Un dron es una aeronave que vuela sin llevar un piloto a bordo, que puede ser controlada por una persona desde tierra mediante un radiomando o una estación de control, o puede realizar determinadas funciones de manera automatizada siguiendo instrucciones previamente programadas y utilizando sensores, sistemas de navegación y posicionamiento por satélite. La palabra “dron” procede del inglés drone, que significa, entre otras cosas, “zángano”, es decir, la abeja macho. El término se relacionó con estos aparatos por el sonido característico producido por sus motores y hélices.
Aunque actualmente los drones parecen un producto propio de la era digital, la idea de utilizar aeronaves sin personas a bordo tiene antecedentes que se remontan a mucho tiempo atrás. En 1849, durante el conflicto entre Austria y las fuerzas revolucionarias de Venecia, el ejército austríaco empleó globos aerostáticos no tripulados que transportaban bombas. Este episodio suele mencionarse como uno de los primeros usos documentados de un vehículo aéreo no tripulado con fines militares, aunque aquellos globos eran muy diferentes de los drones modernos y no podían controlarse con precisión como una aeronave contemporánea. Décadas después comenzaron los experimentos con aeronaves no tripuladas controladas a distancia. Durante la Primera Guerra Mundial se desarrollaron proyectos pioneros de aviones sin piloto, y durante la Segunda Guerra Mundial los sistemas no tripulados adquirieron nuevas aplicaciones, especialmente como blancos para entrenamiento y en misiones en las que se buscaba evitar poner en peligro a pilotos. Posteriormente, durante la Guerra Fría y, con mayor intensidad, desde finales del siglo XX y comienzos del XXI, las fuerzas armadas perfeccionaron estas tecnologías para tareas de reconocimiento, vigilancia y, en determinados casos, ataque. Una de sus principales ventajas era precisamente la posibilidad de realizar misiones largas, repetitivas o peligrosas sin exponer a una persona dentro de la aeronave.
Sin embargo, la gran transformación de los drones llegó cuando varias tecnologías comenzaron a converger: procesadores cada vez más pequeños y baratos, sensores electrónicos, motores eléctricos eficientes, baterías recargables de alta densidad energética y sistemas de navegación por satélite. A partir de las décadas de 2000 y 2010, estas tecnologías contribuyeron a que los drones fueran más pequeños, accesibles y fáciles de utilizar, y dejaron de ser herramientas exclusivas de organizaciones militares o grandes instituciones. Hoy existen drones de tamaños y diseños muy diferentes. Los más conocidos son los multirrotores, que cuentan con cuatro, seis, ocho o incluso más hélices y pueden despegar y aterrizar verticalmente, mantenerse suspendidos en el aire y desplazarse en distintas direcciones. Son capaces de realizar movimientos muy precisos gracias a la regulación independiente de sus motores. También existen los drones de ala fija, que tienen una apariencia similar a la de un pequeño avión y necesitan desplazarse hacia adelante para generar sustentación. Suelen ser especialmente útiles cuando se necesita cubrir grandes extensiones de terreno durante un vuelo. Entre ambos extremos existen diseños híbridos, capaces de despegar verticalmente y desplazarse de manera similar a un avión.
Pero ¿cómo consigue un dron mantenerse estable en el aire? Una manera sencilla de entenderlo es imaginarlo como un pequeño robot volador con un cerebro electrónico. En su interior se encuentra el controlador de vuelo, que recibe constantemente información procedente de distintos sensores. Los giroscopios detectan cambios de orientación y velocidad angular, mientras que los acelerómetros registran aceleraciones y movimientos. Un barómetro puede ayudar a estimar cambios de altitud mediante la presión atmosférica, y un magnetómetro funciona como una especie de brújula electrónica. Además, muchos drones utilizan sistemas de posicionamiento por satélite, como el GPS, para conocer su posición y facilitar la navegación. Con toda esa información, el controlador de vuelo calcula continuamente qué deben hacer los motores para mantener la aeronave estable o ejecutar las órdenes recibidas.
Los motores eléctricos de muchos drones modernos son de tipo brushless, es decir, sin escobillas, porque ofrecen una combinación favorable de eficiencia, potencia, durabilidad y bajo mantenimiento. Cada motor mueve una hélice y su velocidad puede regularse mediante controladores electrónicos. Si una ráfaga de viento inclina el dron hacia un lado, el sistema puede modificar rápidamente la velocidad de determinados motores para compensar esa perturbación y recuperar la posición deseada. La energía suele almacenarse en baterías de polímero de litio, conocidas como LiPo, aunque también existen otras tecnologías. Muchos drones incorporan además cámaras montadas sobre sistemas de estabilización que reducen las vibraciones y los movimientos bruscos para producir imágenes mucho más suaves. Todo este conjunto puede funcionar bajo las órdenes de un piloto situado en tierra, mediante una estación o control remoto, o ejecutar determinadas tareas automatizadas de acuerdo con una ruta y unas instrucciones previamente establecidas.
Las aplicaciones de los drones son tan numerosas que actualmente resulta difícil encontrar un solo ámbito en el que no tengan alguna utilidad. En la agricultura, por ejemplo, pueden sobrevolar los cultivos para obtener imágenes que permitan identificar zonas con problemas de riego, estrés vegetal, enfermedades o necesidades específicas de tratamiento. Algunos equipos también pueden utilizarse para aplicar determinados productos agrícolas con una distribución controlada, siempre de acuerdo con las normas correspondientes. En las ciudades y en la industria, los drones pueden inspeccionar tejados, torres, líneas eléctricas, instalaciones industriales, carreteras y puentes, reduciendo la necesidad de que una persona tenga que acceder a lugares elevados o de difícil acceso. Durante emergencias y desastres naturales pueden proporcionar imágenes aéreas, ayudar a localizar personas y permitir una evaluación rápida de los daños. En lugares remotos también se han desarrollado sistemas para transportar medicamentos, sangre y otros suministros médicos. En el cine, la televisión y la fotografía, los drones transformaron las tomas aéreas, porque permiten obtener determinadas perspectivas que antes requerían helicópteros u otras aeronaves mucho más costosas. Para los aficionados, además, representan una herramienta recreativa que permite explorar paisajes, grabar acontecimientos, aprender a pilotar o participar en carreras y actividades de vuelo en primera persona.
Los espectáculos de drones también han alcanzado dimensiones extraordinarias. En China se han realizado algunas de las mayores exhibiciones de este tipo, en las que miles de pequeños vehículos aéreos equipados con luces vuelan de manera coordinada para formar figuras, animaciones y estructuras tridimensionales en el cielo. Uno de los primeros grandes récords reconocidos internacionalmente involucró a miles de drones volando simultáneamente, aunque las cifras han sido superadas con el paso de los años. Cada dron debe conocer su posición, mantener una distancia segura de los demás y seguir instrucciones sincronizadas para formar una imagen en movimiento.
Los drones también se han convertido en herramientas útiles para estudiar algunos de los ambientes más peligrosos del planeta. En la isla de La Reunión, territorio francés situado en el océano Índico, se han utilizado drones y otros sistemas robóticos para observar volcanes y obtener información de zonas de difícil acceso. Equipados con cámaras y diferentes tipos de sensores, estos aparatos pueden ayudar a medir temperaturas, observar cambios en el terreno y recopilar información sobre la actividad volcánica.
Otra aplicación sorprendente es la reforestación mediante drones. Algunas empresas y proyectos experimentales han desarrollado sistemas capaces de transportar y dispersar semillas o cápsulas de plantación en grandes extensiones de terreno. La ventaja potencial es enorme: un dron puede acceder rápidamente a lugares montañosos o peligrosos para los seres humanos y distribuir grandes cantidades de semillas. Las cifras sobre la cantidad de árboles que pueden plantarse en un día varían mucho según el sistema utilizado, el terreno y las condiciones ambientales, pero algunas tecnologías experimentales han dispersado decenas de miles de semillas en una jornada. Tampoco hay que perder de vista que plantar semillas no garantiza que todos los árboles sobrevivan: la germinación, el suelo, la humedad, las especies utilizadas y las condiciones ecológicas son factores decisivos.
En el mundo de las carreras, algunos drones especialmente diseñados para alcanzar velocidades extremas han superado los 300 kilómetros por hora. Estos aparatos son muy diferentes de los drones comerciales utilizados para fotografía: tienen estructuras ligeras, motores extremadamente potentes, baterías de alto rendimiento y sistemas de control diseñados para reaccionar en fracciones de segundo. Es impresionante la aceleración y maniobrabilidad que pueden alcanzar estas pequeñas aeronaves.
La relación entre drones y animales también ha producido situaciones curiosas. En los Países Bajos, la policía experimentó con águilas entrenadas para interceptar drones considerados una amenaza. Las aves podían sujetar determinados aparatos con sus garras y llevarlos hasta el suelo. El proyecto despertó enorme interés porque parecía una solución sacada de una película de ciencia ficción. Sin embargo, también presentaba dificultades prácticas y riesgos para las propias aves, por lo que no se convirtió en un método generalizado para combatir drones. La experiencia demostró, eso sí, hasta qué punto la aparición de los drones ha obligado a desarrollar métodos nuevos para detectar, controlar o neutralizar aeronaves pequeñas no autorizadas.
Los drones también han comenzado a utilizarse para entregar productos. En Australia y Estados Unidos se han realizado servicios comerciales y pruebas de entrega de alimentos, bebidas, medicamentos y otros productos mediante aeronaves no tripuladas. En algunos sistemas, el dron no aterriza, sino que se mantiene suspendido a cierta altura y desciende el pedido mediante un cable hasta un punto de entrega. Este procedimiento reduce la necesidad de que la aeronave aterrice y puede hacer más rápidas determinadas operaciones. Sin embargo, estas entregas todavía dependen de las regulaciones locales, las condiciones meteorológicas, la infraestructura y las zonas autorizadas para volar, por lo que todavía están lejos de sustituir de manera generalizada a los sistemas tradicionales de reparto.
Uno de los casos más conocidos de utilización de drones para servicios médicos se encuentra en Ruanda. Allí se desarrolló una red de aeronaves no tripuladas para transportar sangre y otros suministros médicos hacia centros de salud alejados. La gran ventaja es que una pequeña aeronave puede atravesar rápidamente un territorio donde las carreteras son lentas o difíciles de transitar. En determinados trayectos, una entrega que por carretera podía requerir varias horas podía realizarse por aire en una fracción de ese tiempo. Los drones pueden convertirse en una herramienta logística capaz de salvar tiempo en situaciones donde cada minuto cuenta.
En el campo de la biología marina, los drones han abierto una ventana extraordinaria hacia la vida de las ballenas. Los investigadores pueden utilizar aeronaves equipadas con cámaras para observar a estos animales desde arriba y estudiar su comportamiento, tamaño y condición corporal. Pero una de las aplicaciones más interesantes consiste en volar cuidadosamente sobre el espiráculo de una ballena cuando el animal exhala. Las gotas y partículas expulsadas durante la respiración pueden ser capturadas para obtener información biológica, lo que permite estudiar aspectos de su salud sin necesidad de capturar al animal.
Cuando hablamos de exploración de las profundidades oceánicas, también es necesario hacer una distinción importante. Existen vehículos submarinos no tripulados capaces de descender a profundidades extraordinarias, pero no todos son drones en el mismo sentido en que utilizamos la palabra para referirnos a una aeronave. Algunos son vehículos operados remotamente, que permanecen conectados a un barco mediante un cable; otros son vehículos submarinos autónomos, capaces de desplazarse sin conexión física directa con la superficie. Algunos vehículos especializados han alcanzado las profundidades de las fosas oceánicas, superiores a los 10000 metros, y han permitido observar organismos y ambientes que permanecen completamente fuera del alcance de los seres humanos en condiciones normales. Gracias a estas máquinas podemos explorar uno de los lugares más desconocidos del planeta.
Empero, en el ámbito civil aparecen retos, como la protección de la privacidad, la seguridad de las personas en tierra, la posibilidad de interferir con otras aeronaves y la necesidad de controlar dónde y cómo pueden realizarse los vuelos. Por esa razón, prácticamente todos los países han establecido normas específicas para integrar los drones de manera segura en el espacio aéreo. En muchos casos es necesario registrar al operador, especialmente cuando el dron incorpora una cámara o sensor capaz de captar datos personales, o cuando alcanza determinados niveles de peso o riesgo. En México, la operación de estos sistemas está regulada, entre otras disposiciones, por la NOM-107-SCT3-2019, que establece los requerimientos para operar sistemas de aeronaves pilotadas a distancia en el espacio aéreo mexicano y contempla aspectos relacionados con el peso máximo de despegue, el uso, el registro, la capacitación y las condiciones de operación. En todos los casos, las reglas buscan encontrar un equilibrio entre las enormes posibilidades de esta tecnología y la necesidad de mantener seguro el espacio aéreo y proteger a las personas.
Y lo más interesante es que la historia de los drones todavía está lejos de terminar. La inteligencia artificial, la visión por computadora y los sistemas avanzados de navegación están permitiendo que estas aeronaves realicen cada vez más tareas de manera automatizada. Algunos pueden detectar y evitar obstáculos, reconocer determinados objetos, seguir rutas complejas o colaborar con otros drones. También se desarrollan sistemas capaces de operar a grandes distancias, aunque estas operaciones están sujetas a requisitos técnicos y regulatorios mucho más exigentes. En el futuro podrían extenderse todavía más las aplicaciones relacionadas con inspecciones, agricultura, emergencias, logística, conservación ambiental, cartografía y transporte. Tal vez algunas de las aplicaciones que hoy parecen extraordinarias terminen convirtiéndose en algo cotidiano.
Los drones han dejado de ser simples dispositivos recreativos para convertirse en herramientas capaces de realizar tareas que hasta hace pocos años parecían propias de la ciencia ficción. Algunos son diminutos y pueden caber en la palma de una mano, mientras que otros alcanzan dimensiones comparables a las de un avión. Son mucho más que una pequeña aeronave con una cámara. Pueden ser una plataforma científica, una herramienta agrícola, un sistema logístico, un instrumento de vigilancia, un vehículo de exploración o incluso una pieza de tecnología espacial. Quizá su característica más fascinante es que, aunque muchos de ellos caben en una mochila, son capaces de llevar nuestra capacidad de observar, medir, transportar y explorar hasta lugares que durante mucho tiempo estuvieron fuera de nuestro alcance.
Referencias: