El fondo del mar alberga una porción creciente de la infraestructura crítica mundial, desde gasoductos y cables eléctricos hasta la columna vertebral de fibra óptica de internet e instalaciones petroleras. Sin embargo, esta infraestructura permanece en gran medida sin vigilancia, una combinación que la convierte en un objetivo fácil para sabotajes, según advierte la Universidad Noruega de Ciencia y Tecnología (NTNU, por sus siglas en noruego).

El profesor Martin Ludvigsen y su equipo en el Departamento de Tecnología Marina de la NTNU han desarrollado un vehículo submarino autónomo (AUV, por sus siglas en inglés) emparejado con su propia estación de acoplamiento en el lecho marino. El robot inspecciona la infraestructura cercana según su propio calendario, encuentra el camino de regreso a la estación, se acopla, se recarga inductivamente y descarga sus datos, todo sin necesidad de un barco o tripulación en las cercanías, según explicó la universidad.

La disponibilidad de la estación de acoplamiento significa que el robot puede permanecer "de guardia" bajo el agua durante períodos muy prolongados, una capacidad que la NTNU considera fundamental para la seguridad de infraestructura crítica.

**Vulnerabilidad de la infraestructura submarina**

El corte de un cable de comunicaciones en Svalbard en enero de 2022 y una serie de incidentes de sabotaje que involucraron cables, fibra óptica y gasoductos en el Mar Báltico en 2023 y 2024, algunos clasificados como guerra híbrida, han destacado esta vulnerabilidad, según señala la NTNU.

Actualmente, vigilar toda esta infraestructura significa enviar un gran buque, posicionarlo sobre el sitio y bajar un vehículo submarino o enviar buzos para inspeccionar directamente, a veces combinado con escaneos de sonar desde la superficie. Este enfoque funciona, pero es lento, costoso e intensivo en mano de obra, características que dificultan severamente el tipo de monitoreo frecuente y casi continuo que el clima de seguridad actual exige cada vez más, según la universidad.

**Detalles técnicos del sistema**

El equipo de prueba se construyó alrededor de un Blueye X3 modificado, un robot submarino de aproximadamente 10 kilogramos normalmente dirigido al mercado de consumo y comercial ligero. Para las pruebas, el robot fue equipado con una cámara, sonar, una bobina de carga por inducción y un sistema de amarre magnético para que pudiera acoplarse físicamente a su estación de acoplamiento, según detalló la NTNU.

La estación de acoplamiento se asienta en el lecho marino, conectada a tierra mediante cables para energía y comunicaciones. Para la navegación submarina, donde el GPS no funciona, el AUV utiliza varias herramientas. Combina posicionamiento acústico de Línea de Base Ultra Corta (USBL, por sus siglas en inglés) con marcadores visuales leídos por visión artificial a bordo para localizar la estación de acoplamiento y alinearse para el acercamiento final, cambiando a un módem óptico para intercambio de datos de corto alcance una vez que está cerca, según explicó la universidad.

Una vez acoplado, cambia a banda ancha de alta frecuencia para descargar sus datos de inspección y comienza a cargarse inductivamente, eliminando la posibilidad de contactos eléctricos expuestos en agua de mar.

**Resultados de las pruebas**

Durante las pruebas, el AUV llevó a cabo misiones de inspección, encontró el camino de regreso a la estación de acoplamiento, se conectó para recargarse y cargó los datos recopilados sin intervención humana. Hasta ahora, ha sido desplegado en dos ocasiones, pasando un total de cuatro semanas en servicio operativo. El sistema completó sus misiones de inspección y logró una tasa de éxito de acoplamiento autónomo del 90%, según informó la NTNU.

"El acoplamiento es absolutamente crítico. Sin un operador, las consecuencias de los errores son mucho mayores. Si el AUV no puede encontrar el camino de regreso a la estación de acoplamiento, no puede ser recuperado", dijo Ludvigsen.

Sin embargo, una tasa de éxito del 90% significa que en un despliegue real sin ataduras, el otro 10% podría dejar al robot varado en el fondo del mar. La NTNU afirma que el sistema debe alcanzar una fiabilidad del 100%, con nuevos despliegues destinados a cerrar esa brecha planificados para la próxima primavera del hemisferio norte.

**Desafíos pendientes**

Todavía existe una distancia considerable entre las realidades actuales y un sistema completamente autónomo. Las pruebas actuales se realizaron con un cable atado al AUV por seguridad, una precaución que el equipo planea seguir usando hasta que el acoplamiento autónomo sea completamente sólido, según la universidad.

La navegación submarina en sí también consume mucha energía, ya que el robot tiene que depender de sensores inerciales y registro de velocidad Doppler acústico para rastrear su posición, dado que la navegación satelital es inútil una vez que está sumergido.

Además, durante las pruebas, los peces que nadaban frente a la cámara ocasionalmente confundían el software de visión artificial que intentaba interpretar lo que estaba viendo, otro problema que el equipo todavía está resolviendo, según la NTNU.

**Perspectivas futuras**

Los investigadores reconocen que una versión comercial todavía está lejos, pero no son pesimistas al respecto. "Las pruebas mostraron que esta solución funciona y que las operaciones son repetibles", dijo Ludvigsen. "Los vehículos submarinos residentes son una solución escalable y rentable para el monitoreo submarino", agregó.

El proyecto se está ejecutando bajo el centro Vista CAROS de la NTNU y la iniciativa de investigación Safeguard, con financiamiento del Consejo de Investigación de Noruega y respaldo de la Academia Noruega de Ciencias y Letras y Equinor, según informó la universidad.

Dado que gran parte de la economía mundial funciona a través de tuberías y cables en el lecho marino en los que la mayoría de las personas nunca piensa, un robot capaz de vigilarlos durante meses sin un barco, una tripulación o un descanso es exactamente el tipo de guardia que se necesita, según concluye la NTNU.

El documento preimpreso del equipo está disponible para consulta pública.