{"id":9164,"date":"2019-08-13T10:53:29","date_gmt":"2019-08-13T15:53:29","guid":{"rendered":"http:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/?p=9164"},"modified":"2019-08-13T10:53:29","modified_gmt":"2019-08-13T15:53:29","slug":"vehiculos-submarinos-no-tripulados-aliados-estrategicos-de-la-industria-marina","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/?p=9164","title":{"rendered":"VEH\u00cdCULOS SUBMARINOS NO TRIPULADOS: ALIADOS ESTRAT\u00c9GICOS DE LA INDUSTRIA MARINA"},"content":{"rendered":"

Alexis Arturo Aguirre-Rold\u00e1n*, Santiago Miguel Fern\u00e1ndez-Fraga*\u00a0<\/span><\/p>\n

CIENCIA UANL \/<\/b> A\u00d1O 22, No.96 julio-agosto 2019<\/p>\n

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Figura 1. El primer ataque hecho por el submarino La Tortuga.<\/em><\/p><\/div>\n

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El primer registro de un veh\u00edculo subacu\u00e1tico del que se tiene constancia data del a\u00f1o 1578, momento en el cual un ingl\u00e9s llamado William Bourne escribi\u00f3 sobre un submarino en su libro Inventions and devices<\/em> (Preston, 1998), y aunque no existe evidencia de que lo haya constru\u00eddo, significa que la idea de un medio de transporte de este tipo ya hab\u00eda surgido. Aproximadamente medio siglo despu\u00e9s, en 1620, el primer prototipo funcional de un veh\u00edculo de este tipo fue construido, fue bautizado como El Drebbel<\/em> por su autor, Cornelius Drebbel, y a pesar de que sus planos no sobrevivieron hasta\u00a0nuestros d\u00edas, existen pruebas de que fue el primer submarino de la historia.\u00a0<\/span><\/p>\n

En el siglo XVIII, aproximadamente en 1775, surgi\u00f3 La Tortuga<\/em>, un veh\u00edculo experimental construido por el estadounidense David Bushnell, ideado con fines b\u00e9licos, para su uso durante la Revoluci\u00f3n estadounidense. Unos a\u00f1os m\u00e1s tarde, en 1800, fue creado el que es considerado el primer submarino moderno de la historia: El Nautilus<\/em>, un veh\u00edculo subacu\u00e1tico de aproximadamente seis metros y medio de longitud, ideado por\u00a0Robert Fulton. Super\u00f3 de manera exitosa varias inmersiones de prueba, pero fue vendido y desmantelado debido a que no pudo convencer a las armadas francesa e inglesa (Andrews, 2016). Durante el resto del siglo XIX y el siglo XX, diversos inventores de distintas nacionalidades siguieron construyendo submarinos, perfeccion\u00e1ndolos. Su uso fue extendido durante la Primera Guerra Mundial y a finales de \u00e9sta, las grandes potencias del mundo se dieron cuenta de su valor, as\u00ed que decidieron crear versiones m\u00e1s peque\u00f1as que tuvieran una mejor capacidad de patrullaje al ser m\u00e1s veloces (ACNUR Comit\u00e9 Espa\u00f1ol).\u00a0<\/span><\/p>\n

Despu\u00e9s de la guerra, han seguido produci\u00e9ndose submarinos, tanto normales como sus versiones \u201cenanas\u201d, sin embargo, su prop\u00f3sito ahora es m\u00e1s preventivo que operativo (ACNUR Comit\u00e9 Espa\u00f1ol). Adem\u00e1s, dado que el conocimiento de los mares es un tema de gran inter\u00e9s global, se est\u00e1n desarrollando multitud de tecnolog\u00edas para explorarlo. Actualmente, los minisubmarinos son utilizados para exploraci\u00f3n, como en la expedici\u00f3n Deepsea Challenge (El Mundo, 2012), misiones de rescate, como la b\u00fasqueda del submarino argentino ARA San Juan<\/em> (BBC Mundo, 2017), as\u00ed como en investigaci\u00f3n cient\u00edfica, ejemplo de ello es el Slocum Glider<\/em>, empleado en programas de investigaci\u00f3n en la Universidad de Rutgers (ULPGC, 2009). Desde hace unos a\u00f1os, con los avances en la tecnolog\u00eda, especialmente en el \u00e1rea de la rob\u00f3tica, han sido desarrolladas versiones no tripuladas de estos veh\u00edculos: los ROV y los AUV.<\/p>\n

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Figura 2. HydroCamel II<\/em> vehiculo submarino aut\u00f3nomo (AUV).<\/p><\/div>\n

ROV Y AUV, \u00bfQU\u00c9 SON Y C\u00d3MO FUNCIONAN?<\/b><\/h3>\n

Tanto los ROV (Remote Operated Vehicle<\/em>) como los AUV (Autonomous Underwater Vehicle<\/em>) son veh\u00edculos submarinos no tripulados, por lo general, de tama\u00f1os reducidos, que pueden ser equipados con multitud de aparatos como c\u00e1maras\u00a0<\/span>de video, sensores y sonares, que le permitan realizar multitud de tareas bajo el agua. La diferencia entre ambos tipos radica en su manejo: los ROV son alimentados, reciben y transmiten mediante cables; a trav\u00e9s de \u00e9stos, el operador tambi\u00e9n mantiene comunicaci\u00f3n con el veh\u00edculo, lo controla y obtiene informaci\u00f3n de sus sensores y herramientas, todo esto mediante una estaci\u00f3n de control (figura 3). Estas estaciones de control pueden ser simples y contener la computadora con la que se maneja al veh\u00edculo y las fuentes de poder con las que se alimenta al ROV, pueden incluir pantallas extra para desplegar m\u00e1s informaci\u00f3n de los sistemas a bordo del mismo, o pueden ser estaciones bastante complejas, ubicadas en habitaciones especiales para ellas.\u00a0<\/span><\/p>\n

Por otra parte, los AUV son aut\u00f3nomos, es decir, no requieren el control de un operador y son independientes de cables externos, se alimentan mediante bater\u00edas recargables. Dado que las ondas de radio no pueden penetrar mucho en el agua, el uso del GPS en estos veh\u00edculos no es posible, as\u00ed que, para ubicarse, recurren a otro tipo de t\u00e9cnicas, como la navegaci\u00f3n por estima.<\/p>\n

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Figura 3. Estaci\u00f3n de control de un ROV.<\/p><\/div>\n

\u00bfDE QU\u00c9 TAMA\u00d1O SON ESTOS VEH\u00cdCULOS?<\/b><\/h3>\n

El tama\u00f1o de un ROV o un AUV depende mucho del prop\u00f3sito del mismo y la profundidad a la que ser\u00e1n sumergidos. Pueden existir veh\u00edculos peque\u00f1os, de menos de 20 cm de di\u00e1metro y apenas un par de kilos, que sean capaces incluso de entrar en tuber\u00edas submarinas para realizar inspecciones, o veh\u00edculos que requieran realizar inmersiones muy profundas, de cinco kil\u00f3metros de profundidad o m\u00e1s, que puedan llegar a pesar m\u00e1s de tres toneladas, como el ROV \u2018ISIS\u2019 (figura 4).<\/p>\n

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Figura 4. ROV ‘ISIS’, capaz de sumergirse hasta a 6500 metros.<\/p><\/div>\n

\u00bfPARA QU\u00c9 PUEDEN SER UTILIZADOS?<\/b><\/h3>\n

Adem\u00e1s de la exploraci\u00f3n submarina, operaciones de rescate e investigaci\u00f3n cient\u00edfica, estos veh\u00edculos son muy vers\u00e1tiles y tienen aplicaciones en varias \u00e1reas de gran inter\u00e9s.\u00a0<\/span><\/p>\n

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Industria\u00a0pesquera<\/strong><\/h3>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n
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Una de estas aplicaciones es en la industria pesquera. A. Rojas Granados present\u00f3, en 2014, en Lima, Per\u00fa, una investigaci\u00f3n sobre el desarrollo de un veh\u00edculo submarino aut\u00f3nomo AUV para ayudar a las embarcaciones pesqueras a identificar peces peque\u00f1os y evitar capturarlos, pues en el pa\u00eds, la captura de ejemplares j\u00f3venes est\u00e1 sancionada con multas proporcionales a la cantidad de la pesca (Granados, 2014). En China, un exgranjero llamado Zhang Wuyi inici\u00f3 un negocio de construcci\u00f3n de mini submarinos para apoyar a los pescadores locales (RT, 2013). En Quer\u00e9taro, M\u00e9xico, una startup<\/em> llamada Tecnolog\u00edas Marinas M\u00e9xico (TMMx) dise\u00f1\u00f3 un minisubmarino de tipo ROV, cuyo fin es aumentar la productividad de las empresas pesqueras al proporcionarles un conjunto de tecnolog\u00edas como sensores, c\u00e1maras y sonares, que permiten la detecci\u00f3n oportuna de card\u00famenes, mejorando la capacidad de captura (Obispo, 2017).<\/p>\n

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La incorporaci\u00f3n de veh\u00edculos no tripulados de tipo ROV en este proceso incrementar\u00e1 la efectividad de la captura del recurso marino. En la actualidad, la detecci\u00f3n se realiza principalmente mediante t\u00e9cnicas de observaci\u00f3n directa desde el barco, o el an\u00e1lisis del comportamiento de creaturas como aves y delfines, llamada localizaci\u00f3n visual (Lemus y Torres-Garc\u00eda, 2007). Tambi\u00e9n es realizada la observaci\u00f3n mediante aviones o avionetas que, a pesar de ser m\u00e1s actual, s\u00f3lo permite detectar card\u00famenes superficiales y requiere un piloto y observadores con mucha experiencia, adem\u00e1s de depender de condiciones mar\u00edtimas muy favorables, como una muy buena iluminaci\u00f3n y que el mar se encuentre en estado de calma. A pesar de que la observaci\u00f3n directa desde hace unos a\u00f1os es apoyada con tecnolog\u00edas como sonares desplegados desde el barco, su uso est\u00e1 limitado a un radio alrededor del nav\u00edo.<\/p>\n

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La implementaci\u00f3n de veh\u00edculos submarinos no tripulados da a la industria pesquera una herramienta que permite buscar en el oc\u00e9ano y sus profundidades sin la necesidad de desplazar las embarcaciones para ello, con el consiguienteahorroqueestoimplica:debidoalincremento en los precios del combustible, el coste operacional de los motores es mayor que el de abastecer a un minisubmarino. El objetivo es utilizarlos como peque\u00f1os y aut\u00f3nomos exploradores que reportan sus observaciones a los nav\u00edos.<\/p>\n

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Mantenimiento\u00a0submarino<\/strong><\/h3>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n
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Otra de las \u00e1reas donde estos veh\u00edculos son de gran utilidad es el sector de la inspecci\u00f3n y mantenimiento. Desde la inspecci\u00f3n de los cascos de los nav\u00edos que conforman flotas, ya sean mercantes o pesqueras, a la inspecci\u00f3n de estructuras marinas, como plataformas petrol\u00edferas, ductos, presas, puentes, etc., los ROV pueden ser empleados para cumplir estas tareas.<\/p>\n

Sumado a las herramientas ya mencionadas, estos veh\u00edculos pueden ser equipados con brazos rob\u00f3ticos, cortadoras, soldadoras y equipo de ultrasonido, los cuales les permiten extender sus capacidades y pasar de un rol de exploraci\u00f3n a uno de inspecci\u00f3n y mantenimiento. Con los avances en rob\u00f3tica, estos dispositivos son cada vez m\u00e1s precisos, esto posibilita lograr una precisi\u00f3n bastante cercana a la que tiene un humano realizando las tareas.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Figura 5. ROV equipado con cortador y soldadora.<\/p><\/div>\n

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Su uso tiene una gran ventaja: reduce el riesgo de emplear buzos para estas tareas, pues suelen ser bastante peligrosas, ya sea por la profundidad a la que se realizan o por la naturaleza de la actividad. El proporcionarle equipo de ultrasonido permite al veh\u00edculo poder detectar grietas y da\u00f1os estructurales internos en los nav\u00edos, da\u00f1os que no pueden ser detectados mediante observaci\u00f3n directa. Sus computadoras a bordo pueden formar im\u00e1genes mediante los datos obtenidos al realizar un barrido de ultrasonido. Estas im\u00e1genes son posteriormente analizadas por el operador del veh\u00edculo, el cual determina si existe alguna grieta en la superficie analizada.<\/p>\n

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CONCLUSI\u00d3N<\/h3>\n
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Los veh\u00edculos submarinos, ya sean aut\u00f3nomos o de operaci\u00f3n remota, tienen mucho futuro. La posibilidad de modelos y tama\u00f1os que existen y pueden ser creados, les abren un amplio abanico de campos de uso. En la industria pesquera pueden incrementar el volumen de la pesca, mientras que reducen los \u00edndices de pesca accidental. Igualmente, en el \u00e1rea de mantenimiento, pueden reducir la tasa de mortalidad en buzos al lograr realizar ciertas tareas sin poner en riesgo a un humano. Sin embargo, el hecho de que no puedan ser controlados de forma fiable mediante transmisi\u00f3n inal\u00e1mbrica, aunado a los precios no tan competitivos al d\u00eda de hoy, hacen que a\u00fan quede tiempo para que todas las empresas o personas que puedan hacer uso de ellos, para implementarlo en sus actividades.<\/p>\n

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* Instituto Tecnol\u00f3gico de Quer\u00e9taro.
\nContacto: aaaguirrer@hotmail.com<\/p>\n

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Referencias<\/h3>\n
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ACNUR Comit\u00e9 Espa\u00f1ol. (s.f.). Minisubmarinos: origen, caracter\u00edsticas y usos<\/em>. Disponible en: https:\/\/eacnur.org\/ blog\/minisubmarinos-origen-caracteristicas-usos\/
\nAndrews, E. (2016). 9 Groundbreaking Early Submarines<\/em>. Disponible en: https:\/\/www.history.com\/news\/9- groundbreaking-early-submarines<\/span><\/div>\n
BBC Mundo. (2017). Un minisubmarino con gran poder de inmersi\u00f3n y el avi\u00f3n m\u00e1s grande del mundo: Rusia se une a los esfuerzos internacionales en la b\u00fasqueda del buque argentino ARA San Juan<\/em>. Disponible en: http:\/\/www.bbc. com\/mundo\/noticias-america-latina-42119101<\/div>\n
El Mundo. (2012). James Cameron ‘toca fondo’ en las profundidades del Pac\u00edfico<\/em>. Disponible en: http:\/\/www. elmundo.es\/elmundo\/2012\/03\/25\/ciencia\/1332708721.html<\/div>\n
Granados, A. J. (2014). Dise\u00f1o de un veh\u00edculo submarino aut\u00f3nomo<\/em>. Lima, Peru: Pontificia Universidad Cat\u00f3lica del\u00a0Per\u00fa.<\/div>\n
Grupo \u00c1lava. (s.f.). ROV<\/em>. Disponible en: http:\/\/www. grupoalava.com\/ingenieros\/productos\/oceanografia\/ vehiculos\/rov\/<\/div>\n
Lemus, J.L., Torres-Garc\u00eda, P. et al. (2007). El oc\u00e9ano IX. La pesca<\/em>. Disponible en: http:\/\/bibliotecadigital.ilce.edu.mx\/ sites\/ciencia\/volumen2\/ciencia3\/081\/htm\/oceano.htm<\/div>\n
Obispo, H. (2017). \u00bfQui\u00e9nes somos?<\/em> Quer\u00e9taro, Qro. Preston, A. (1998). Submarine Warfare<\/em>. Londres, Inglaterra: Brown Books.<\/div>\n
RT. (30 de Septiembre de 2013). Del paro a ganar miles de d\u00f3lares: exgranjero chino construye y vende submarinos<\/em>. Disponible en: https:\/\/actualidad.rt.com\/sociedad\/ view\/107144-submarino-china-sumergible-taller-pesca
\nULPGC. (20 de Noviembre de 2009). El submarino oceanogr\u00e1fico en el que colabora la ULPGC, ya est\u00e1 en aguas espa\u00f1olas<\/em>. Recuperado el 12 de Marzo de 2018, de Universidad de Las Palmas de Gran Canaria: https:\/\/www. ulpgc.es\/noticia\/submarino_201109<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n

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