El Edge Computing está diseñado para ayudar cuando las aplicaciones necesitan una respuesta rápida, pero están muy lejos de los recursos de TI centrales. El ejemplo más extremo de esto en este momento es un vehículo autónomo que realiza un trabajo científico detallado, a 62 millones de kilómetros de la Tierra en la superficie de Marte.

El rover Perseverance de la NASA tiene que manejar su entorno en tiempo real, pero las señales tardan 12 minutos en llegar desde allí al Control de Misión de la NASA. Además del retraso, las comunicaciones por Internet a esa distancia no son confiables, por lo que Perseverance debe estar preparado para tomar muchas decisiones a nivel local.

A pesar de estas demandas, la tecnología desplegada en Marte es bastante modesta: todo el rover Perseverance es administrado por el mismo tipo de procesador PowerPC 750 que impulsó el Bondi Blue iMac de Apple en 1998.

Ya hay una base instalada en Marte: el rover Curiosity que aterrizó en 2012 tiene el mismo procesador y todavía está en funcionamiento. Pero el entorno marciano ofrece razones aún más convincentes para seguir con esta tecnología.

Debido a su diseño más reciente, el diminuto helicóptero drone Ingenuity, un pasajero en la misión a Marte, en realidad tiene un procesador algo más poderoso, el Snapdragon 801, que apareció en los teléfonos inteligentes de la era 2014 como el Sony Xperia Z3.

Sin embargo, todo este equipo está alcanzando logros increíbles. Incluso antes de comenzar su estudio científico, Perseverance manejó perfectamente su aterrizaje del 18 de febrero, analizando los patrones de viento y el comportamiento de su escudo térmico durante su entrada supersónica en la atmósfera de Marte, y luego usando IA para identificar un lugar donde posarse y dirigirse hacia él para el aterrizaje.

La entrada, el descenso y el aterrizaje (EDL) tenían que ser totalmente autónomos. La sonda atravesó la atmósfera de Marte, a una velocidad de 5.588 metros por segundo y una temperatura máxima de 1.300 ° C, pero los ingenieros de la NASA en la Tierra no pudieron ayudar en absoluto, porque todo el descenso llevó menos de siete minutos. Antes de que la NASA viera que el Perseverance comenzaba a caer, el rover ya estaba en tierra.

Entrando en la atmósfera

La NASA ha operado cinco rovers en Marte, pero Perseverance fue el primero en aterrizar con los ojos abiertos.

El escudo térmico y la carcasa trasera estaban tachonados con 28 sensores; Durante los primeros cuatro minutos de su descenso, termopares, sensores de flujo de calor y transductores de presión registraron la temperatura abrasadora y los golpes de la atmósfera.

Cuando se abrió el paracaídas, el escudo térmico y sus sensores fueron desechados. Los datos se almacenaron para su transmisión a la NASA y representan los primeros datos detallados de un aterrizaje en Marte.

Esto significa que las futuras misiones a Marte pueden tener escudos térmicos diseñados con datos de un aterrizaje real, no una simulación. La NASA espera que esto les permita fabricar mejores protectores térmicos que pesen un 35 por ciento menos.

Los sensores de presión le informarán a la NASA sobre la dinámica real de la atmósfera marciana, incluidos los vientos de baja altitud que golpeó cuando disminuyó la velocidad supersónica. Las misiones futuras podrán predecir el clima y el aterrizaje con más control, en una huella más pequeña.

El objetivo de aterrizaje de Perseverance fue de 7,7 km por 6,6 km, ya tres veces más pequeño que el objetivo de aterrizaje de Curiosity de 24,9 x 19,9 kilómetros. Gracias a los datos que capturó en febrero, la próxima sonda aterrizará en un espacio un 30 por ciento más pequeño.

Descenso controlado

Lo que sucedió a continuación es aún más impresionante. Cuando se abrió el paracaídas, el radar de Perseverance midió su altitud. Sin el escudo térmico, las cámaras del rover podrían escanear el suelo. El reconocimiento de patrones a bordo seleccionó características y buscó el lugar de aterrizaje

Cuando disminuyó la velocidad a 321 km/hora, el paracaídas se soltó y los cohetes del rover tomaron el control, reduciéndolo. En este punto, el sistema de visión del módulo de aterrizaje (LVS) se hizo cargo, utilizando la "navegación relativa al terreno" (TRN) para hacer coincidir las imágenes de la cámara del rover con un mapa del terreno y guiarlo hacia un aterrizaje suave en el terreno desordenado del cráter Jezero.

El sistema se probó tanto como fue posible, con helicópteros y cohetes suborbitales en la Tierra pero, por razones obvias, no se pudo realizar una prueba en vivo completa hasta el día del descenso real.

Antes del aterrizaje, Swati Mohan, líder de TRN de la NASA, dijo: “Si no tuviéramos Navegación Relativa al Terreno, la probabilidad de aterrizar de manera segura en el cráter Jezero es de aproximadamente 80 a 85 por ciento. Pero con Mars 2020, en realidad podemos llevar esa probabilidad de éxito de aterrizar de manera segura en el cráter Jezero hasta el 99 por ciento cada vez ”.

Misión científica

Jezero es el sitio de aterrizaje más difícil que la NASA ha elegido para cualquier misión a Marte, y lo eligió por una razón. El Perseverance aterrizó en un antiguo delta de un río que alimentaba un lago que llenó el cráter hace tres mil millones de años.

Si alguna vez hubo vida en Marte, este es el mejor lugar para buscar signos de ella. El Perseverance está equipada con instrumentos científicos para buscar signos de vida antigua en los depósitos del delta.

También perforará y almacenará en caché rocas interesantes para su recuperación en una misión posterior. Esa misión requerirá técnicas completamente nuevas, pero se lanzará en 2026.

Perseverance también llevará a cabo una prueba clave para posibles misiones tripuladas a Marte en el futuro: probar la producción de oxígeno de la atmósfera marciana.

Todo este trabajo se hará de forma más o menos autónoma, con instrucciones de alto nivel de la Tierra que traerán una carga útil de datos científicos.

Realmente es la informática Edge más lejana a la que ha llegado, y encarna varios extremos: velocidades de datos bajas, enlaces poco confiables y un procesador y una arquitectura de memoria del "tamaño adecuado". También tiene absolutamente ninguna posibilidad de visitas de mantenimiento y soporte humano.

Mientras que la NASA lidera a los científicos de todo el mundo en aprender de esta misión a Marte, los constructores de infraestructura digital podrán aprender mucho sobre los límites de la computación Edge.