Navegación autónoma por el Atlántico

Navegar en un barco a través del Atlántico es lo suficientemente desafiante para un marinero humano. Pero ¿qué pasa con una computadora? BBC Future visita una regata de vela para robots.

Nadie ha navegado nunca en un barco autónomo a través del Atlántico. Pocos lo han intentado, solo un puñado de equipos han competido en el transatlántico Microtransat Challenge desde que comenzó en 2010. Todos han fracasado, para la compañía llamada Offshore Sensing, viajó 1,500 kilómetros, más de la mitad del camino, antes de comenzar a dar vueltas.

Oficialmente, el ganador del Microtransat es el equipo más rápido en lograr el cruce; en realidad, el ganador es el primero. Han establecido reglas, como una longitud máxima de la embarcación (2.4 mo 8 pies) y un sistema para evitar obstáculos / colisiones. Pero los equipos pueden simplemente lanzar su barco en cualquier momento entre julio y diciembre, y ni siquiera importa en qué dirección vayan: Terranova a Irlanda, o viceversa.

Los competidores incluyen clubes universitarios, pero también empresas de embarcaciones autónomas como Offshore Sensing (una empresa que fabrica embarcaciones de investigación autónomas impulsadas por velas) e incluso la Academia Naval de EE. UU. El objetivo principal es terminar, después de todo. La diversión de la competencia y la búsqueda a largo plazo para cruzar el Atlántico son, para muchos de los participantes, subproductos de proyectos empresariales o de investigación.

Sailbuoy tiene una pequeña ventaja. Es una empresa comercial que vende embarcaciones similares para aplicaciones en la investigación de oceanografía y meteorología. El barco que envió en el Microtransat había completado previamente varios meses de navegación autónoma en el más accidentado Mar del Norte sin ningún problema.

Desde arriba, el barco se parece un poco a una tabla de surf, con un panel solar en el medio y un
Vela trapezoidal cerca del frente. Aparte de la vela, se asienta bajo en el agua, atravesando con un morro y una cola afilados. El mar embravecido lo agita, incluso bañando la superficie, sin dañarlo, y parece, casi milagrosamente, mantener un rumbo firme.

Otros también tienen los ojos puestos en el desafío y nuevas ideas sobre cómo resolverlo. En la Universidad de Ciencias Aplicadas de Aland, un pequeño equipo de ingenieros ha estado construyendo veleros robóticos y participando en competiciones desde 2013. Este año, compraron una vela rígida tipo "ala" de 2.8 m (9.2 pies) de un fabricante de aviones sueco. y lo montó en su velero de 2.4 m (8 pies), ASPire.

ASP son las siglas de Autonomous Sailing Platform, y es blanco como Sailbuoy, pero con un casco más estrecho y profundo y una vela de ala alta y rectangular, flanqueada por dos aspas aerodinámicas más pequeñas. Ambas plataformas se construyeron no para competir en una carrera, sino para actuar como herramientas de investigación, llevando sensores de agua para medir el pH, la temperatura, la conductividad y la salinidad.

A pesar del enfoque en la investigación, los riesgos de usar la vela de ala nueva y no probada, y un sistema no probado, Aland Sailing Robots ingresó a su barco en el Campeonato Mundial de Vela Robótica de septiembre, celebrado en Horten, Noruega, y ganó.

El Campeonato Mundial de Vela Robótica es un derivado del Microtransat en el que equipos de universidades o empresas en campos relacionados compiten durante cuatro días en diferentes tareas, incluida una carrera de flota, una competencia de exploración de áreas, prevención de colisiones y mantenimiento de posición, donde el barco debe mantener su posición durante cinco minutos.

Carrera de salida escalonada
En un primer día ventoso a lo largo de la ensenada de Oslofjord de Noruega, una carrera con salida escalonada vio a ASPire lanzarse poco después de un barco de Noruega. Mientras los barcos se dirigían hacia el puerto interior de Horten, una bahía junto a un astillero con Suecia visible a través del agua, el equipo de Aland observó cómo su barco tomaba lentamente y luego pasaba al barco líder.

“Fue bueno verlo”, dice Anna Friebe, directora de proyectos de Aland Sailing Robots. “Realmente no pensé que pudiéramos competir. Pero terminó funcionando, justo a tiempo ".

Si bien la fuerza del equipo está en la ingeniería de software y el análisis de la situación, aún tienen que ser lo suficientemente expertos en ingeniería mecánica para hacer que el barco opere en los mares desafiantes. ASPire se construyó sobre un casco con pesos de plomo estabilizadores en la quilla que se utilizó en una competición de vela paralímpica. Para esto, además de la vela del ala, el equipo montó los sensores de investigación y construyó un aparejo para llevarlos al agua.

Los barcos del Campeonato Mundial de Vela Robótica varían en tamaño y forma, desde el ASPire de aspecto futurista hasta un pequeño y tradicional balandro de dos velas que parece el tipo de velero a control remoto que un niño podría navegar en un estanque.

En el segundo día de competición, el fiordo se vio envuelto por la lluvia mientras los barcos utilizaban el viento, el ángulo de las velas y los timones para sentarse con precisión en su posición sin moverse.

Como todas las competiciones, una computadora a bordo, programada con anticipación, tenía que ser capaz de reconocer las condiciones del viento, comprender su propia ubicación y manipular la vela y el timón para compensar. Esto también lo ganó Aland, por delante de los anfitriones del segundo lugar, University College of Southeast Norway y US Naval Academy en tercer lugar.

El tercer día contó con el escaneo del área, donde los barcos tenían 30 minutos para cubrir la mayor cantidad posible de un área designada.

La mayoría utilizó una maniobra de virada tradicional para trazar un camino, jugando con la línea para abrir la vela o enrollando para cambiar el ángulo. En cambio, la vela del ala de ASPire giraba alrededor de un mástil central, lo que, según Friebe, simplificó las operaciones.

Visto desde arriba, el camino de ASPire parece una rejilla de cortadora de césped, en comparación con los montones de espaguetis de otros barcos, por lo que Aland hizo un barrido completo, ya que el evento de evitación de colisiones del día cuatro se canceló debido a la falta de viento suficiente.

Aland Sailing Robots se formó para competir en Microtransat, pero la presión financiera, la mayor parte de su financiación proviene del Fondo Europeo de Desarrollo Regional y se destina a la plataforma de investigación marina, lo que significa que no han tenido los recursos para intentar el cruce.

El objetivo de Microtransat, según el organizador Colin Sauze, es contribuir a las plataformas de monitoreo de los océanos, pero también brindar una oportunidad de aprendizaje.

Tanto Aland como Offshore Sensing se centran principalmente en la investigación acuática. Los robots ofrecen varias ventajas importantes sobre los otros medios de adquirir datos oceánicos, dice Peddie. Las otras opciones, una boya a la deriva o un barco tripulado, son menos móviles o más caras.

Un barco de investigación tradicional puede costar 20,000 dólares al día, lo que, según Peddie, podría hacer funcionar un velero autónomo durante varios meses, incluido el coste del barco. Además, los botes pequeños (Sailbuoy mide dos metros de largo y pesa 200 libras) pueden ir a lugares donde los botes tripulados no pueden, como el camino de un huracán, o campos volcánicos o de icebergs.

Muchos de los otros equipos, tanto en el Microtransat como en el Campeonato Mundial de Vela Robótica, están dirigidos por la industria o están asociados con la industria.

El equipo de la Academia Naval de EE. UU. Lo utiliza como educación para el personal naval (su barco, Trawler Bait, ha sido capturado por pescadores más de una vez). La mitad del equipo chino es de la Universidad de Shanghai y la otra mitad es de una empresa. El instituto de investigación naval de Noruega envió un barco autónomo para ayudar con el evento.

Y mucho de lo que trabajan se puede aplicar incluso más allá de los barcos de vela. El transporte autónomo ya está floreciendo, y los estándares que los competidores de Microtransat deben cumplir para evitar colisiones son los mismos que establece la Organización Marítima Internacional, y el sistema de identificación automática que el equipo de Aland usó para transmitir y recibir rumbo y velocidad a otros buques es el el mismo que utilizan los barcos comerciales.

“Para nosotros, como empresa, no fue un gran problema, el Microtransat real”, dice Peddie. “Pero he estado siguiendo a estos muchachos durante varios años, y creo que es un concepto interesante. También es algo que tiene un significado histórico, como que Lindbergh sobrevoló básicamente la misma distancia que conecta a Estados Unidos con Europa ".

Aún así, Peddie planea volver a intentarlo el próximo año, una vez que el Sailbuoy, que fue recogido por un barco pesquero, sea devuelto y reparado (todavía no saben qué le pasa).

“Simplemente nos gustaría ser los primeros en hacerlo y lograr cruzar esta parte del océano”, dice. "El año que viene espero que manejemos las 3,000 millas completas".

Fuente: BBC Future