Crean un innovador vehículo para explorar Marte y llegar a regiones inaccesibles hasta ahora

La posibilidad de que vehículos exploradores logren desplazarse dinámicamente sobre superficies arenosas en Marte representa un salto tecnológico inspirado por la biología.

Un grupo de la Universidad de Würzburg ha desarrollado una solución técnica pionera: un rover dotado de ruedas que no giran en sentido tradicional, sino que emulan el mecanismo de “nado” subterráneo del lagarto conocido como pez de arena (Scincus scincus).

Este avance, que surge del trabajo en el laboratorio de Marco Schmidt, catedrático de Sistemas Integrados y Sensores para la Observación de la Tierra (ESSEO), promete superar las deficiencias de los diseños convencionales en entornos como los de Marte, donde la movilidad y la estabilidad resultan cruciales para el éxito de cualquier misión espacial.

Las primeras pruebas experimentales, realizadas junto con el Centro Alemán de Investigación en Inteligencia Artificial (DFKI) de Bremen y la Universidad de Bremen, evidenciaron la capacidad del vehículo para desplazarse eficazmente y de forma estable sobre terrenos de arena. Según explica el profesor Schmidt, esta validación ha sido clave para identificar áreas de mejora: “Los experimentos también nos proporcionaron pistas claras para realizar mejoras”.

En comparación con los primeros prototipos, las nuevas ruedas—más anchas y ligeras—redujeron la presión sobre el suelo y minimizaron el hundimiento, lo que se tradujo en una maniobrabilidad significativamente mejorada.

El funcionamiento subyacente de este vehículo retoma principios de la naturaleza comprendidos apenas en los últimos años.

El lagarto pez de arena, nativo del Sahara, se caracteriza por excavar y “nadar” entre granos de arena, una estrategia que le permite tanto cazar como escapar de depredadores. Este patrón de locomoción, descrito en su acción “sinusoidal”, fue replicado en las ruedas del rover, algo que según la investigadora Amenosis López, del equipo de Würzburg, ofrece ventajas cruciales.

“Los diseños de ruedas convencionales suelen estar optimizados para conducir a bajas velocidades y tienden a resbalar, hundirse o atascarse en terrenos blandos”, advirtió López.

En la práctica, el rover inspirado en el pez de arena genera fuerzas longitudinales y laterales similares a las de su contraparte biológica, dejando huellas ondulantes en la superficie. Estos rastros visibles en la arena corroboran la correcta traducción tecnológica del mecanismo animal, lo que aporta a la exploración marciana una eficiencia y adaptabilidad inéditas a nivel de locomoción robótica.

Las mejoras específicas del rover y el impacto en el control sobre terreno blando

Durante las primeras fases de prueba, el vehículo presentaba dificultades por el peso y el tamaño reducido de las ruedas, derivando en una combinación de deslizamiento y hundimiento adversa para su control. Al modificar el diseño, priorizando un mayor ancho y una disminución en la masa de cada rueda, el resultado fue una presión sobre el suelo mucho menor. De acuerdo con la conclusión del grupo que lidera Schmidt, estos cambios “mejoraron la estabilidad y la maniobrabilidad del rover”. Las nuevas ruedas permiten al rover atravesar extensiones arenosas sin atascarse ni comprometer su capacidad para sortear obstáculos en contextos planetarios desafiantes.

La validación experimental fue solo una parte del avance. Las pruebas en campo confirmaron que la solución biomimética no solo replica la eficiencia animal sino que abre la puerta para nuevas exploraciones en superficies mixtas de Marte. El equipo anticipa que ajustes adicionales en la superficie de las ruedas podrán seguir optimizando el rendimiento de estos vehículos, permitiendo un tránsito aún más efectivo en ambientes granulares variables. “Es probable que futuras mejoras en la superficie de las ruedas optimicen aún más su rendimiento en terrenos mixtos”, señaló la investigación difundida por la Universidad de Würzburg.

El proyecto, integrado en la iniciativa VaMEx del Centro Aeroespacial Alemán, busca ir más allá del perfeccionamiento mecánico. La próxima fase, según el equipo de ESSEO, consiste en trasladar los aprendizajes del diseño físico a estrategias de movilidad gobernadas por software.

El objetivo es desarrollar sistemas de control que monitoricen en tiempo real fenómenos como el deslizamiento y el hundimiento, lo que potenciará la estabilidad y la adaptabilidad del rover en un entorno marciano.

La ambición es integrar algoritmos inteligentes que permitan ajustar los parámetros de movimiento según la interacción entre rueda y terreno. Así, el vehículo se adaptaría de forma autónoma a las condiciones granulares que enfrentan los exploradores en otros planetas, consolidando una movilidad controlada no solo por características físicas, sino también por sistemas de software avanzados.

El proyecto VaMEx, respaldado por la cooperación entre Würzburg, Bremen y el Centro Alemán de Investigación en Inteligencia Artificial, representa la convergencia de biología, ingeniería mecánica e inteligencia artificial. La capacidad de “nadar” en la arena, emulando a especies que llevan millones de años perfeccionando este arte en la naturaleza, ofrece una nueva perspectiva para el futuro de la exploración robótica en contextos planetarios hasta ahora considerados impracticables por la limitación de la tecnología tradicional.