El futuro de los coches eléctricos (Marte)

El coche eléctrico del futuro estará basado en todo lo que los ingenieros han aprendido durante el desarrollo de las misiones robóticas a Marte. Así como la Formula 1 proporciona una excelente excusa para experimentar cosas nuevas, la conquista del espacio nos ha legado baterías robustas y sistemas de inteligencia artificial capaz de exprimirles hasta el último voltio. Todo ese conocimiento se está volcando al desarrollo de coches eléctricos para utilizar aquí, en la Tierra. ¿Lo sabías?

Muchos de los elementos que posee tu coche actual fueron probados por primera vez en una pista de carreras. Además de resultar sumamente atractivas para el público y los participantes, este tipo de competencias tienen la ventaja de ser una especie de campo de pruebas donde la “selección natural mecánica” se encarga de aprobar (o condenar al olvido) cada una de las invenciones que presentan los ingenieros. La conquista del espacio -y según unos cuantos expertos, también la guerra- tiene muchos puntos en común con estas competencias. Al fin y al cabo, cada vez que diseñamos un vehículo que deberá soportar temperaturas de 100 grados bajo cero o ser controlado por un sistema de inteligencia artificial (IA), estamos aprendiendo un montón de cosas que luego podríamos aplicar en el desarrollo de nuevos coches. Exactamente eso es lo que propone hacer Ari Jónsson, de la Universidad de Reikiavik.

Jónsson, que ayudó a la NASA a desarrollar los “rovers” eléctricos Spirit y Opportunity que en 2003 fueron enviados a Marte, fue uno de los oradores en la reciente edición de la conferencia “2010 Driving Sustainability”. Durante su disertación explicó como los elementos diseñados para estas misiones robóticas podrían ser aplicados en la construcción de coches eléctricos mucho más robustos, baratos, eficientes e inteligentes, destinados a los conductores terrestres. El conocimiento que posee Ari es impresionante. Para darnos una idea de lo que significa fabricar un coche robótico destinado a recorrer la superficie marciana, debemos recordar que en ese lugar las temperaturas caen hasta los -80 grados centígrados durante la noche, que el cielo suele cubrirse con el polvo arrastrado por el viento durante días, y que la intensidad de la luz solar que recibe es mucho menor que la disponible en la Tierra (Marte está mucho más alejado del Sol que nuestro planeta). Si un coche eléctrico terrestre pudiese funcionar tan bien y durante tanto tiempo como lo han hecho este par de artefactos en Marte, lejos de cualquier taller y sin ningún tipo de mantenimiento, sería un éxito rotundo. Y Jónsson cree que semejante cosa es perfectamente viable.

El trabajo de este científico comenzó en 1999, cuando la NASA -que se encontraba en una posición muy difícil luego de perder dos sondas robóticas y con un presupuesto muy recortado- acudió a él para intentar demostrar que realmente podía enviar robots al planeta rojo. Cuando uno pone un robot en otro planeta, no tiene margenes para el error. Todo debe funcionar perfectamente, y hasta la última contingencia posible debe ser prevista. El equipo sabía que el día marciano tiene 24 horas y poco más de 40 minutos, lapso de tiempo que debía ser utilizado como punto de partida para planificar la forma más eficiente de recoger la energía que el rover utilizaría para llevar a cabo las tareas que los científicos necesitaban hacer a diario. Esa energía también debía alimentar al robot durante las noches -calefaccionando los circuitos más delicados- y alcanzar para que cuando llegase el amanecer, el cacharro pudiese girar y apuntar sus paneles solares hacia el Sol nuevamente. Las baterías deberían funcionar perfectamente siempre, aún cuando fuesen sometidas a temperaturas extremas y ciclos de carga-descarga diarios. Una de las medidas que se adoptaron como protección para el sistema fue que, independientemente de lo que deseasen los científicos encargados del control de la misión, la carga de las baterías nunca debería caer por debajo del 40 por ciento de su capacidad. Para que la energía disponible fuese suficiente para mover el vehículo todo el tiempo, obtener imágenes de alta resolución,  “raspar” las rocas y analizar lo que las muestras obtenidas contenían tuvieron que desarrollar un software inteligente.

Jónsson y sus colegas desarrollaron un sistema de inteligencia artificial capaz de controlar casi todos los detalles relacionados con la potencia de los rovers. A pesar de que los científicos que dictaban las acciones de estos robots creían tener del mismo, lo cierto es que la última decisión siempre estaba en manos del sistema de IA. Cuando ordenaban al rover desplazarse tres metros hacia el norte, por ejemplo, el vehículo se movía solo cuando la IA decidía que disponía del poder suficiente para hacerlo. Este programa también era capaz de enviar sugerencias sobre cual sería, según sus cálculos, la manera más eficiente de realizar cada tarea. Y por ultimo, esta IA podía hacerse a un lado y deja que un humano tomase el control del vehículo, siempre y cuando sus acciones no comprometieran la integridad de sus baterías. Cuando esto ocurría, enviaba el mensaje correspondiente a la sala de control de la NASA, y la tarea se posponía para el día siguiente. El enfoque dio muy buen resultado: la misión había sido pensada para durar 90 días, pero el diseño del robot fue tan bueno que le permitió funcionar durante seis años y medio, recorriendo más de 30 kilómetros sobre Marte.

¿Como puede todo este conocimiento ayudar a los ingenieros que diseñan vehículos eléctricos en la Tierra? Basta con reemplazar el concepto de “científico a cargo de la misión” por “conductor del coche”. En efecto, si dotamos a nuestros coches de un software equivalente al que pusimos en los rovers, que pueda determinar la mejor velocidad en cada momento para que las baterías duren más kilómetros, o utilizamos esquemas de ahorro como los implementados en los robots marcianos, los coches eléctricos serian mucho más eficientes. La investigación que efectuó el equipo de Jónsson para la NASA demuestra que hay que concentrarse en cuadro completo. De nada sirve tener las mejores baterías o el motor más eficiente, si no los hacemos funcionar juntos y sin descuidar el control de velocidad y los tiempos de recarga. Los factores sociales -los hábitos de los conductores- también son importantes. Así como los científicos de las misiones a Marte tuvieron que aprender a esperar el mejor momento para hacer alguna tarea, los usuarios de coches eléctricos tendrán que aprender a planificar sus desplazamientos para aprovechar mejor las características de sus vehículos. Durante un siglo los humanos han controlado sus coches, convencidos de que tomaban las decisiones mas inteligentes. Quizás eso ya no sea la mejor opción. Un software IA puede ser más adecuado, aún cuando solo le permitamos “hacer sugerencias” durante el manejo. Un ordenador seguramente será mucho más adecuado para determinar el modo de conducción más eficiente en cada momento, de forma que las baterías puedan conservar la energía durante más tiempo. Si logramos implementar todo esto, y no parece algo tan complicado de hacer, podremos -por fin- dejar de quemar petróleo para hacer mover nuestros coches. ¿Que te parece?