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El futuro de los viajes espaciales es el futuro de los trajes espaciales

El futuro de los viajes espaciales es el futuro de los trajes espaciales

Habitar estaciones espaciales, moverse por el exterior de las naves o colonizar planetas es, en parte, un problema textil. Entrevistamos a Dava Newman, experta en el diseño de trajes espaciales, entre otras muchas cosas.

Los humanos no hemos evolucionado en el espacio, sino en una zona habitable «Ricitos de Oro” con condiciones ideales para la vida. Es por eso que todo en el espacio parece diseñado para dañar nuestros cuerpos. ¿Cómo lo evitamos para iniciar la exploración y colonización espacial? ¿Cómo sobrevivimos a la microgravedad y la radiación? ¿Cómo crear una nave espacial?¿Cómo serán los trajes espaciales?

Con la inestimable ayuda de la experta Dava J. Newman, cátedra en ingeniería biomédica aeroespacial y máster en ingeniería y tecnología aeroespacial en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), y directora del MIT Media Lab, nos ayuda a entender el rol de los trajes espaciales en entornos exoplanetarios: órbita, Luna…, Marte.

Marte: el reto de ir… y volver

Una de las contribuciones de la Naturaleza a la vida humana en la Tierra es un maravilloso sistema de soporte vital para nuestro planeta, que produce el oxígeno que necesitamos, elimina el CO2 de desecho y proporciona nutrientes básicos. En el vacío del espacio, esto no existe.

Como señala Dava J. Newman, la misión a Marte más simple exige «algo menos de cuatro años». No podemos trasladar siquiera una parte significativa de la Tierra, como hacen en la serie The Expanse con la nave generacional Nauvoo, un cilindro O’Neil en rotación que aporta gravedad, tierras de cultivo y blindaje contra la radiación.

El futuro de los viajes espaciales Fundación Innovación Bankinter
Imágenes y original aquí:  
https://mega.nz/folder/8sQxEYBS#GyUkyOZCVw66nKL-wG25ZA

A la izquierda, actual estado del arte en materia de ‘exploración’ espacial humana. A la derecha, dos propuestas derivadas de la ciencia ficción, la primera de ellas más probable y asequible con nuestra tecnología, basadas en la rotación. 

En estos viajes, la falta de gravedad se convierte en un problema. «Los humanos hemos evolucionado en un entorno de 1 g», apunta Dava, por lo que «lo más preocupante es la pérdida de músculos y huesos». En misiones de 6 meses a la EEI se han medido pérdidas de músculos del 30 %, y pérdidas de densidad ósea de entre el 1 % y el 2 % por mes.

Se puede paliar, en parte, con ejercicio, así como diferentes compuestos farmacológicos. La redistribución de fluidos es más complicada, pero probablemente los nuevos trajes puedan ayudar. Desde hace unos años, Dava J. Newman está testando un prototipo de traje de actividad intravehicular llamado Gravity Loading Countermeasure Skinsuit (GLCS).

Elástico, pensado para llevar pegado a la piel, su objetivo es simular alguno de los efectos de la gravedad terrestre. Por ejemplo, comprimiendo el cuerpo en vertical mediante tejidos elásticos que trabajan a tracción.

El futuro de los viajes espaciales es el futuro de los trajes espaciales Fundación Bankinter
The Mk-7 GLCS. Credit: Rachel Frances Bellisle ©

Luna: Houston, necesitamos nuevos trajes espaciales

«El traje espacial es la nave espacial más pequeña», enuncia Dava J. Newman en su TED Cómo diseñar un traje espacial. La pregunta de cómo crear una nave espacial de tamaño mínimo es un problema textil, de patronaje, de materiales que pueden ser cosidos unos a otros y resultan biocompatibles.

Los actuales trajes para paseos espaciales —formalmente ‘actividad extravehicular (EVA)—, o los que sirven para dar saltos sobre la Luna, resultan excepcionalmente limitados. Como se ve en el vídeo, a menudo hasta cómicos y despiertan carcajadas.

«El traje espacial convencional es un gran caparazón presurizado con gas», sintetiza Dava J. Newman al teléfono, que matiza «es una maravilla: proporciona su oxígeno, elimina el dióxido de carbono, te mantiene caliente, da control de la humedad, etc, pero limita enormemente cualquier tipo de movilidad«. No es funcional, ni sirve para la exploración. Incluida la escafandra. Los nuevos trajes han de resultar cómodos, adherirse al cuerpo sin presentar fricción, formar una segunda piel, y protegernos.

Nula visibilidad lunar, una cuestión de radiación

Se habla mucho de cómo vamos a protegernos de la radiación bajo el regolito lunar mediante la construcción de estructuras hinchables rodeadas de material selenita; o dentro de tubos de lava marcianos que nos escondan de la radiación. Pero poco sobre la radiación visible, la luz, y nuestro problema con ella fuera de la atmósfera terrestre.

En la Luna, paso intermedio entre la Tierra y Marte, no podremos percibir la profundidad sin referencias. Los ojos humanos y lo que estos son capaces de interpretar en el cerebro (umwelt: entorno percibido) no están preparados para la oscuridad lunar o el brillo de su superficie iluminada por el Sol.

Es por ello que Dava J. Newman nos habla de cómo se está desarrollando un tipo de ‘cámara de profundidad’ que trabaja con imágenes en estereo. El objetivo es aumentar ese umwelt humano de forma parecida a como las cámaras térmicas nos permiten ‘ver’ fuera del espectro de luz visible.

Aumentar nuestra percepción humana en la superficie lunar va a ser crítico para las misiones de superficie, tanto como lo es proteger el nervio óptico en órbita. (Por diferentes motivos, al nervio ocular le afecta bastante la ingravidez). Como señala Dava, «necesitamos trajes para la exploración planetaria» que resulten cómodos. Y, mientras tanto, se usarán robots.

En el Instituto Tecnológico de Massachusetts también están probando soluciones como los microrrobots con proyectos como AstroAnt, un «enjambre robótico miniaturizado» capaz de moverse por diferentes superficies, siguiendo la línea de pensamiento de John von Neumann, quien señaló la necesidad de pequeños robots autorreplicantes para la exploración espacial. Imaginemos poder lanzar hordas de dispositivos para que construyan domos y laboratorios años antes de la llegada de los humanos colonizadores.

Flotar lejos de la protección terrestre

Imagen de la NASA Fundación Innovación Bankinter
NASA

De momento, Marte es el objetivo, la Luna es la primera parada, pero seguimos atados a las estaciones espaciales. Y ha habido en la órbita terrestre baja de la ISS otro problema relacionado con la radiación que afecta a los tejidos biológicos.

Se están haciendo todo tipo de pruebas, incluidas algunas interesantísimas con escudos de melanina fúngica (hongos) para blindar tanto las naves como los trajes de astronautas. El objetivo es construir entornos seguros en órbita para humanos. Las actuales estaciones espaciales siguen siendo muy vulnerables a este riesgo, como también lo son a la reciclabilidad de elementos básicos.

¿Para qué sirve innovar en trajes de exploración espacial?

Con frecuencia, una crítica infundada contra la inversión espacial es la que haya otros problemas más urgentes que responder en la Tierra, que sin duda los hay. Y esto, ¿para qué sirve? Sin embargo, muchas de las soluciones que usamos actualmente provienen del espacio.

Como señala Dava J. Newman, «realmente estamos impulsando el estado del arte y la fabricación y los materiales» con estos trajes, por lo que es posible que en cierto tiempo veamos aplicaciones de esos mismos tejidos en entornos sanitarios, en deportes extremos, en entornos aislados o ambientes cerrados (por ejemplo, rescates tras terremotos).

De entre los miles de herramientas que usamos en la Tierra y provienen del espacio, Dava J. Newman destaca dos fundamentales:

  • El primero es el enorme conocimiento que estamos obteniendo del genoma humano, que ayuda a tratar personas en todo el planeta.
  • El segundo es más urgente, y es la ingeniería tras el tratamiento de agua que da de beber a millones de personas, derivado del Sistema Cerrado de Soporte Vital.

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Expertos mencionados en esta entrada

Dava Newman
Dava Newman

Profesora del programa Apollo de Astronaturas del Dpto. de Aeronáutica y astronáutica en Salud de Harvard-MIT, Ciencias y tecnología MIT

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