modulos espaciales inflables

La NASA necesitara módulos espaciales inflables en el espacio para trabajar y dormir.

Este sábado, el módulo espacial inflable de Bigelow, llamado Beam, tratará de enlazarse con la Estación Espacial Internacional. He aquí por qué esto es tan importante para el futuro de la carrera espacial.

El modulo desarrollado por Bigelow Aerospace BEAM para la estación espacial se convirtió en la primera estructura inflable en órbita cuando se lanzó bordo de la misión de reabastecimiento del CRS-8 del SpaceX el 8 de abril. Mañana,16 de Abril, se va a adjuntar a la Estación Espacial Internacional y comenzara un período de prueba de dos años para allanar el camino para futuras estructuras inflables. Jason Crusan, director de la División de Sistemas de Exploración Avanzada de la NASA, explica lo que esto significa para el futuro de los vuelos espaciales tripulados.

Sera esta la alternativa para futuros vuelos tripulados?

Esto es lo que estamos tratando de averiguar con esta demostración de Beam. Durante toda la historia de los vuelos espaciales tripulados, los modulo espaciales han sido estructuras rígidas hechas de metal, y las estructuras metálicas, suelen tener ciertas limitaciones, una de las limitaciones más importantes de una estructura metálica, es que su tamaño está condicionado por el tamaño del cohete que la lleva al espacio. Si queremos algún día llegar a Marte, necesitaremos un volumen de carga bastante grande, el cual podría ser mucho mejor aprovechado si se lleva una estructura no rígida para ser desplegada como una habitación para trabajo o bien para dormir.

La NASA experimentó con embarcaciones neumáticas durante la década de 1960 y tomó muy en serio a Transhab en la década de 1990. Así que, ¿por qué ha tomado tanto tiempo poner un modulo desplegable no metálico en órbita?

Transhab fue el esfuerzo más importante. La política nacional en el año 2000 fue lograr el máximo rendimiento con la tecnología que ya estaba probada, esto tiene que ver mucho con la seguridad, si no está 100 por ciento probado, no sube al espacio. Para el desarrollo y construcción de la Estación Espacial Internacional todo se baso en lo que se había logrado con Transhab para la construcción de la estación. Toda esta tecnología era rígida y fue así como se construyo la Estación Espacial ya que tampoco no había una necesidad real de crear una nueva tecnología. Después de terminada la fase de construcción de la Estación Espacial Internacional, Bigelow adquirió la licencia de Transhab, con la cual se están fabricando esto nuevos módulos inflables para el espacio.

No teníamos una necesidad real de crear algo no rígido, pero con Marte como la nueva meta esto ha cambiado. Ahora si necesitamos de una nueva tecnología para alcanzar nuestro próximo objetivo, un objetivo para el cual los ensamblajes rígidos ya no son una alternativa.

Cómo desarrollaron el proyecto Bigelow de forma tan rápida?

El demorar solo dos años para el desarrollo del hardware para un módulo espacial, sorprendieron a mucha gente. Eso es un desarrollo muy rápido de nosotros y de Bigelow.
En parte, [es porque] el módulo, es un módulo estructural. No hay un montón de equipos de soporte para la vida en el. Es tan simple como una prueba de lo que se puede hacer. Así que la simplicidad hizo mucho por el ciclo de ensayo acelerado y el ciclo de desarrollo-y-construcción. Ahora podemos realizar una demostración a un costo relativamente bajo y obtener los datos de rendimiento para nuestra propia misión en el espacio.

Tuvieron algunos problemas al trabajar con Beam?

Sorprendentemente, hemos tenido muy pocos inconvenientes con el desarrollo de la estructura, la forma en que fueron certificados, y todo eso. El área verdaderamente desafiante vino con la complejidad de la estructura en el sentido de como debería expandirse. Cuál es la mejor manera de que se expanda, cual es la más eficiente y menos peligrosa, debe expandirse desde adentro hacia afuera o debe expandirse en forma radial, eso es algo que todavía tenemos que investigar con un mayor énfasis. La forma en que se expande, podría tener un impacto potencial al interferir con algo en la estación espacial.

modulos espaciales inflables 1¿Qué ventajas tienen las estructuras inflables sobre las rígidas?

Primero y la más importante es el volumen, otra es la masa, ¿cuánto pesa un módulo inflable en comparación con un módulo metálico del mismo tamaño. En tamaños pequeños, no hay un gran ahorro de masa entre uno inflable y un módulo metálico estándar, siempre que estemos hablando de tamaños similares. La ventaja real viene cuando se llega a los volúmenes de 150, 200, 300 metros cúbicos o de mayor tamaño.

Otra ventaja es el blindaje contra la radiación. Las estructuras metálicas tienen efectos de interacción entre las partículas de radiación y los metales. Esto hace que se produzcan eventos de radiación secundarios. Si se piensa en una partícula de radiación llegando a una alta velocidad, con mucha energía, golpea los metales para luego dividirse en millones de fragmentos, en teoría eso no sucede con los materiales blandos, ya que estos absorben la energía de la partícula.

También hay un sistema de calefacción activa en los modulos espaciales inflables, entre las capas de tela hay una capa de aire que mantiene la temperatura en el interior del modulo.
El material también es de suma importancia, ya que si comparamos los materiales utilizados en estructuras rígidas, como el aluminio y el titanio, el kevlar que se utilizara en los módulos espaciales inflables es casi diez veces más fuerte que los materiales nombrados anteriormente.

Hay alguien más desarrollando esta tecnología?

Actualmente nosotros (NASA) estamos trabajando fundamentalmente en procesos de I + D, relacionados con las estructuras expandibles, pero no estamos construyendo módulos espaciales inflables. Eso es trabajo de Bigelow.

El siguiente paso de Bigelow es el desarrollo de estaciones inflables como el modulo BA-330, y módulos con alimentación propia como el BA-330S y el Lunar Lander BA-330S, así como una estación espacial comercial totalmente inflable.

La NASA ya está construyendo los nuevos cohetes SLS y Orión para el espacio profundo. La siguiente tarea que necesitamos para investigar y viajar al espacio profundo, es un habitáculo habitable para los astronautas en un viaje con esa extensión de tiempo. Tenemos estudios en curso no sólo con Bigelow, sino también con Boeing, Lockheed Martin y Orbital ATK sobre cómo enfocar nuestra estrategia de morada para el espacio profundo. Nuestros contratos actuales sobre la estrategia de viajes en el espacio profundo, con Bigelow, se completarán antes de agosto o septiembre del 2016.