Todas los instrumentos que el hombre envía al espacio tienen un mismo objetivo: recabar información. A la sociedad le saldría muy caro que personas en lugar de robots viajaran al espacio en busca de datos. Esta información recorre millones de kilómetros antes de llegar a la Tierra, y una vez aquí debe ser procesada e interpretada. Esto exige una capacidad de procesamiento muy alta e interpone obstáculos de espacio y tiempo para los científicos.
Para resolverlo, la comunidad astronómica se ha fijado en una tecnología que usamos a diario: la famosa nube digital. Conocida por sus aplicaciones más mundanas - mandar un correo electrónico, subir una fotografía a Facebook o guardar nuestros archivos en Dropbox -, esta tecnología no solo sirve para almacenar virtualmente, sino también para crear una estructura potente y económica que permita realizar complejos cálculos y operaciones informáticas.
“Apunté a las nubes y alcancé Marte”, nos cuenta José Luis Vázquez-Poletti, profesor e investigador en la Universidad Complutense de Madrid (UCM). Doctor en informática y experto en computación en la nube, lleva más de siete años desarrollando estructuras y algoritmos para trabajar con los datos del espacio. Actualmente está inmerso en el programa Exo Mars, cuyo objetivo es rastrear el planeta rojo para descubrir señales de vida. El 14 de marzo de 2016, el primer cohete de la misión despegó de la Tierra para recorrer los 500 millones de kilómetros que le separan de Marte.
La Unión Europea y Rusia se han unido para llevar a cabo este proyecto, pero Vázquez-Poletti, a pesar de ser español, no trabaja para la Agencia Espacial Europea - “nunca me llamó” -, sino que colabora con los rusos.Agencia Espacial Europea “Trabajamos con los datos que envían los instrumentos rusos que se encuentran en el cohete de camino a Marte. Necesitamos realizar un enorme volumen de cálculos en un breve espacio de tiempo”, explica el investigador a HojaDeRouter.com.
A fin de agilizar estas operaciones, el equipo español de la UCM, dirigido por Ignacio Martín Llorente, está desarrollando una nube para el Instituto de Investigación Espacial (IKI), la pata científica de la Agencia Espacial Rusa (Roscosmos). El país ya cuenta con un centro de datos en Moscú, pero quieren replicar las infraestructuras en Alemania.
A la caza de marcianos
ExoMars es uno de los primeros proyectos que buscan cualquier rastro de vida actual o pasada en Marte. Estuvo liderado en un comienzo por la Unión Europea y los Estados Unidos, pero en febrero de 2012 la NASA lo abandonó. Los recortes presupuestarios en la potencia norteamericana dejaron a ExoMars sin instrumentos vitales, entre ellos el lanzador. Según Vázquez-Poletti, “gracias a la Agencia Espacial Rusa se ha salvado la misión, porque sin cohete…”
“No es la primera vez que trabajo con ellos”, nos cuenta el investigador. “He participado en otros proyectos como MetNet, que continúa en la actualidad y consiste en llenar la superficie marciana de estaciones meteorológicas”.
Además, el español colabora con Russia Beyond the Headlines, un medio de comunicación ruso, y tiene muy buenas relaciones con los científicos de aquel país. “Nunca hemos tenido ninguna interferencia, ni durante el conflicto de Ucrania ni en ningún otro momento de tensión política. Las conversaciones con ExoMars no se detuvieron jamás”, afirma. “El lenguaje de la ciencia sobrepasa los conflictos humanos”.
El apoyo necesario para saltar al planeta rojo
Uno de los aspectos más intrigantes sobre Marte es la existencia de metano en su atmósfera. Este gas, que se origina a causa de la acción volcánica o por la propia existencia de vida, tiene la particularidad de ser muy volátil y desaparecer muy rápido. “Entendemos que hay una fuente constante que produce el gas, pero ¿es volcánica u orgánica?”, se pregunta el doctor.
Curiosity, el robot con ruedas de la NASA que inspecciona el suelo marciano, ha descubierto cantidades esporádicas pero frecuentes de este gas, y los científicos desconocen aún su procedencia.
El equipo español, en colaboración con sus colegas rusos, trabajará con los datos que envíen los instrumentos que ahora se dirigen a Marte a bordo del módulo TGO (Trace Gas Orbiter), que orbitará alrededor del planeta. Uno de esos artefactos, la tríada de espectrómetros ACS (siglas de Atmospheric Chemistry Suite), se encargará de detectar la presencia de metano y otros gases en la atmósfera.
Aunque el aterrizaje de las naves sobre Marte no se producirá hasta octubre de este año, los investigadores ya están recibiendo información que el módulo recoge durante el trayecto. “Se están realizando lecturas a modo de prueba y todo está funcionando como es debido”, asegura Vázquez-Poletti. “A veces los datos llegan ‘en tiempo real’, teniendo en cuenta lo que tarda la información en venir desde tan lejos, pero por eso precisamente necesitamos ganar tiempo y espacio [en el procesamiento]”.
“De la misma manera que la nube permite almacenamiento, como sucede en Dropbox, también permite crear una estructura para computar”, explica el investigador. Antes de que se popularizara el ‘cloud computing’ se usaban superordenadoressuperordenadores, que suponen un alto coste por la energía que consumen y el mantenimiento que exigen. Esto los hacía inviables en muchísimos casos y limitaba el avance de los proyectos.
“En el momento en que se generan un montón de datos, la nube se postula como una tecnología imprescindible”, afirma Vázquez-Poletti. “Gracias a que la informática ha dado este paso en su evolución, vemos cada vez más cerca nuestro salto al planeta rojo en un futuro no muy lejano”.
Amazon y la exploración espacial
Tan rápido avanza el sistema que el equipo español ha propuesto a Roscosmos contratar una solución comercial al alcance de cualquier usuario: la nube de Amazon. Tareas como el almacenamiento de fotografías en los diarios digitales o el
equilibrado de carga para el correo electrónico ya se llevan a cabo gracias a los servicios cloud que vende el gigante del comercio electrónico, y los científicos comenzaron a fijarse en ellos hace unos años.
A finales de 2010, la NASA recurrió a la solución de Amazon para procesar en muy poco tiempo las 200.000 imágenes que la sonda Cassini, un módulo que orbita Saturno, envió a la Tierra. La iniciativa fue un éxito y la agencia decidió contar con los servicios de la firma que dirige Jeff Bezos para otras misiones.
Sin embargo, no fue la NASA la primera en fijarse en la nube comercial. El equipo español de la Universidad Complutense ya lo había hecho antes, en 2009, con MetNet. “Nos adelantamos a la NASA por un año”, afirma orgulloso Vazquez-Poletti.
Esta misión conjunta de Rusia, Finlandia y España tiene como objetivo desplegar estaciones meteorológicas en el suelo de Marte a través de docenas de sondas. “Sabemos con muy poca antelación el área de aterrizaje de las sondas y tenemos que realizar en muy poco tiempo unos cálculos que son críticos para orientarlas y que los datos recogidos tengan sentido”, explica el investigador. “En Marte, la brújula no funciona y el GPS tampoco”, bromea.
Pero no todo son ventajas a la hora de utilizar la nube. “Todo lo que sea cálculo en un proveedor externo implica reforzar la seguridad. Confío en la nube, pero tenemos que entender las implicaciones que tiene. Dependiendo del tipo de datos, tienes que estar en modo paranoico”, aclara Vázquez-Poletti.
“Lo que sucede en ciencia es que te mueves de lo conocido a lo desconocido. Nos movemos en un terreno en el que somos nosotros los que tenemos que arrojar la luz”, sentencia. “La computación cloud es una tecnología de frontera que está sirviendo a otro campo de frontera: la exploración en Marte”.
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Las imágenes de este artículo son propiedad de ESA–Stephane Corvaja, José Luis Vázquez-Poletti (y 2), ESA/ATG medialab y Asociacion Lavochkin de Russia/MetNet