Las operaciones del rover Curiosity en el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA, en Pasadena, California, comienzan cada día con un turno que arranca a las 8:15 a. m. y que da a unas pocas decenas de ingenieros y científicos apenas tres horas para decidir qué hará el rover a continuación. Ashwin Vasavada, científico del proyecto de la misión, describe la rutina como una carrera contrarreloj que su equipo ha repetido más de mil veces desde que el rover aterrizó en 2012.
Una ventana de siete horas
El ciclo empieza en Marte. Durante la noche en la Tierra, Curiosity termina su jornada de trabajo y envía imágenes y mediciones a un orbitador que pasa por encima. El orbitador retransmite los datos a la Tierra, donde quedan almacenados en servidores del JPL y de instituciones asociadas de todo el mundo.
Una vez que comienza el turno, el equipo tiene tres horas para comprobar el estado del rover, analizar los nuevos datos científicos y acordar el siguiente conjunto de actividades. Otras cuatro horas se dedican a convertir ese plan en comandos para el rover para el día siguiente. Esos comandos deben ser seguros y ajustarse al tiempo y la energía disponibles del rover. Después, cientos de comandos se envían a través de la Red del Espacio Profundo de la NASA. El plazo lo marca el día marciano: el Sol sale en la ubicación del rover y Curiosity espera entonces sus siguientes instrucciones.
El trabajo de Vasavada consiste en asegurarse de que el resultado de esa carrera contrarreloj haga avanzar los objetivos científicos de la misión y mantenga el proyecto en camino de cumplir lo que el equipo prometió a la NASA y al público.
Qué busca el rover
La NASA construyó Curiosity para buscar evidencias de antiguos entornos habitables, es decir, lugares con agua líquida y con los compuestos químicos, nutrientes y fuentes de energía que necesita la vida. Ese objetivo exigía una nave móvil y de larga duración que permitiera a los científicos en la Tierra explorar a distancia una zona local, elegir muestras de roca y analizarlas en laboratorios a bordo. El JPL construyó el rover, del tamaño de un automóvil y equipado con taladro, y la NASA añadió un conjunto de instrumentos y un equipo científico procedente de Estados Unidos y de otros países.
El rover fue enviado al cráter Gale para ascender el monte Aeolis Mons, una montaña cuyos 5 kilómetros (3 millas) de capas sedimentarias registran las condiciones ambientales de hace unos 3.500 millones de años. Las evidencias sugieren que una atmósfera más densa protegió en su día arroyos y lagos de agua corriente.
Curiosity ha ascendido por un kilómetro (media milla) vertical de esas capas. En las zonas más bajas encontró lutitas ricas en arcilla, que dan paso en cotas más altas a areniscas más jóvenes ricas en minerales salinos. El equipo concluyó que los lagos persistieron durante millones de años antes de que el clima se volviera árido y las dunas los cubrieran. El agua subterránea llegó ocasionalmente a la superficie y formó arroyos entre las dunas.
Las muestras perforadas en los sedimentos de los lagos contienen pequeñas moléculas orgánicas, basadas en carbono y que son materia prima de una posible vida. Junto con los entornos húmedos y una mezcla de compuestos químicos similar a la que usan los microbios como fuente de energía en la Tierra, el hallazgo llevó al equipo a concluir que el cráter Gale pudo haber albergado vida. Vasavada señala que determinar si la vida llegó a surgir realmente exigiría traer esas rocas a laboratorios en la Tierra.
Una decisión de viernes sobre polígonos
El relato de Vasavada sobre una mañana reciente muestra cómo gestiona el proceso las sorpresas. Durante el turno anterior, pidió a los planificadores de ruta del rover que se dirigieran a una zona que parecía excepcionalmente lisa y plana en las imágenes orbitales. Tras años de conducción accidentada, los ingenieros condujeron el rover 37 metros (120 pies) a través de lo que el equipo llamó un aparcamiento marciano, una distancia larga para Curiosity.
Las nuevas imágenes mostraron algo distinto. En lugar de losas lisas, todas las superficies tenían una textura de pequeños polígonos, de unos pocos centímetros cada uno, que recordaban a un panal. Los geólogos del equipo sospechan que los polígonos delimitan fracturas formadas por desecación, como en el barro, o por ciclos térmicos o compresión.
En pantalla, el terreno frente al rover estaba cubierto de puntos, cada uno un posible objetivo para las cámaras, el espectrómetro láser o los sensores del brazo robótico. Había demasiados. Un miembro del equipo científico formado para moderar la discusión fue reduciendo la lista mientras profesores, investigadores posdoctorales y estudiantes de todo el mundo defendían sus objetivos. El debate giró en torno a qué imágenes y mediciones químicas mostrarían mejor cómo se formaron los polígonos. Vasavada actúa como árbitro si no hay consenso, aunque dice que rara vez hace falta.
Como era viernes, el plan cubría tres días de actividad de fin de semana y los resultados no llegarían hasta el turno del lunes. Curiosity trabaja los fines de semana.
De la solicitud científica al comando
Tras la discusión científica, el trabajo pasa a los ingenieros. En una sala, un ingeniero de robótica visualiza en 3D cómo llegará el brazo de cinco articulaciones del rover a los objetivos elegidos. Cerca, otra ingeniera simula la siguiente maniobra de conducción. El terreno más allá del campo de polígonos es accidentado, con lo que Vasavada describe como «se acabó el aparcamiento, todo son bordillos», así que ella debe planificar una ruta que esquive los obstáculos rocosos hasta el siguiente punto de interés científico.
Hacia el mediodía, la función formal del equipo científico ha terminado, aunque muchos miembros siguen conectados para debatir los datos. Los operadores del rover y de los instrumentos convierten entonces las solicitudes del día en los comandos que se envían a través de la Red del Espacio Profundo.
Lo que esto revela sobre el sector
El relato es un correctivo útil frente a la idea de que un rover marciano se conduce simplemente desde la Tierra. La rutina de Curiosity se parece más a una negociación diaria entre objetivos científicos, límites de ingeniería y un calendario de comunicaciones fijado por la geometría orbital. El rover recibe un plan una vez al día y el equipo no puede corregirlo en tiempo real. Por eso, todo lo que contiene el plan debe validarse antes en simulación, y de ahí que cuatro de las siete horas se dediquen a preparar comandos y no a la ciencia.
El episodio de los polígonos también muestra el valor de esa estructura. Una imagen orbital sugería una superficie lisa, y la vista desde el suelo la contradijo. Un equipo capaz de reevaluar objetivos en un solo turno puede convertir una sorpresa en un plan de mediciones el mismo día. Es un argumento práctico para mantener a los científicos estrechamente vinculados al ciclo de ingeniería en misiones planetarias de larga duración.
El relato tiene límites. Abarca un solo turno y no informa de con qué frecuencia se revisan los planes ni de cuánta ciencia se pierde por lo ajustado del calendario. Tampoco explica cómo se formaron los polígonos, y las tres explicaciones del equipo siguen siendo hipótesis hasta que se analicen las nuevas mediciones. La conclusión de que el cráter Gale pudo haber albergado vida se apoya en moléculas orgánicas, entornos húmedos y una química compatible, pero la fuente deja claro que no demuestra que la vida existiera. Esa cuestión depende del retorno de muestras, que el relato trata como un requisito y no como un plan.
La lección más duradera para la robótica es operativa. Curiosity ha mantenido este ciclo durante más de mil repeticiones de la rutina diaria, lo que sugiere que la disciplina de procesos importa tanto como el hardware en un robot de larga vida. Si un equipo puede sostener ese ritmo con un rover que envejece y se enfrenta a terreno más difícil es una pregunta que el relato plantea pero no responde.