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Varios avances tecnológicos que pueden llegar a ser muy útiles en el espacio.

Creada19-05-2015
Modificada13-08-2016
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Septiembre1

Reseña del Documental Tecnología Espacial Extrema de la serie El Universo Conocido

Tecnología Espacial Extrema

Documental de la serie El Universo Conocido producido el año 2.011, en el que se describen algunos avances tecnológicos que pueden llegar a ser muy útiles en el espacio.

Durante miles de años, la Humanidad ha creado todo tipo de mecanismos para ayudarnos en todas nuestras tareas. La mayor cantidad de avances se han producido en las últimas décadas.

Pero gran parte de esa tecnología no nos servirá en las futuras etapas, cuando viajemos al espacio y a otros planetas.

Tenemos que transformar muchos de esos mecanismos para que nos puedan servir en el espacio.

Todo Terreno Espacial

Para las futuras misiones a la Luna o a Marte se requiere un vehículo de exploración que permita trasladarnos por un terreno agreste e irregular.

Vehículo Explorador de SuperficieSe ha diseñado y construido un vehículo cuya cabina, herméticamente cerrada, permite realizar exploraciones de varios días de duración. En la parte delantera está la cabina de control y conducción, con amplios ventanales que permiten ver en todas direcciones. Alrededor de la cabina hay cámaras que observan en todas las direcciones, por los lados, hacia atrás, al nivel del suelo, desde arriba, e incluso hay cámaras apuntando hacia las ruedas, por si alguna de ellas se atasca poder ver con lo que ha tropezado. Todas estas imágenes pueden verse en la cabina de control.

En la parte trasera de la cabina hay un módulo de descanso, con aseo, comedor y literas en las que poder descansar durante las misiones largas.

La cabina reposa sobre seis pares de ruedas que pueden girar de forma independiente, consiguiendo una tracción y maniobrabilidad perfectas, capaces de subir por una ladera de 45º, sobrepasar rocas de un metro de alto y dar la vuelta sobre sí mismo.

Las ruedas funcionan con energía eléctrica que se almacena en baterías cargadas con paneles solares.

Trajes del Vehículo Explorador de SuperficieDe ser preciso salir al exterior, en la parte trasera hay dos trajes adosados a escotillas. Desde la cabina nos podemos introducir directamente en el traje, cerrar la escotilla y separar el traje de su sujeción.

Podemos dar un paseo extravehicular para recoger muestras del terreno o cualquier actividad que sea necesaria y para volver apoyamos la espalda del traje en los enganches, abrimos la escotilla y volvemos a entrar, de espaldas, al interior de la cabina.

Naves Espaciales

Volar en el Espacio es muy distinto de volar en la atmósfera terrestre.

Un aparato volador en la atmósfera de la Tierra funciona con un motor que da empuje y una serie de superficies móviles que permiten maniobrar y cambiar de dirección.

Pero en el espacio las superficies no funcionan, puesto que no hay atmósfera en la que maniobrar. Para movernos en el espacio, acelerar, frenar y cambiar de dirección debemos hacerlo todo con motores de empuje estratégicamente situados que nos permitan desplazarnos allá donde queramos.

Cañón de Rieles

En el Centro Naval de Guerra de Superficie de Virginia se ha construido un Cañón de Rieles Electromagnéticos.

Consiste en dos rieles conductores paralelos y aislados entre sí. En un extremo del riel se introduce un proyectil que hace contacto con ambos rieles. La corriente eléctrica circulante provoca efectos magnéticos que aceleran el proyectil y conforme avanza la velocidad aumenta exponencialmente tanto que al extremo del cañón el proyectil viaja a 2'5 Km/s.

Una versión amplificada del sistema permitiría conseguir velocidades mucho mayores, y si llegamos a alcanzar la velocidad de 11 Km/s, los proyectiles serían lanzados desde la superficie de la Tierra hacia el espacio.

Lamentablemente, el documental no aporta información básica sobre la longitud del cañón ni de la aceleración conseguida, pero en todo caso la aceleración es tan grande que sería imposible de soportar por seres vivos, por lo que no podría usarse más que para enviar material bruto al espacio, ladrillos, lingotes de metal, pero nada vivo y, probablemente, nada complejo. A esa aceleración, hasta los tornillos que viajasen en una caja se deformarían.

Para lanzar naves tripuladas al espacio se podrían construir rampas EM de suficiente longitud para que una lanzadera adquiriera la velocidad de escape necesaria para enviar tripulantes al espacio.

De nuevo se obvian los más elementales cálculos.

Si queremos enviar una nave tripulada al espacio, no podrá acelerar a más de 5 G ≈ 50 m/s², so pena de aplastar a los tripulantes contra la popa de la nave.

Para alcanzar la velocidad de escape de la Luna, 2.500 m/s, tendría que acelerar durante 2.500 / 50 = 50 segundos.

En 50 segundos, acelerando a 5 G, hace falta una rampa que mida 1/2 a · t² =  25 · 2.500 = 62.500 m. Sesenta y dos Kilómetros y medio.

Pero si quisiéramos construir una rampa de lanzamiento en la Tierra tendríamos que alcanzar 11 Km/s, lo que requeriría acelerar durante 11.000 / 50 = 220 segundos y la rampa tendría que medir 25 · 220² = 1.210 Km.

En la Tierra, desde luego, no hay ningún lugar donde se pueda construir una rampa recta de 1.200 Km de longitud. De hecho, incluso la curvatura de la Tierra sería una grave dificultad, porque para que la rampa fuera recta, si el centro de la rampa estuviera en la superficie, los extremos deberían estar a varios cientos de metros de altura.

La idea de lanzar naves tripuladas desde la superficie de la Tierra es irrealizable, pero desde la superficie de la Luna sí sería factible.

Pero con una salvedad: El documental ha mostrado la imagen de una rampa de lanzamiento con el extremo de salida curvado hacia arriba. Viajando ya a 2'5 Km/s, la más mínima curvatura de la rampa generaría una fuerza centrífuga tan intensa que destrozaría el andamiaje de la curva, y si ese andamiaje resistiese, durante una milésima de segundo la fuerza centrífuga sería tan intensa que todos los tripulantes acabarían hechos caldo contra el suelo.

Una rampa de lanzamiento a tan altas velocidades TIENE que ser completamente recta.

LÁSER

Para muchas aplicaciones espaciales se requieren grandes cantidades de energía y en ocasiones esa energía debe consumirse en ráfagas instantáneas. La energía almacenada en baterías no es lo suficientemente eficiente. Una posible solución es que las naves o aparatos espaciales no tengan baterías sino que la energía se le envíe a distancia en el momento en que la vayan a necesitar. Y una solución podría ser enviar energía en forma de rayos láser.

Una nave espacial que viaje a los planetas exteriores del Sistema Solar podría captar la energía de un rayo láser que se le envía desde una estación orbital situada en la órbita terrestre. De esa forma no necesitaría llevar combustible consigo.

Ver Ficha de Tecnología Espacial Extrema de la serie El Universo Conocido

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