Una amistad en la exploración del espacio

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Ubicación: Homeostasis

Ideas principales: Procesos de retroalimentación positiva, retroalimentación negativa, equilibrio dinámico.

Planes de discusión y ejercicio: Identificar procesos de retroalimentación positiva y negativa. Elaborar esquemas que ejemplifiquen procesos de retroalimentación positiva y negativa. Ejercicio para programar una actividad.

Una amistad en la exploración del espacio

I

Diego no lo podía creer. Todavía no podía creer que él estaba ahí, en la cena con los participantes del concurso. Sí, ¿quién podía creer que él estaba ahí, en Estados Unidos, dentro de las instalaciones de la NASA, después de haber realizado un recorrido por el Centro de Diseño Aeronáutico. ¡La NASA!

Era hora de dormir, y aunque había estado horas escribiendo líneas y líneas de código, no se sentía cansado ¿Cómo iba a dormir con tanta emoción?

Diego miró al techo, pero en su mente estaba ese letrero que en el que leyó lentamente: National Aeronautics and Space Administration. La NASA por todos conocida, la agencia de aeronáutica y administración espacial de los Estados Unidos de América, donde construyeron las naves espaciales que llevaron a los astronautas a la Luna, donde se hacen los satélites, donde se hacen robotitos como el Curiosity y sondas espaciales para explorar los cometas.

Seguramente quien menos lo creería  – pensó Diego- claro, si se llegara a enterar, sería su maestro Javier, su maestro de Español de segundo de secundaria que siempre lo regañaba porque no sabía redactar. Diego sintió un poco de tristeza de recordar ese año que fue tan difícil, por tantas cosas. Y se preguntó por qué el maestro Javier tenía la idea de que regañándolo diariamente y poniéndolo en ridículo frente a sus compañeros, iba a lograr que redactara mejor. Cada regaño era peor, casi tanto como la respuesta de Diego: entre más lo regañaba el maestro Javier, menos ganas le ponía Diego a lo que escribía, de plano, ni se fijaba. Hasta que dejó de escribir. Hasta que reprobó Español y otras tres materias más. Todo iba mal y decidió dejar la escuela. Y nadie le dijo que no lo hiciera, pues todo en casa era un desastre con la separación de sus padres.

“¡Eran tantos problemas!” – pensó Diego – “Me la pasé tres años como perdido. Pero ahora estoy aquí, ¡tan cerca de donde lanzan los cohetes al espacio!”

La luz de su celular sacó a Diego de esa confusa mezcla de emociones a la que había llegado con sus pensamientos. Tomó el celular y vió el mensaje de Camila que le preguntaba: “¿Estás despierto? ☺ “.

Diego le respondió “Nop :/ “ y así comenzaron a conversar a través de sus teléfonos.

II

Camila conoció a Diego en el centro cultural de la delegación. Estaban en una larguísima fila para tomar clases para aprender a nadar, y mientras esperaban, veían videos en la pantalla de su celular. Estaban cada uno en su mundo cuando una de las empleadas del centro cultural les dijo que ya no alcanzaban ficha para natación, pero que había lugares en los talleres de computación. La chica con amabilidad  les dijo: “Se van a divertir mucho, sobre todo si van en pareja”.

A Diego y a Camila les dio risa, pero antes de poder aclarar la situación, la chica ya se había ido. Diego simplemente declaró: “Pues yo sí voy a ver lo de la computación, ¿tú qué dices?” Camila le respondió: “No, yo no, pero si quieres te acompaño para ver qué enseñan”. Finalmente, los dos se quedaron en un curso básico de programación donde descubrieron su pasión: la robótica.

Cuando Camila ingresó a la carrera de Ingeniería Mecatrónica, Diego decidió inscribirse al bachillerato y dedicarse con empeño a sus estudios para ser Ingeniero en Computación, y así, tener los conocimientos para poner, con Camila, una empresa de alta tecnología dedicada al área de la robótica.

Casi desde el principio de su amistad les gustaba llamarse “socios”. Así, como socios, siempre se ayudaban, discutían, hacían planes, tomaban decisiones. Cuando tenían un objetivo, estudiaban juntos, y siempre que uno de ellos descubría algo de interesante, la respuesta del otro era motivarlo y darle el apoyo para lograr sus metas. Por eso, a nadie se le hizo raro que cuando Diego comenzó a hablar del concurso en la NASA, pronto Camila estuviera al tanto de la información hasta el mínimo detalle.

III

Cuando se vieron por la mañana con los otros siete miembros del equipo, se dieron cuenta que todos habían tenido una noche inquieta. Y no era para menos pues después del desayuno, se anunciaría a los ganadores del Concurso de Robótica para la Exploración Planetaria, de la NASA.

A diferencia de Diego y Camila, que era la primera vez que participaban en algo así, el líder del equipo, Edgardo, ya había estado antes en éste y otros concursos de robótica. Edgardo era un líder extraordinario, amable y decidido y siempre tenía las palabras para que el equipo se sintiera animado. Con Edgardo, estaba Mariana, una excelente compañera con un ojo crítico muy desarrollado para la programación y Adolfo, con visión para poder integrar las ideas y convertirlas en prototipos optimizados, pero de detenerlos cuando no iban a ningún lado. Los demás miembros del equipo, Julio César, Gabriela, Andrea y Elena, eran como Diego y Camila, colaboradores que aportaban ideas y propuestas para resolver los diferentes problemas técnicos que se planteaban para la construcción de dispositivos en el concurso.

Así es como estuvieron organizados para diseñar a “Kizín”, un robot para la exploración espacial, dedicado a las tareas de extracción de muestras. El mayor reto del concurso, es el diseño de un robot autónomo, es decir, que tenga la capacidad de realizar una serie de tareas siguiendo un programa determinado, pero con la posibilidad de responder a estímulos del medio. La autonomía es muy importante en la exploración espacial, pues no hay forma de que las máquinas tengan un operador, ni siquiera a control remoto.

Durante el desayuno, todos los miembros del equipo intercambian sus impresiones después de haber visto el desempeño de otros robots concursantes y a su querido Kizín, “dejando el corazón en la cancha” dice Edgardo.

“Kizín” es un robot capaz de regular su actividad para aprovechar la luz del sol, la fuente de energía para su batería. Su programa principal es hacer agujeros en la superficie para tomar muestras de minerales, mismas que analiza en un dispositivo. Los datos obtenidos de las muestras se envían a la Tierra para su procesamiento. Estas tareas requieren que Kizín cuente con la capacidad de detenerse en varios momentos:

  1. Cuando el sustrato sea demasiado duro, para evitar daños en su mecanismo de perforación.
  2. Cuando se hayan acumulado varias muestras, para evitar la sobrecarga del dispositivo, tanto en peso como en capacidad de análisis.
  3. Cada 5000 análisis para dar mantenimiento al dispositivo de análisis.

y todo esto se tiene que lograr con las partes que ha proporcionado la NASA, y que se ha calculado considerando las condiciones de un viaje a Marte: microprocesadores, un conjunto de circuitos, bateria y pedazos de metal que no deben pesar más de 1.5 kg. Kizín es ligero para llegar lejos.

Para todos participar en el concurso ha sido una gran experiencia. Ha sido emocionante ver tantas formas distintas de resolver el mismo problema. Comentan acerca del diseño del equipo de Japón cuando escuchan el aviso de que dará inicio la ceremonia.

IV

Cuando llega al aeropuerto de la ciudad de Monterrey, el equipo de robótica es recibido por algunos periodistas para entrevistarlos. Edgardo y Mariana explican que se sienten muy felices de los logros y hablan un poco del concurso y de los integrantes. Es inevitable, todos quieren saber cómo ganaron.

Edgardo comienza a decir: “Nuestro robot “Kizin” es muy bueno para detenerse a tiempo cuando alguna cosa puede producirle un daño. No es el más rápido, no es el que aguanta más peso, pero sí es el que mejor se adapta a los cambios y da las respuestas adecuadas. Podemos decir que como robot es independiente, trabajador y sabe cuidarse solo”.

“¿Y cómo puede hacer eso un robot?”- pregunta uno de los reporteros.

Todo el equipo voltea a ver a Diego y a Camila. Edgardo les dice: “A ver socios, explíquenles a todos cómo se les ocurrió escribir ese programa que se va a explorar el espacio”.

Plan de discusión

  1. Revisa el texto para identificar los procesos en los que un estímulo da como resultado el inicio y/o aumento continuo de una respuesta.
  2. Revisa el texto para identificar los procesos en los que un estímulo da como resultado que se disminuya y/o se detenga una respuesta.
  3. Elabora un esquema donde representes un proceso de retroalimentación positiva, usando alguno de los ejemplos que aparecen en el texto.
  4. Elabora un esquema donde representes un proceso de retroalimentación negativa, usando alguno de los ejemplos que aparecen en el texto. Señala en tu esquema cuáles son los estímulos y cuáles son las respuestas para las diferentes acciones que se observan.
  5. Distribuyan entre los participantes o en equipos la tarea de escribir las instrucciones para que un robot haga lo siguiente:
  • Comenzar a trabajar cuando haya suficiente luz solar
  • Perforar un agujero, tomando una muestra cada 5 cm de profundidad
  • Detener una perforación si el sustrato es muy duro
  • Colocar la muestra en el dispositivo de análisis
  • Detener la toma de muestras si se ha acumulado mucho peso
  • Hacer un archivo con los datos de la muestra y los resultados del análisis
  • Enviar el archivo a la Tierra.
  • Dejar de trabajar cuando haya luz solar insuficiente
  1. Revisen y comparen las instrucciones elaboradas en la pregunta anterior. ¿Cómo las integrarían para programar un robot como “Kizín”?
  2. Los sistemas vivos presentan sistemas de retroalimentación positiva y negativa para realizar sus actividades fisiológicas, tomando en cuenta las condiciones del medio, por ejemplo, buscar alimento cuando se tiene hambre.

I. Identifique procesos fisiológicos regulados por retroalimentación.
II. Elabore un cuadro indicando el proceso, el estímulo, la respuesta en procesos fisiológicos. Indique si se trata de retroalimentación positiva o negativa.
III. Elija uno de los procesos identificados y elabore el esquema de retroalimentación.

Ejemplo del cuadro:

Proceso fisiológico Estímulo Respuesta Tipo de retroalimentación

Ejemplo de esquemas de retroalimentación.
retroalimentacion

Tomada de: http://datateca.unad.edu.co/contenidos/301126/301126/leccin__14_los_ciclos_de_realimentacin.html

Discusión (4)

  1. Imagen de perfil de Ana Eva Ana Eva dice:

    El grupo de Taller de Experimentales, área Biología, del Cetis 10, considera que esta lectura brinda la oportunidad de presentarla en la segunda unidad: Procesos vitales, en el tema de homeostasis, en el cual se vincula la acción del sistema nervioso como función receptora de estímulos con respuestas a nivel sistémico, de acuerdo a cada uno.

  2. Imagen de perfil de Rita Rita dice:

    Empezar la lectura con una situación cotidiana a nivel adolescencia, capta el interés del alumno induciéndolo a terminarla.

  3. Es una propuesta didáctica interesante y completa. La lectura es muy emotiva, con un ejemplo interesante sobre como funciona la programación de un robot, considero que se logra, explicar la homeostasis, ya que al identificar que es un proceso que debe realizar el robot de forma autónoma para regular su existencia (funcionamiento en el robot) con la intervención de estímulos y respuesta, se explica la retroalimentación positiva y negativa; para luego extrapolar a los seres vivos. Se puede utilizar con el concepto subsidiario Procesos vitales y evolución.

  4. Imagen de perfil de Leticia Leticia dice:

    Además de que se puede pedir a los alumnos que lleven la especialidad de electrónica su colaboración para que elaboren una infografía y la compartan con sus compañeros de otras espacialidades.

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