Estudiante de Nueva Jersey gana 10.000 dólares de la NASA con propuesta de enjambres robóticos para construir bases lunares

Tatiana Mejia, estudiante de tercer año de ingeniería mecánica en el Colegio de Ingeniería de Newark del NJIT, lideró un equipo multidisciplinario que presentó el concepto de enjambre robótico en la Experiencia de Escritura y Evaluación de Propuestas de la NASA (NPWEE) durante el otoño de 2025, según informó el NJIT. La competencia forma parte de la iniciativa L'SPACE (Acelerador de Desarrollo Estudiantil y Habilitador de Competencias Lucy) de la NASA, que introduce a estudiantes universitarios en la planificación de misiones y el desarrollo de propuestas para proyectos aeroespaciales.

Desde su lanzamiento en 2018, más de 15.000 estudiantes de instituciones de educación superior han participado en los programas de L'SPACE, según la fuente. Con orientación de profesionales de la industria, los participantes forman equipos y presentan proyectos que abordan brechas de investigación y prioridades para las próximas misiones de la NASA. Los estudiantes evalúan las presentaciones de otros equipos, aprendiendo a valorar propuestas además de desarrollarlas.

La propuesta ganadora de Mejia, titulada "Robots de Enjambre para Servicio Lunar y Planetario", describe un sistema con dos tipos de robots que operan juntos "como un sistema inteligente unificado", según explicó la estudiante. Los expertos de la NASA seleccionaron dos ganadores de aproximadamente 40 propuestas, dijo Mejia, quien se enteró del triunfo durante una videollamada de L'SPACE a la que asistió desde el Makerspace del NJIT.

"Creo que me escucharon gritar", dijo Mejia. "Vi la diapositiva, vi el nombre y número de nuestro equipo, y comencé a gritar en el Makerspace. Gracias a Dios no estaba en la biblioteca".

El primer tipo de robot se enfocará en mantenimiento y construcción, con un diseño inspirado en los rovers de Marte como Curiosity y Perseverance, aunque a una escala mucho menor, según la propuesta. Su chasis robusto está equipado con sensores integrados, actuadores y un brazo robótico que puede operar una variedad de herramientas. Construidos para movilidad y precisión, estos robots transportarían carga y ensamblarían, instalarían y repararían infraestructura.

La segunda clase de robots tendrá forma de prisma y capacidad de autoensamblaje, pudiendo funcionar independientemente o colectivamente siguiendo algoritmos que coordinan el movimiento, según la fuente. Al acoplarse en grupos, estos robots pueden formar rampas temporales, puentes u otras estructuras para ayudar a los rovers a navegar terreno irregular y acceder a áreas de difícil alcance.

"Van a tener diferentes tipos de algoritmos que permitirán a cada agente ofertar autónomamente y reclamar tareas basándose en su proximidad, energía disponible y capacidad", explicó Mejia. Diseñar robots autónomos significa que si uno falla, el resto puede continuar su trabajo. A medida que cambien los requisitos de la misión, los robots pueden adaptarse y reconfigurarse para satisfacer esas necesidades como un sistema cooperativo.

Mejia es la investigadora principal del proyecto y lidera un equipo multidisciplinario de más de 25 miembros, según el NJIT. El grupo de 10 personas que desarrolló la propuesta ganadora incluye estudiantes de la Universidad Politécnica de Florida, Universidad Estatal de Florida, Instituto Tecnológico de Georgia, Universidad de Harvard, Universidad Estatal de Carolina del Norte, Universidad de Nueva York, Universidad de Purdue y la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill.

Como investigadora principal, Mejia supervisa la arquitectura de sistemas, diseño asistido por computadora (CAD), desarrollo de algoritmos de enjambre, creación de prototipos y pruebas, y gestiona el presupuesto de 10.000 dólares del proyecto y su cronograma de 12 meses, según la fuente. Mejia coordinará las asignaciones de trabajo entre todos los miembros del equipo de L'SPACE y también pretende reclutar ayuda de estudiantes de ingeniería del NJIT.

Mejia se interesó en la tecnología aeroespacial a través del programa Junior ROTC de la Fuerza Aérea de Estados Unidos de su escuela secundaria, y aprendió sobre enjambres de robots en el Laboratorio de Robótica Innovadora Swissler (IRL) del NJIT, al que se unió en 2023, según informó la institución. Dirigido por Petras Swissler, profesor asistente de ingeniería mecánica e industrial del NJIT, el IRL diseña y desarrolla robots que pueden trabajar juntos para abordar tareas complejas que están más allá de las capacidades de robots trabajando solos.

Por ejemplo, según Swissler, un algoritmo podría dirigir un enjambre de robots aspiradores para limpiar un área grande de manera más eficiente. Algunos robots podrían ser "exploradores", encontrando los rincones más sucios, mientras otros robots se enfocan en limpiar. En un enjambre, incluso los robots desgastados o dañados pueden seguir siendo útiles; si la potencia de aspirado de un robot es débil, quizás ese robot pueda vaciar los cubos de desechos de sus vecinos.

"No necesitas que cada robot haga cada cosa", dijo Swissler. "Es suficiente que un sistema dado ayude a otro sistema a ser más eficiente".

Los robots de enjambre también pueden conectarse entre sí para crear nuevas formas y estructuras. En simulaciones inspiradas en el comportamiento de enjambre de las hormigas de fuego, los robots FireAnt3D de Swissler se conectaron para formar cadenas, puentes y torres. Y cuantos más robots tengas, más pueden lograr.

"Duplicar el número de robots más que duplica la cantidad de productividad que puedes obtener de ellos", dijo Swissler. "Esa es realmente la premisa central de la robótica de enjambre: que trabajar juntos permite un escalamiento eficiente y efectivo para estos sistemas".

En septiembre de 2025, el NJIT recibió una subvención de 5 millones de dólares de la Fundación Nacional de Ciencias para desarrollar enjambres de robots autónomos y autoensamblables para limpieza y reparación de infraestructura después de desastres naturales, según la fuente. Los mismos principios que hacen útiles a los enjambres de robots para la recuperación de desastres también pueden aplicarse al trabajo en entornos peligrosos en la Luna o en otros planetas, dijo Swissler. Proporcionó orientación a Mejia durante la etapa de redacción de la propuesta, y el IRL apoyará al equipo mientras desarrollan sus prototipos de robots.

En el IRL, la introducción de Mejia a los robots de enjambre despertó la idea que llevó a L'SPACE, según la fuente. Con la planificación ya en marcha en la NASA y otras agencias espaciales para múltiples misiones lunares, los enjambres de robots ofrecían una solución prometedora para apoyar la primera ola de personas que algún día vivirían y trabajarían en la Luna.

A medida que avanza el proyecto, Mejia espera expandir su propio conocimiento de aplicaciones prácticas de ingeniería a través del proceso de diseño y fabricación, creando algo nuevo de principio a fin para abordar una necesidad del mundo real.

"Pienso en este proyecto como una oportunidad para aprender ingeniería práctica", dijo. "Identificas los problemas que quieres resolver, luego intentas hacer una solución".

Mientras tanto, la Universidad Carnegie Mellon inauguró su nuevo Centro de Innovación en Robótica (RIC), una instalación de 150.000 pies cuadrados en Hazelwood Green que proporciona a profesores, estudiantes y socios de la industria un ecosistema colaborativo de clase mundial para investigación y desarrollo en robótica, automatización e inteligencia artificial, según anunció la universidad.

Martial Hebert, decano y profesor universitario de Robótica en la Escuela de Ciencias de la Computación de Carnegie Mellon, dijo que los descubrimientos que surjan de la instalación continuarán el largo legado de impacto transformador de la universidad.

"El Centro de Innovación en Robótica ofrece a los investigadores de Carnegie Mellon nuevas oportunidades para desarrollar y probar robótica, automatización e inteligencia artificial física en el mundo real", dijo. "Científicos de toda la universidad abordarán desafíos que van desde la agricultura y la manufactura hasta la búsqueda y rescate y la exploración. Una nueva generación de investigación que cambiará el mundo sucederá dentro del RIC".

Los espacios dentro de la nueva instalación permitirán que profesores y estudiantes trabajen lado a lado para perseguir esas oportunidades, dijo Burcu Akinci, decana del Colegio de Ingeniería de Carnegie Mellon.

"El Centro de Innovación en Robótica se basará en la convergencia de nuestra notable experiencia en robótica para generar ideas audaces e impulsar investigación innovadora con un impacto económico significativo en la región de Pittsburgh y mucho más allá", dijo. "Al reunir a ingenieros y científicos de la industria y la academia, el Centro fomentará colaboraciones poderosas que avancen tecnologías transformadoras y mejoren vidas en todo el mundo".

La nueva instalación refuerza la cultura interdisciplinaria de Carnegie Mellon que permite que las ideas se manifiesten en soluciones, dijo Raj Rajkumar, profesor de ingeniería eléctrica e informática en el Colegio de Ingeniería de la universidad.

"Trabajamos sin problemas entre departamentos y colegios, y esa cooperación es cómo resuelves problemas", dijo. "Se nos ocurren ideas brillantes y pensamientos visionarios, pero luego lo llevamos a la realidad y, basándonos en esos fundamentos científicos y matemáticos, construimos sistemas que funcionan".

Rajkumar fue el primer investigador en Hazelwood Green hace años, probando vehículos autónomos. Ahora, el RIC estará lleno de profesores y estudiantes en espacios junto a él en el segundo piso, según la fuente. Mientras tanto, los vehículos de su equipo se almacenarán en el primer piso, diseñado con suficiente espacio en la sala de funcionamiento al aire libre para probar los vehículos y puertas en ambos extremos para permitir que los autos pasen, si es necesario.

Como estudiante de Carnegie Mellon en la década de 1980, recuerda el final de la era de fabricación de acero en Pittsburgh, particularmente en el sitio donde ahora se encuentra el RIC, según dijo. Reconoce cómo ahora será parte del ecosistema que marca el cambio de identidad de la región que influye en la innovación tecnológica nacional.

"Como institución necesitamos construir sobre la experiencia que tenemos en el campus y llevar eso al nuevo RIC que se abre con muchas personas participando en todo tipo de actividades de robótica", dijo. "Este edificio representa el renacimiento continuo de ser una ciudad del acero a un centro de alta tecnología. Para la robótica, Carnegie Mellon es el lugar. Este es un nuevo capítulo en el libro que titularía 'Roboburgh'".

Rajkumar y su equipo continúan refinando el software que algún día podría permitir que los vehículos de pasajeros cotidianos sirvan como choferes virtuales o robotaxis, gracias a la investigación de Carnegie Mellon, según la fuente.

"Nos estamos convirtiendo en el espectro completo de la robótica, y el RIC es una forma de mostrar de lo que somos capaces de hacer en Carnegie Mellon", dijo. "El RIC terminará siendo un estímulo para que sucedan muchas más actividades empresariales de este tipo, y continuaremos construyendo sobre nuestra reputación, experiencia y conocimientos para convertirnos en el centro mundial de robótica".

En una sesión de prueba inaugural en el tanque de agua de 75.000 galones del RIC, miembros del grupo estudiantil TartanAUV trabajaron para desarrollar aún más su vehículo submarino autónomo (AUV) llamado Osprey, según informó Carnegie Mellon. El equipo, que participa en la competencia anual RoboSub patrocinada por la Oficina de Investigación Naval de Estados Unidos, está compuesto principalmente por estudiantes universitarios de ingeniería y robótica. Con interés en la autonomía y la creatividad práctica, desarrollan habilidades prácticas en ingeniería de software, desarrollo de algoritmos, inteligencia artificial, CAD, mecanizado, diseño de placas de circuito impreso y más.

En una esquina, los miembros del grupo dejaron caer cuidadosamente a Osprey en el tanque de agua de 10 pies de profundidad. Atendiendo el cable que transportaba datos del submarino a las computadoras portátiles del equipo, los estudiantes observaron cómo el vehículo de aluminio se disparaba verticalmente hacia abajo más profundo en el agua, se balanceaba de un lado a otro e incluso hacía giros de barril, logrando más progreso durante su primera sesión de lo que habían anticipado.

"¡Oh, tenemos movimiento!", dijo el ingeniero principal Cole Herber, estudiante de último año de ingeniería mecánica y robótica, cuando vio reaccionar los propulsores del robot en el agua.

Herber dijo que el nuevo tanque, que es más de tres veces el tamaño del que usaban anteriormente, finalmente permitirá al equipo practicar y mejorar, lo que conducirá a mejores contribuciones al campo.

"Gran parte de la robótica se trata de ser ingenioso, resolver problemas de maneras interesantes, y el espacio del RIC está diseñado para permitir eso", dijo.

Además de aplicaciones submarinas, los investigadores probarán robots en el aire y en tierra gracias a la instalación recién inaugurada en Hazelwood Green, según la fuente.

Otro grupo estudiantil que trabaja en robótica lunar planea probar sus sistemas en el RIC. Los Moon Miners, el primer equipo de Carnegie Mellon en el Desafío Lunabotics de la NASA, recopilarán datos sobre movimiento, detección, excavación y reubicación en una arena de prueba llena de polvo para imitar la superficie de la Luna.

Michael Kaess, profesor asociado en el Instituto de Robótica de la Escuela de Ciencias de la Computación, dijo que el RIC mejorará su capacidad para probar vehículos submarinos autónomos (AUV) para mapeo 3D para localizar y estudiar superficies submarinas.

"Lo vi en las fases de planificación y ahora mirándolo, es impresionante", dijo. "No imaginé cuánto potencial tendría esto al final".

Los robots que Kaess está desarrollando pueden reducir en gran medida la exposición de los buzos humanos a condiciones peligrosas, especialmente en agua con baja visibilidad o temperaturas y profundidades extremadamente frías, según la fuente.

Los AUV son como drones que se ciernen en el agua en lugar del aire, manteniéndose estables incluso en corrientes en movimiento, viendo a través de la turbidez para construir autónomamente gemelos digitales 3D de grado de ingeniería que brindan a los operadores conciencia instantánea de la condición de los activos y los datos necesarios para el mantenimiento predictivo.

"Hacemos experimentos en el tanque antes de salir al campo y realmente probar estas cosas a gran escala, así que cuanto más espacio tengamos para esas pruebas, más podemos hacer internamente", dijo Kaess.

Además de su mayor tamaño, las paredes de concreto duraderas del nuevo tanque imitarán mejor estructuras como el pilote del puente, absorbiendo la acústica utilizada para el mapeo en lugar de reflejarla como lo hace el metal o filtrarse cuando un robot golpea la pared, según explicó.

Al igual que con el equipo TartanAUV, Kaess dijo que el aumento de la seguridad y la accesibilidad conveniente en el nuevo tanque de agua, incluido un sistema de limpieza automatizado, permitirá más pruebas para facilitar mejores descubrimientos.

Cree que la presencia del RIC en Pittsburgh estimulará nuevas oportunidades para la robótica marina, especialmente con los tres ríos principales de la región, de modo que la nueva instalación podría atraer más investigadores a Carnegie Mellon.

"Tenemos el 10% de las esclusas de la nación en el área y hay vías fluviales importantes donde se transporta mucho material a través de los ríos aquí", dijo. "Es una buena confluencia de posibilidades en Pittsburgh".