SuperLimbs: el proyecto del MIT que podría cambiar la forma en que los astronautas trabajan en el espacio
Diseñado por el ingeniero mexicano-estadounidense Erik Ballesteros en el MIT, SuperLimbs promete dar a los astronautas un par de brazos extra para misiones críticas en el espacio. La NASA y el JPL ya colaboran en el desarrollo de este innovador sistema de robótica portátil.
Por Jennifer Chu | MIT News
Ballesteros muestra el prototipo de SuperLimbs, un sistema de brazos robóticos portátiles diseñado para ayudar a los astronautas en misiones espaciales. Cortesía: Ryan A. Lannom, Jet Propulsion Laboratory
Al crecer en la ciudad suburbana de Spring, en Texas, a las afueras de Houston, Erik Ballesteros no pudo evitar sentirse atraído por las posibilidades que ofrecía el espacio para los seres humanos.
Era principios de la década de 2000 y el programa del transbordador espacial de la NASA constituía el principal medio de transporte de los astronautas a la Estación Espacial Internacional (ISS). La ciudad natal de Ballesteros estaba a menos de una hora del Centro Espacial Johnson (JSC), donde se encuentran el centro de control de misiones de la NASA y las instalaciones de entrenamiento de astronautas. Siempre que podían, él y su familia iban en coche al JSC para ver las exposiciones públicas y las presentaciones sobre la exploración espacial humana.
Para Ballesteros, lo más destacado de estas visitas era siempre el recorrido en tranvía, que lleva a los visitantes al Centro de Entrenamiento de Astronautas del JSC. Allí, el público puede ver a los astronautas probar prototipos de vuelos espaciales y practicar diversas operaciones en preparación para vivir y trabajar en la Estación Espacial Internacional.
«Era un lugar realmente inspirador, y a veces nos encontrábamos con astronautas cuando venían a firmar autógrafos —recuerda Ballesteros—. Siempre veía las puertas por las que los astronautas volvían al centro de entrenamiento y pensaba: algún día estaré al otro lado de esa puerta».
Brazos espaciales al estilo del inspector Gadget y Doc Ock
Hoy en día, Ballesteros es estudiante de doctorado en Ingeniería Mecánica en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) y ya ha cumplido su sueño de la infancia. Antes de llegar al MIT, realizó prácticas en varios proyectos en el Centro Espacial Johnson, y trabajó en las instalaciones de entrenamiento para ayudar a probar nuevos materiales para trajes espaciales, sistemas portátiles de soporte vital y un sistema de propulsión para un prototipo de cohete marciano. También ayudó a entrenar a los astronautas para manejar los sistemas de respuesta a emergencias de la ISS.
Esas primeras experiencias le han conducido al MIT, donde espera tener un impacto más directo en los vuelos espaciales tripulados. Él y su asesor, Harry Asada, están construyendo un sistema que, literalmente, proporcionará una mano amiga a los futuros astronautas. El sistema, denominado SuperLimbs, consiste en un par de brazos robóticos portátiles que se extienden desde una mochila, similares a los del personaje de ficción inspector Gadget o al Doctor Octopus (Doc Ock, para los aficionados a los cómics).
Ballesteros y Asada están diseñando los brazos robóticos para que sean lo suficientemente fuertes como para levantar a un astronauta si se cae. Estas extremidades también podrían desplazarse por el exterior de una nave espacial mientras un astronauta la inspecciona o realiza reparaciones.
Un amante de «Star Wars»
Ballesteros está colaborando con ingenieros del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA (JPL) para perfeccionar el diseño, que tiene previsto presentar a los astronautas del JSC en el próximo año o, a más tardar, en el siguiente, para realizar pruebas prácticas y recabar sus opiniones tras probarlos. Afirma que su paso por el MIT le ha ayudado a establecer contactos en el mundo académico y en la industria que han impulsado su vida y su trabajo.
«El éxito no se construye con las acciones de uno mismo, sino que se edifica sobre los hombros de muchos», dice Ballesteros. Y añade—: Las conexiones —no solo las que tienes, sino las que mantienes— son fundamentales para poder abrir nuevas puertas y mantener abiertas las que ya son excelentes».
Ballesteros no siempre buscó esas conexiones. De niño, contaba los minutos hasta que terminaran las clases para poder irse a casa a jugar con videojuegos y ver películas; Star Wars, por cierto, era una de sus favoritas. También le encantaba crear, y tenía un talento especial para el cosplay: confeccionaba trajes intrincados y realistas inspirados en personajes de dibujos animados y películas.
De pequeño ya construía robots
En la secundaria, tomó una clase introductoria a la Ingeniería que retaba a los estudiantes a construir robots a partir de kits y luego enfrentarlos entre sí, al estilo de BattleBots. Ballesteros construyó una bola robótica que se movía desplazando un peso interno, similar al BB-8 ficticio de Star Wars, con forma esférica.
«Fue una buena introducción, y recuerdo haber pensado: “Esto de la ingeniería podría ser divertido”», comenta Ballesteros.
Después de graduarse en el instituto, Ballesteros se matriculó en la Universidad de Texas en Austin, donde se licenció como ingeniero aeroespacial. Lo que normalmente sería una carrera de cuatro años se prolongó hasta los ocho; durante este tiempo Ballesteros compaginó la universidad con múltiples experiencias laborales, y realizó prácticas en la NASA y en otros lugares.
Su paso por Disney
En 2013, llevó a cabo unas prácticas en Lockheed Martin, donde contribuyó en diversos aspectos del desarrollo de motores a reacción. Esa experiencia le abrió las puertas a otras oportunidades en el sector aeroespacial. Tras un periodo en el Centro Espacial Kennedy de la NASA, pasó al Centro Espacial Johnson, donde, como parte de un programa cooperativo llamado Pathways, regresó cada primavera o verano durante los siguientes cinco años para realizar prácticas en diversos departamentos del centro.
Aunque el tiempo que pasó en el JSC le proporcionó una gran experiencia práctica en ingeniería, Ballesteros aún no estaba seguro de si era lo adecuado para él. Además de su fascinación desde pequeño por los astronautas y el espacio, siempre había sentido una especial debilidad por el cine y los efectos especiales que hacían posible los viajes y aventuras en el espacio. En 2018, se tomó un año sabático del programa Pathways de la NASA para realizar prácticas en Disney, donde pasó el semestre de primavera trabajando como ingeniero de seguridad, realizando controles de seguridad en las atracciones de Disney.
Durante ese tiempo, conoció a algunas personas de Imagineering, el grupo de investigación y desarrollo que crea, diseña y construye atracciones, parques temáticos y atracciones. Ese verano, el grupo lo contrató como becario y trabajó en la animatrónica de las próximas atracciones, lo que implicaba traducir ciertas escenas de una película de Disney en escenas prácticas, seguras y funcionales en una atracción.
«En la animación, muchas de las cosas que hacen son fantásticas, y nuestro trabajo consistía en encontrar la manera de hacerlas realidad», dice Ballesteros, que disfrutó cada momento de la experiencia y esperaba ser contratado como imagineer una vez finalizadas las prácticas. Pero le quedaba un año para terminar la carrera y tenía que seguir adelante.
«Uno de los sueños que tuve de niño era sobre el primer día de clases, en el que podía construir y ser creativo, y fue el día más feliz de mi vida. Y en el MIT sentí que ese sueño se hacía realidad», dice Ballesteros. Cortesía: Ryan A. Lannom, Jet Propulsion Laboratory
Su granito de arena en el róver Mars Perseverance
Después de graduarse en la Universidad de Texas en Austin en diciembre de 2019, Ballesteros aceptó un puesto en el Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA, en Pasadena (California). Comenzó a trabajar en febrero de 2020, y colaboró en los últimos ajustes del róver Mars Perseverance. Después de unos meses durante los cuales el JPL pasó a trabajar de forma remota debido a la pandemia de la covid-19, Ballesteros fue asignado a un proyecto para desarrollar un sistema de monitoreo de naves espaciales con autodiagnóstico.
Mientras trabajaba con ese equipo, conoció a una ingeniera que había sido profesora en el MIT. Como una sugerencia práctica, ella animó a Ballesteros a que considerara la posibilidad de cursar un máster, para añadir más valor a su currículum. «Ella me metió en la cabeza la idea de ir a la escuela de posgrado, algo que nunca me había planteado», recuerda Ballesteros.
En 2021, llegó al MIT para iniciar un programa de máster en Ingeniería Mecánica. Durante las entrevistas con posibles asesores, conectó con el citado Harry Asada, profesor de Ingeniería y director del Laboratorio d'Arbeloff de Sistemas de Información y Tecnología. Años atrás, Asada había presentado al JPL una idea sobre brazos robóticos portátiles para ayudar a los astronautas en sus misiones, pero fue rechazada de inmediato. Pero Asada guardó la idea en un cajón de sus despacho y propuso a Ballesteros retomarla como estudio de viabilidad para su tesis de máster.
SuperLimbs estará listo en uno o dos años
El proyecto requería transformar una idea aparentemente de ciencia ficción en una herramienta práctica y funcional para las misiones espaciales. Para Ballesteros, era el reto perfecto. SuperLimbs se convirtió en el eje de su máster, que completó en 2023. Su plan inicial era regresar a la industria aeroespacial, pero decidió quedarse en el MIT para cursar un doctorado, con el fin de continuar trabajando en el SuperLimbs en un entorno de investigación avanzada.
«El MIT es como el Hogwarts de los nerds —dice Ballesteros—. Uno de los sueños que tuve de niño era sobre el primer día de escuela, en el que podía construir y ser creativo, y fue el día más feliz de mi vida. Y en el MIT sentí que ese sueño se hacía realidad».
Actualmente, Ballesteros y Asada siguen desarrollando SuperLimbs. El equipo volvió a presentar la idea a los ingenieros del JPL, que esta vez la reconsideraron, y han establecido una colaboración para ayudar a probar y perfeccionar el robot. En uno o dos años, Ballesteros espera llevar un diseño portátil totalmente funcional al Centro Espacial Johnson, donde los astronautas podrán probarlo en entornos que simulan el espacio.
Además de su trabajo formal de posgrado, Ballesteros ha encontrado la manera de divertirse al estilo Imagineer. Es miembro del MIT Robotics Team, que diseña, construye y compite con robots en diversos certámenes. Dentro de este club, Ballesteros ha formado un subgrupo, los Droid Builders, que busca construir droides animatrónicos inspirados en películas y sagas populares.
«Pensé que podría usar lo que aprendí de Imagineering y enseñar a los estudiantes de pregrado a construir robots desde cero», comenta Ballesteros. Y concluye: «Ahora estamos construyendo un WALL-E a gran escala que podría ser completamente autónomo. Es genial ver que todo se cierra el círculo».▪️
Artículo publicado con el permiso de MIT News -Adaptación: Enrique Coperías
