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Dificultades de trabajar en el Espacio y tecnologías para conseguirlo.

Creada12-05-2015
Modificada13-08-2016
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Reseña del Documental Zona de Obras de la serie El Universo Conocido

Zona de Obras

Documental de la serie El Universo Conocido producido el año 2.011, en el que se describen las dificultades de trabajar en el Espacio y las tecnologías que deberemos desarrollar para conseguirlo.

Trabajar en el espacio plantea una serie de dificultades físicas y mecánicas muy difíciles de superar.

No hay fuerza de gravedad ni lugares donde agarrarse, así que si intentamos hacer girar una tuerca seremos nosotros mismos los que giraremos.

Construir cualquier estructura en el espacio es mucho más difícil que montar una estantería con guantes de boxeo y patines de ruedas.

El Traje Espacial

Traje Espacial de Neil ArmstrongLa primera prenda que se tiene que poner un astronauta es una prenda térmica interior, ceñida al cuerpo, recorrida por una extensa red de pequeñas tuberías por las que circula el agua para repartir el calor desde los pies hasta el cuello.

Sobre ella se coloca el traje de dos piezas, pantalón y jersey. Ambos están hechos de 14 capas de diversos materiales, aislantes térmicos, kevlar y tensores que resistan la presión interna contra el vacío espacial.

En la cabeza se coloca un casco de tela en el que están colocados los sistemas de audio y comunicaciones.

La cintura de ambas prendas es circular y encajan herméticamente.

El cuello del jersey también es circular y sobre él se encaja el casco con un visor transparente por delante.

El traje espacial completo pesa unos 140 Kg, y si es difícil moverse con él en la Tierra, no lo es menos en el espacio.

Objetos Perdidos en el Espacio

Un trabajador espacial con un traje incómodo, que limita los movimientos y unos guantes que triplican el grosor de los dedos hacen que el más hábil obrero se convierta en un torpe manazas. En cualquier momento se puede escapar de las manos una herramienta que, flotando a un metro de distancia resulta inalcanzable. La herramienta se alejará perdiéndose irremisiblemente en el espacio. Con suerte, caerá a la Tierra unas pocas semanas o años más tarde desintegrándose en la atmósfera. Con mala suerte, se convertirá en un proyectil que podría destruir cualquier satélite o laboratorio espacial que se cruce en su camino.

Pero aún en el mejor de los casos, la pérdida de una herramienta puede ser fatal para la misión, pues no hay posibilidad de acudir al supermercado más cercano para adquirir otra igual.

En los últimos años se ha desarrollado la tecnología de impresión 3D que, en caso de perder una herramienta, permitiría fabricar una nueva.

La tecnología actual (2.011) permite escanear un objeto o herramienta, incluso aunque tenga piezas móviles. Una vez escaneada, con una precisión de unos 40 micrones (menos que el grosor de un cabello), unos inyectores lanzan chorros de polvo y un aglutinante sintético que va construyendo la herramienta capa sobre capa. Las piezas móviles se crean todas al mismo tiempo y lo que sale de la impresora es la herramienta completa, con todas sus piezas perfectamente ensambladas e iguales al original, incluso fabricando cada pieza de distintos colores.

Esta tecnología ofrece unas posibilidades que hasta ahora resultaban increíbles, como construir una pieza dentro de otra de tal forma que sean imposibles de extraer o que, de haberlas fabricado por separado, serían imposibles de acoplar.

Cuando el sistema esté perfeccionado, podríamos viajar al espacio con una caja de herramientas habituales y una librería digital de todas las herramientas imaginables para fabricar la que en cualquier momento nos pudiera hacer falta.

Incluso se podría dar el caso de que necesitemos una herramienta que no exista, ni en la nave ni en la librería de la impresora. Los diseñadores en la Tierra podrían diseñarla y enviar la descripción digital de la herramienta para que se imprima en el espacio.

Robonautas

Robonauta EspacialSe ha construido un robot diseñado específicamente para trabajar en el espacio. Consta únicamente de tronco, brazos y cabeza. Los brazos tienen una envergadura de dos metros y medio. Se prevé que el tronco esté acoplado sobre el extremo de un brazo articulado para llevarlo a cualquier lugar del exterior de una nave o estación espacial.

Puede ser programado para realizar tareas básicas y repetitivas, pero también puede ser controlado remotamente. En el futuro será perfectamente posible que los operarios estén situados en el interior de la estación con un traje con sensores de movimiento y un casco virtual en el que el operario pueda ver lo que ve el robot. Los movimientos del operario se transmitirán al robot que los replicará, pudiendo realizar los trabajos de mantenimiento en el exterior de la estación reduciendo el riesgo que conllevan las salidas extravehiculares.

La Estación Espacial Internacional

Estación Espacial InternacionalEl trabajo más peligroso del mundo es el que realizan los astronautas en la Estación Espacial Internacional.

Consta de gran número de módulos que han sido lanzados desde la Tierra, unos en cohetes, otros en transbordadores. Para ensamblar todas las piezas han hecho falta más de 150 paseos espaciales a lo largo de más de diez años.

Tiene una altura de más de 16 pisos, y mide 110 metros de largo. Funciona con la energía de 4.000 metros cuadrados de paneles solares y hasta el 2.011 ha costado más de 150.000 millones de dólares.

El Agua en el Espacio

El elemento más necesario para la vida de los astronautas es el agua, y no es posible llevar al espacio toda el agua que se pueda necesitar durante su estancia, por lo que el agua tiene que ser reciclada.

La orina de los astronautas es hervida, depurada y vuelta a depurar, después de lo cual es perfectamente potable y, en opinión de muchos astronautas, mejor que el agua corriente que sale de los grifos en la mayoría de las ciudades.

Blindaje Antimeteoritos

En el espacio hay gran cantidad de meteoritos, la mayoría de un tamaño muy pequeño, de menos de un cm, pero con una velocidad muy grande. Basta pensar que la Tierra viaja, alrededor del Sol a unos 30 Km/s, y el Sol se desplaza, alrededor de la Vía Láctea a unos 200 Km/s, así que si nos cruzamos con una partícula espacial que estuviera detenida, el choque se puede producir a una velocidad enorme.

Afortunadamente, la mayoría de los meteoritos con los que podemos chocar no están detenidos en el espacio, sino que se mueven en una órbita similar a la de la Tierra, por lo que las velocidades más probables de choque serán de entre cinco y veinte Km/s.

El blindaje de las cápsulas de la Estación Espacial Internacional debe ser lo más resistente posible a los impactos. Los blindajes actuales son capaces de resistir el impacto de un asteroide de un cm a 4 Km/s, pero hay partes de la estación que no están tan protegidas y si se produjera un impacto mayor podría provocar una catástrofe letal. La solución sería hacer un blindaje más grueso y resistente, pero eso sería un peso tan grande que actualmente sería impracticable.

Rascacielos en la Luna

Si nos planteásemos construir un edificio en la Luna similar a los rascacielos de Nueva York, podríamos hacerlo con más facilidad que en la Tierra. Podríamos usar vigas de acero para soportar el edificio, y como no hay atmósfera el hierro no se oxidaría. Al ser la gravedad seis veces menor que en la Tierra, los edificios podrían ser más altos y los muros exteriores podrían cubrirse con unos tres metros de tierra lunar que lo protegiera de los impactos y de las radiaciones solares.

Pero realmente no sería inteligente hacer eso. Sería más fácil y económico construir una cueva bajo la superficie lunar.

Las Cavernas de Marte

En Marte tendríamos el mismo problema, la tenue atmósfera del planeta y la falta de campo magnético, hace que en la superficie marciana existan radiaciones solares y cósmicas mil veces más intensas que en la superficie de la Tierra, por lo que cualquier paseo por la superficie sería una lotería mortal que podría producir en muy poco tiempo tumores cancerígenos y enfermedades letales.

También en Marte sería recomendable vivir en cavernas subterráneas.

En su origen, Marte tuvo numerosos volcanes con gigantescas erupciones y ríos de lava. Cuando Marte se enfrió, se formaron mares y atmósfera, pero ni uno ni otros duraron mucho tiempo ya que al no disponer de un campo magnético protector hace más de 3 Ga que los mares se evaporaron y la mayor parte de la atmósfera fue arrancada por las radiaciones solares hacia el espacio.

Al no haberse producido procesos de erosión significativos, gran parte de los ríos de lava han permanecido inalterados y es bastante posible que podamos encontrar cavernas huecas con las paredes de lava solidificada, que recorran km de longitud y que podrían convertirse en eficaces refugios para los primeros colonos de Marte.

Construcción Magnética

Cuando construimos una gran estructura, las diferentes piezas están sujetas con pernos, tuercas, soldaduras y pegamentos de diversos tipos. Recientemente se ha descubierto un sistema de sujeción que podría revolucionar la construcción en el espacio.

Existe un material, el Óxido de Itrio, Bario y Cobre (IBCO) que no tiene propiedades magnéticas, pero al enfriarlo a la temperatura del Nitrógeno Líquido, 195º bajo cero, realiza un proceso conocido como Fijación al Flujo. Esto consiste en que si hay un campo magnético que atraviesa el material a temperatura ambiente, al enfriarse se convierte en conductor, pero conservando la misma intensidad y dirección de las líneas de fuerza.

Si el proceso de enfriamiento se produce mientras hay un imán a 10 cm de distancia, la fijación al flujo hará que el imán se quede a esa distancia, necesitándose una fuerza bastante grande para acercarlo o alejarlo de la pieza de IBCO.

En un imán normal, la fuerza de atracción o repulsión harán que se aleje permanentemente o se acerque hasta chocar. Con la fijación al flujo, el imán quedará a la distancia exacta que tenía en el momento de alcanzar la temperatura de activación.

Eso permitiría crear en el espacio estructuras formadas por módulos unidos por líneas magnéticas, sin contacto ni rozamiento entre ellos.

Las Colonias O'Neil

El proyecto espacial más ambicioso actualmente, y que está al alcance de nuestra tecnología, es la construcción de una colonia autosuficiente en el espacio con capacidad para miles de personas.

El científico Gerard K. O'Neill desarrolló este proyecto en los años 1.970 y pensaba que era el siguiente paso lógico de la colonización del espacio.

Se trata de construir esferas o cilindros cerrados, de cientos de metros de radio, sometidos a rotación de forma que en las paredes interiores la fuerza centrífuga realice el mismo trabajo que en la Tierra hace la Gravedad.

Ciudad en el Espacio Isla 3El diseño más ambicioso de O'Neill era Isla 3, dos cilindros de 30 Km de largo y 6 de diámetro que rotarían a contramano. Su superficie habitable interna sería de 1.300 Km² y podría ser habitada por millones de personas.

Una parte de los habitantes trabajarían en sectores de ingeniería y construcción espacial, pero otra parte se dedicaría a los trabajos propios de cualquier ciudad humana, tiendas, bancos, teatros, servicios, etc.

Allí vivirían familias y es perfectamente posible que muchos de sus habitantes jamás deseen volver a pisar la inhóspita y peligrosa superficie de un planeta.

En mi opinión

Me es muy grato haber visto este documental porque es el primero en el que veo que se habla de las Ciudades en el Espacio diseñadas por O'Neill.

Conocí ese proyecto sobre el año 1.977 y cuando comencé a publicar mis páginas en Internet, allá por 1.999, fue la primera sección que desarrollé.

Os recomiendo que leáis la sección entera, o mejor, su libro Ciudades del Espacio.

Sinceramente pienso que ESE es el futuro de la humanidad, que dará más beneficios para resolver numerosos problemas de la Tierra, como energía abundante y barata, acabar con la contaminación, controlar el clima de la Tierra y muchas ventajas más.

En cuanto a colonizar la Luna o Marte, es algo que de momento veo imposible. La única razón para visitarlos sería construir pequeñas bases, para unas pocas docenas de personas, para investigación o minería.

Puestos a establecer una base espacial para construcción y lanzamiento de nuevas naves en el espacio, lo lógico es hacerla en el mismo espacio. Sería absurdo intentarlo en la superficie de un satélite o planeta cuando la construcción en la ingravidez del espacio permitiría construir naves de cualquier tamaño y forma, sin necesidad de que luego haya que elevarlas desde el fondo de un agujero gravitacional como la Tierra o la Luna.

Ver Ficha de Zona de Obras de la serie El Universo Conocido

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