Fisher-X, el pez robótico diseñado por un equipo peruano para buscar vida en una luna de Júpiter

Bruno, de 23 años, lidera Fisher-X, un proyecto que busca desarrollar un robot inspirado en la vida marina y que podría ser una pieza clave para la exploración del ambiente oceánico en Europa, una de las lunas de Júpiter.

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Vida microbiana

¿Por qué es importante explorar esta luna? Desde hace décadas, las sondas enviadas a este cuerpo celeste han determinado la existencia de un océano bajo su superficie. Y donde hay un océano, evidentemente hay agua. Y donde hay agua, la vida puede surgir. El satélite Europa ha sido identificado como uno de los lugares del sistema solar con posibilidades de albergar vida extraterrestre microbiana. Por ello, existe muchos proyectos que estudian la mejor forma de llegar a su suelo.

Bruno, junto a un equipo interdisciplinario conformado mayoritariamente por jóvenes de distintas casas de estudios del país, ha propuesto la creación de un sistema bastante novedoso con el que poder penetrar el aún hostil ambiente de Europa sin alterar el entorno.

Encontrando a la especie ideal

En 2020, un grupo de investigadores que estaba interesado en la idea de que en Europa podría haber agua y vida contactó con él, que aún cursaba los últimos ciclos de su carrera en la Universidad Científica del Sur. Gustavo Jamanca, un ingeniero metalúrgico que entonces lideraba el grupo, buscaba a un biólogo marino y sus contactos lo llevaron hasta Cevallos, que en aquel entonces ya estaba familiarizado con asuntos espaciales.

El interés principal era adoptar características biológicas para un robot que pudiera moverse en la luna de Júpiter. Así que la tarea del joven fue encontrar la especie idónea a la que pudieran copiar sus atributos. Con el paso del tiempo, Jamanca tuvo que dar un paso al costado por cuestiones de tiempo y le dejó el liderazgo de la investigación.

La tendencia es comenzar a fabricar robots con mayor versatilidad y capacidades, es decir, que sean multifuncionales. Actualmente es lo que buscan diseñadores e inventores, ya que estos modelos son los que suelen ser financiados.

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“Muchos investigadores han colaborado con científicos naturales para, por ejemplo, adoptar caracteres de organismos vivos como las patas de una araña o el movimiento de una serpiente, logrando reproducir con éxito tales particularidades en un robot. Hacer esto es posible en base a observar mecanismos que en los humanos son complejos, pero que en otros organismos son más sencillos de replicar y tienen la misma funcionalidad. A esto se le llama biomimética”, comenta el autor del proyecto a El Comercio.

Así que Bruno propuso ideas desde lo más básico hasta lo más avanzado que tenía. “Lo más optimizado en nado se encuentra en los peces y en los moluscos cefalópodos, que tienen un nado de mayor maniobrabilidad y velocidad. Un cefalópodo es un poco más complejo, pero el plan corporal de un pez ya ha sido bien trabajado por la robótica, hay cientos –sino miles– de peces robots que ya existen y son funcionales”, señala.

Sin embargo, hallar la especie más adecuada para el proyecto iba a tomar algún tiempo de investigación.

El pez de las fosas Marianas

La luna Europa es un lugar de condiciones complejas, ¿qué animal en la Tierra podría desenvolverse en un sitio como ese? El joven investigador se hacía esa pregunta para tratar de encontrar la especie ideal para su modelo robot. Finalmente logró dar en el clavo.

“Cuando estuve investigando sobre modelos biológicos, la biomimética de los peces es un asunto muy complejo. Hay clasificaciones que son tanto aplicadas para organismos vivos como para robots que imitan o están o están inspirados en organismos vivos”, explica el Cevallos

“Un pez particular me interesaba bastante, el Pseudoliparis swirei [conocido como pez caracol]. Es un pez de las profundidades, de hecho, es el pez que ha sido encontrado a mayor profundidad, en las fosas de las Marianas, y que tiene un nado bastante particular”, añade.

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El biólogo marino explica que la fosa de las Marianas es el punto del océano con mayor profundidad y, por lo tanto, con las presiones hidrostáticas más extremas. Lo interesante es que se ha calculado que la presión en zonas muy someras de la luna de Europa o en zonas presurizadas que contengan agua sería similar a la presión de las mencionadas fosas.

Un tipo de nado único

El ‘Pseudoliparis swirei’ habita a más de ocho mil metros de profundidad, donde el alimento es escaso. En ese ambiente completamente oscuro el pez debe ser extremadamente cauteloso para cazar y no ser cazado. Si emite señales, genera ruido o altera su medio de alguna manera, va a ser detectado por sus presas y estas van a huir, pero también va a ser descubierto por sus predadores.

No obstante, a pesar de la dificultad que debe sortear un organismo como este, se encuentra en abundancia en la Fosa de las Marianas. ¿Cómo lo logra? Por su nado particular, que es tan sutil que no altera su entorno.

“Posee un nado completamente ondulatorio, me refiero a que su cuerpo forma ondas desde la cabeza a la cola y desde el inicio hasta el final de cada una de sus aletas. La onda permite que, con las pequeñas corrientes que existen en el fondo del mar en altas presiones, haya cierto desplazamiento que no sea fácilmente detectable. Es una forma de moverse sin impactar sobre el medio, casi es como si flotara”, dice el experto.

Este tipo de nado no ha sido todavía lo suficientemente bien estudiado hasta ahora, tan es así que gracias al trabajo de Bruno y su equipo es la primera vez se clasifica sistemáticamente. En el artículo donde se expone su proyecto, ellos proponen que se considere una nueva clase de locomoción: la lipariforme, en honor a la familia Liparidae, que es a la que pertenece este pez.

Al revisar los modelos actuales de sondas robóticas acuáticas destinadas para un ambiente como Europa –que hay varias–, Cevallos notó que ninguno consideraba el impacto que podría causar en su medio, algo que podría alterar los datos del estudio. “La idea es no hacerlo, si lo alteramos hemos cerrado nuestra data, entonces no estamos estudiándolo bien”.

Fisher-X

De esta forma nació ‘Fin-Propelled In-Situ Habitability Exploration Robot’ (Fisher-X), que en español significa robot para la exploración y la habitabilidad propulsado por aleteo, como una alternativa para realizar la exploración de vida en la luna de Júpiter.

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Tras la investigación realizada por el equipo, la parte del diseño del proyecto se puso en marcha. De esta forma, se elaboró un prototipado 3D de Fisher X, considerando los aspectos en relación con su movimiento, las condiciones ambientales y otros factores externos. “Yo soy un biólogo marino, no ingeniero. Contar con el apoyo de profesionales de esa área fue fundamental”, recalca el líder del proyecto.

El proyecto inició a finales de 2020 y desde su inicio contó con el aporte de profesionales en ingeniería de distintas universidades del Perú. El ingeniero metalúrgico y especialista en recursos espaciales Gustavo Jamanca de la Universidad Privada del Norte, en Cajamarca; el ingeniero mecánico José Napan, de la Pontifica Universidad Católica del Perú; el ingeniero mecatrónico Arturo Flores, de la Universidad Nacional de Ingeniería; y el ingeniero mecánico Yury Vasquez, de la Universidad Nacional de Moquegua.

Tras sentar las bases del proyecto, Cevallos decidió enviarlo al Congreso de Astronáutica Internacional, organizado por la Federación Astronáutica Internacional, que se llevó en setiembre de este año en Francia. El trabajo fue aceptado luego de una rigurosa revisión hecha por líderes de programas espaciales de diferentes naciones, como Estados Unidos, Suecia, Francia, Ucrania, China y Japón, relacionados a estudios de habitabilidad y búsqueda de vida en el sistema solar.

“Estamos muy orgullosos de haber sido escuchados, de poder presentar nuestras ideas y discutirlas con otros investigadores. Pudimos generar nuevos contactos internacionales que también están interesados en colaborar a futuro”, señala el investigador sobre el congreso.

Si bien Fisher-X se encuentra todavía en una primera etapa, sus desarrolladores no descartan que el proyecto pueda seguir avanzando. Sin embargo, son conscientes que también se abren nuevos campos de exploración.

“Necesitamos estudiar un poco más a fondo el tema de esta propulsión particular que posee este pez, porque al parecer es única en la naturaleza y tiene muchas aplicaciones, como para el estudio no invasivo de ecosistemas limnéticos o continentales, de ecosistemas marinos, la biodiversidad de ambientes contaminados e incluso para estudiar la comunicación de mamíferos inteligentes que están mucho tiempo en aguas abiertas, donde es muy difícil que haya humanos”.