MARES ayuda a los astronautas a paliar las secuelas físicas que conllevan sus largas estancias en el espacio. El proyecto cuenta con una inversión de 10 millones de euros
¿En qué consiste?
Se trata de una especie de silla metálica que se puede configurar, de modo que el astronauta ejercite cualquier articulación. Ésta se conecta a un motor, que es el elemento que hace de pesa y contra el cual ejercita el astronauta los experimentos diseñados por los científicos. El motor se mueve venciendo al astronauta o el astronauta vence al motor como si de un pulso se tratase, cubriendo el movimiento de flexión o extensión de la articulación. De esta forma se ejercitan para dicha extremidad los músculos flexores y los extensores. Mientras el ejercicio se lleva a cabo, un potente procesador con un sistema operativo en tiempo real VxWorks, igual que el de los robots Spirit que están en Marte, recoge los datos de los sensores, que miden la fuerza, velocidad, posición, activación eléctrica del músculo y la activación cardiaca del astronauta. Los datos se envían a Johnson Space Center (Houston) donde los científicos los analizarán y propondrán los nuevos ejercicios correctivos. Habrá cuatro modelos MARES, dos de entrenamiento para los astronautas en Houston, otro que se implantará en la Estación Espacial Internacional y otro de reserva por si se han de sustituir piezas del que hay en la Estación.
El valor de la simulación
En el proyecto de desarrollo de MARES, NTE ha utilizado herramientas de The Mathworks, como Matlab y Simulink, para diseñar el control del motor de la máquina, que es el elemento que hace de pesa al astronauta, para cumplir los requerimientos de los protocolos de ejercicios diseñados por una comunidad científica internacional. Romero asegura que los resultados obtenidos con las simulaciones se ajustan al comportamiento real del tandem máquina-astronauta. “En sistemas tan complejos, la única forma de prever el comportamiento es utilizando herramientas de software como Matlab, que se puede instalar en cualquier PC y cuenta con más de 600 funciones matemáticas, estadísticas y técnicas distintas que aceleran los procesos de cálculo de alto rendimiento. Por otro lado, trabajamos con Simulink, que permite simular comportamientos de sistemas, ahorrando el trabajo de crear prototipos erróneos”. Éste manifiesta que ambas herramientas de simulación “son muy útiles para construir modelos de software que simulan el comportamiento real de lo que estamos diseñando. Gracias a ellas, podemos ver el comportamiento del sistema y lo que ocurría en condiciones límite”. Sin este tipo de software se tendría que trabajar con fórmulas sobre el papel y a partir de aquí construir un prototipo, pero éstas sólo contemplan estados estáticos de un sistema.