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Crédito: Pedro Cota, Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA.
Carolina Restrepo no recuerda muy bien qué encendió su interés por el cosmos. Sospecha que fueron las noches en la finca de su abuela en Colombia, cuando salían juntas a mirar las estrellas rodeadas de luciérnagas y mosquitos. De lo que sí está segura es de su deseo de viajar al espacio. “Y si no puedo ser astronauta, por lo menos quiero ayudar a los que sí lo son”, dice la ahora ingeniera aeroespacial de la NASA.
Desde que se sumó a la agencia hace casi dos décadas, Restrepo ha desempeñado diferentes funciones y ha pasado por distintos centros, siempre con el mismo norte: ayudar a desarrollar tecnología para avanzar la exploración espacial con humanos. En su rol actual, Restrepo trabaja para ayudar a que los astronautas -incluyendo a la primera mujer y a la primera persona de color- vuelvan a aterrizar en la superficie lunar de forma segura.
Desde el Centro de Vuelo Espacial Goddard en Greenbelt, Maryland, la ingeniera se enfoca en la navegación para el aterrizaje en el polo sur de la Luna, en el marco de las misiones Artemis con tripulación. En concreto, Restrepo desarrolla los procesos para construir los mapas de referencia que futuros instrumentos a bordo del módulo de aterrizaje lunar puedan usar para orientar la nave y sortear peligros durante el descenso. Ha llamado a su proyecto LunaMaps: mapas para navegar en la Luna.
Durante las misiones Apolo medio siglo atrás, los astronautas alunizaron usando manualmente un joystick para evitar obstáculos según lo que veían sus propios ojos. Estos aterrizajes, explica Restrepo, tuvieron lugar a una hora específica del día, cuando no había tantas sombras sobre la superficie lunar que bloquearan la vista. Pero en el polo sur de la Luna, en donde aterrizarán las misiones Artemis, predomina la oscuridad. Los ojos de los astronautas no serán suficientes.
Si bien la NASA está investigando cómo contar con GPS en la Luna en el futuro, por ahora esta no es una opción. En cambio, es posible usar Navegación Relativa al Terreno, un sistema que permite reconocer y evitar peligros durante el descenso en tiempo real.
Aunque no lo notemos, nacemos con un sistema similar incorporado: “Tú tienes una imagen en tu cabeza y vas viendo con tus ojos, y tu cerebro compara lo que tú ves con la imagen que está en tu cabeza”, explica Restrepo. “Y así te orientas dónde estás, y puedes navegar hasta donde estás yendo”.
Durante la última parte de la trayectoria, previa al alunizaje, el sistema funciona de forma muy similar: la nave tiene un mapa de la Luna precargado, y el exterior va equipado con “ojos”; cámaras que van tomando muchas imágenes a gran velocidad. “El sistema compara las fotos que tomas al bajar con el mapa que tienes de referencia, y así te orientas”.
La NASA ha usado esta tecnología para aterrizar en Marte con el rover Perseverance, y para realizar la maniobra de contacto y despegue (TAG, por sus siglas en inglés) sobre el asteroide Bennu con la nave OSIRIS-Rex. Pero Restrepo vuelve a aclarar: estas misiones no contaron con el desafío extra de sombras menos previsibles.
Para obtener medidas precisas, el mapa de referencia debe ser preciso. Este mapa es un modelo de tercera dimensión de la superficie, sobre el cual se simulan las sombras, la intensidad de la luz, el material de la superficie, entre otros factores, dependiendo de la hora del día en la que se programe el descenso. “Entonces tú puedes crear una imagen de cómo se va a ver la superficie el día que tú llegues a la hora que tú llegues, lo más realista posible”, dice la ingeniera.
Parte de su trabajo consiste en ayudar a determinar variables como la frecuencia y la resolución de las fotos que tomen las cámaras a bordo del módulo, y a qué altura deben tomarse. “Todavía falta muchas cosas que arreglar y mejorar para poderlo hacer en la Luna y, sobre todo, en el polo sur”, explica Restrepo.
Para poder crear estos mapas, y comprender mejor los mapas lunares que ya existen, Restrepo trabaja con los geólogos de la misión del Orbitador de Reconocimiento Lunar, el cual ha cartografiado la superficie lunar desde 2009. Pero, como esos mapas tienen un propósito científico y no están pensados para navegación, esta colaboración ha sido todo un desafío. “Para navegar necesitamos cierta resolución, un cierto tamaño”.
Trayectoria y aterrizaje en la NASA
El trabajo de Restrepo con el regreso de los humanos a la Luna no comenzó con LunaMaps.
La ingeniera inició su trayectoria en la agencia como pasante en 2003, en el Centro Espacial Johnson en Houston, Texas. En 2009, empezó a trabajar a tiempo completo con el Vehículo de exploración con tripulación, que más adelante pasaría a ser Orion, “la primera nave que va a ir más lejos de lo que hemos ido antes”, señala Restrepo.
Restrepo nació en Texas, en donde sus padres se habían conocido, pero su infancia y adolescencia transcurrieron en Colombia, de donde es originario su padre, y Bolivia, el país natal de su madre. “Yo quería trabajar en la NASA, entonces al salir del colegio apliqué a la misma universidad, más que todo porque estaba cerca a Johnson Space Center, no porque mis papás habían estado ahí”, cuenta. “Yo me gradué del colegio en La Paz en noviembre, y en Año Nuevo ya estaba en Texas”. En la imagen, se la ve con su hijo en el Centro de Visitantes del Centro Espacial Johnson (JSC) de la NASA en Houston, Texas.
cortesía Carolina Restrepo
Como parte del equipo de ascenso, la ingeniera se concentraba en analizar las diferentes trayectorias de aborto. En concreto, en cómo automatizar el proceso para identificar los parámetros más preocupantes que podrían llevar a fallos en las diferentes trayectorias.
De Houston, Restrepo se embarcó con su familia a California, en donde trabajó en el Centro de Propulsión a Chorro. Allí trabajó en un proyecto de desarrollo de tecnología “mucho más chiquito que Orion”, ALHAT. “Y me encantó”. Explica que proyectos pequeños como este desarrollan las tecnologías que misiones más grandes necesitan más adelante. ALHAT, las siglas en inglés de Tecnología autónoma de prevención de riesgos de aterrizaje, ayudará a aterrizar en diferentes cuerpos planetarios. Durante tres años, Restrepo y su equipo trabajaron con un prototipo de módulo de aterrizaje lunar llamado Morpheus, realizando distintas pruebas en el Centro Espacial Kennedy en Florida.
Si Restrepo no se hubiera sentado a leer el diario de la universidad mientras esperaba a un amigo para almorzar, quizá nada de esto hubiera pasado. Así se enteró de la feria laboral organizada por su universidad, Texas A&M, en donde cursaba sus estudios de grado de ingeniería aeroespacial. Y así se conectó con la NASA por primera vez. En la imagen, se ve a Restrepo durante las pruebas de vuelo con la misión ALHAT en JSC, años más tarde.
cortesía Carolina Restrepo
Restrepo regresó a Houston y se incorporó al equipo de órbita de Orion. Allí, se dedicó a analizar diferentes escenarios posibles, del estilo: “¿Qué pasa si movemos el centro gravedad a un lado? ¿Lo podemos controlar?”. Después de un año, la ingeniera estaba lista para volver al dinamismo de un proyecto de desarrollo de tecnología. Se sumó a COBALT, el cual tiene como objetivo mejorar los aterrizajes de precisión autónomos. Las pruebas de vuelo tenían lugar en el desierto de Mojave, que abarca los estados de California, Utah, Nevada y Arizona.
La más reciente parada de Restrepo en el extenso mapa de su carrera es en Maryland, en donde continúa trabajando en descensos y aterrizajes más allá de la Tierra con LunaMaps.
Por Noelia González
Centro de Vuelo Espacial Goddard, Greenbelt, Maryland