarrollar algo similar, pero que esta vez sea amistoso", bromea por el trato "rebelde" de HAL 9000 hacia la dotación.

La necesidad de crear una IA para la toma de decisiones a bordo viene directamente condicionada por la propia astrofísica que pone las reglas en los viajes interplanetarios. "Hay un periodo de dos semanas donde se alinea el Sol con la Tierra y Marte, durante ese tiempo todas las comunicaciones están bloqueadas", apunta. Lo que se conoce en la jerga de los viajes espaciales como un blackout.

"A finales del año pasado ya publicamos un concepto de la arquitectura de una misión con 4 tripulantes rumbo a Marte". La NASA estudió paso a paso todo lo necesario y se estipuló en unos 7 meses el tiempo de viaje necesario hasta llegar allí junto con la estancia de 79 días antes de emprender el viaje de vuelta a la Tierra.

Recreación del panel de control de HAL 9000 Wikimedia

Esa información está siendo clave para plantear los retos de la IA independiente de cualquier conexión al centro de control. "Cuántos sensores vamos a requerir en los diferentes elementos de la nave espacial, como en los sistemas de potencia, propulsión habitabilidad...". Todo lo necesario para mantener el "pulso del corazón de la nave".

El objetivo es que el ordenador sea capaz de detectar e intervenir en cualquier evento que se produzca en la nave. Las comunicaciones tardan en llegar a Marte unos 20 minutos a los que hay que sumar otros tantos cuando se envíe una respuesta. Esto deja un retraso total de 40 minutos desde que se emite un mensaje y hasta que se obtiene la respuesta. Un tiempo demasiado alto como para tomar decisiones urgentes dependiendo únicamente del control de Houston.

"Necesitamos un sistema que analice toda la telemetría", apunta. Y también que sea capaz de corregir cualquier problema que pueda aparecer durante el vuelo. "Debe tomar el control y resolverlo". Para ello se basarán en machine learning, aunque Martínez reconoce que por el momento el programa se encuentra en un periodo muy temprano en el que están analizando el concepto antes de empezar a entrenar algoritmos.

Entrenamiento

Varios equipos de científicos e ingenieros de la NASA ya han estado realizando algunas investigaciones en esta línea de apoyo a los vuelos espaciales. "Ya existe tecnología desarrollada similar que se usa en la Estación Espacial Internacional", aunque centrada casi en exclusiva en la detección de posibles problemas y no en la resolución.

"El problema es que han estado utilizando tecnologías que han sido probadas pero que tienen ya varias décadas a sus espaldas", explica Martínez. Algunas de ellas incluso datan de los años 80 y 90. "Teniendo en cuenta que nos llevará llegar a Marte unos 15 o 20 años desde ahora, debemos comenzar a probar nuevas tecnologías con potencial".

Se trata de la única manera de que continúen todavía vigentes a la par que maduras una vez los primeros humanos pongan destino al planeta rojo. A menor plazo, este tipo de inteligencias artificiales con la capacidad de tomar decisiones se probarán para los vuelos a la Luna dentro del programa Artemis. "La nave Orion lleve un tipo de sistema autónomo que, en una emergencia importante, va a tener a apoyar a la tripulación", afirma Martínez.

Starship, una de las naves que pretende llegar a Marte, en prueba de ensayo. SpaceX Omicrono

Otro de los puntos esenciales de la IA de la NASA es si tendrá algún tipo de control humano, lo que se llama en inglés human in the loop o humano en el bucle. Se trata de un método de verificación y aprobación o denegación por parte de una persona de la acción que la IA propone.

"Estos son temas que tenemos que revisar todavía", comenta Andrés Martínez. "Porque, ¿cómo tomas una decisión complicada?". Existen todavía muchas decisiones que tomar y quedan algunos cabos sueltos. "Pero al final del día tenemos que salvar la vida de la tripulación".

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