Hemos llegado a un punto en el que las grandes naciones tienen un objetivo: la autonomía espacial. Y si bien entran en juego muchos factores, uno de los más importantes es la capacidad de fabricar y ensamblar en el espacio. ¿Como? Soldar directamente en el espacio, pero aunque lo hemos visto muchas veces en la ciencia ficción, se vuelve complicado cuando queremos aplicarlo al mundo real. Ahora una universidad británica cree haber encontrado la solución.
Un soldador “Wall-e”.
pesadilla. La soldadura a tierra es un proceso extremadamente simple. Sólo tenemos que aplicar una temperatura muy alta y tanto la gravedad como la atmósfera nos lo ponen fácil. En el espacio la cosa Cambiosconvirtiendo algo rutinario en una auténtica pesadilla física. Entran en juego tres elementos:
- microgravedad: En la Tierra, la gota de metal aglutinante (p. ej. estaño) cae sobre los elementos a unir debido a la gravedad. Como no hay gravedad en el espacio, la tensión superficial es la fuente principal: el metal fundido no permanece en su lugar sino que tiende a formar esferas. Además, del metal fundido no se escapa ningún gas, lo que provoca porosidad y otras debilidades estructurales.
- Presión: No se produce oxidación porque no hay oxígeno, pero tampoco presión, lo que reduce el punto de ebullición de determinadas aleaciones. A determinadas temperaturas, esto puede provocar que algunos componentes críticos del metal se vaporicen en lugar de fundirse. Nuevamente: la química de la soldadura y las propiedades de la conexión cambian.
La política del descarte. Por si fuera poco, soldar en el espacio es una pesadilla para los astronautas que usan trajes que restringen sus movimientos y que están constantemente expuestos a la presión de una chispa o escoria que penetra el traje. Adiós astronauta. Por eso, las administraciones se han acostumbrado a la logística del desecho: en lugar de reparar algo, es mejor tirarlo y empezar algo nuevo desde la tierra. Menos riesgos, menos dolores de cabeza.
ISPARK. Contradice claramente la política más actual: la del reciclaje. Hace unos días vimos que aunque la NASA quiere tirar la Estación Espacial Internacional a la basura, también hay gente que quiere reciclarla para aprovechar todos los elementos que contiene. Y construir plataformas en el espacio a partir de piezas más pequeñas tiene más sentido que lanzar estas estructuras preensambladas desde la Tierra.
Hay eso descubrimiento de la Universidad de Leicester en el Reino Unido. En colaboración con TWI Ltd, han creado el llamado “Proyecto ISPARK” o “Kit robótico de soldadura por arco inteligente SPace”. No se trata de una nueva soldadura física, sino de un robot que hace el trabajo.
Todavía hay problemas que pueden comprometer la integridad de la soldadura, pero tener un robot haciendo el trabajo elimina el riesgo extremo para los astronautas. Y eso es exactamente lo que señalan los investigadores: en la nueva era de la economía espacial, esto «redefinirá la forma en que se construyen y mantienen las grandes estructuras en órbita». No son los únicos, porque empresas como Piensa Orbital Ola Universidad de Texas eso es lo que son urgir esta posibilidad.
Hoja de ruta. Hay que dejar claro que se trata de una tecnología que necesita ser probada. El primer paso es someter el sistema robótico a pruebas en cámaras que simulan el vacío del espacio para comprobar que tanto el arco como el comportamiento de los materiales son estables en un entorno sin atmósfera. Además de los resultados directos, se comparan con un gemelo digital.
Se trata de una tecnología que virtualiza (gracias a cálculos informáticos) la física de la soldadura en vacío y microgravedad. Son datos con los que entrenan al robot, pero también con los que comparan los resultados del mundo físico. Y si todo va bien, el objetivo en etapas posteriores es probarlo en condiciones de realidad orbital. Aquí entran en juego otros factores, como la radiación o los ciclos térmicos dinámicos (condiciones de frío y calor extremos en un instante).
Buscando autonomía. Pequeña broma con eso. El kit robótico de soldadura por arco espacial inteligente fue financiado por el Programa Nacional de Innovación Espacial de la Agencia Espacial del Reino Unido. En concreto: 560.000 libras esterlinas para el desarrollo de este sistema. Todo está vinculado a un programa más amplio de la agencia, que proporcionará 17 millones de libras esterlinas para 17 proyectos de innovación espacial.
Cuando miramos la “foto” europea global, se contextualiza en una realidad en la que también vemos que la Agencia Espacial Europea lucha por una cosa: la autonomía. La agencia británica y la ESA están cansadas de confiar en la NASA o Roscosmos para sus misiones espaciales y les vemos desarrollando tecnologías o invirtiendo más de 900 millones de euros para encontrar un sustituto europeo a SpaceX.
Y por supuesto montar y arreglar en el espacio es mucho más sostenible que seguir desarrollando tecnologías que cuestan cientos de millones de euros y son desechables.
Imágenes | universidad de leicester
En | Estamos poniendo más cosas en el espacio que nunca. Y el siguiente problema ya está sobre la mesa: ¿cómo podemos contaminar menos el medio ambiente?