Los nuevos trajes espaciales que nos llevarán a la Luna
Durante los últimos 20 años, la NASA ha desarrollado nuevas tecnologías que han dado como resultado un nuevo prototipo de traje espacial denominado xEMU (Exploration Extravehicular Mobility Unit). xEMU es el punto de partida para el diseño de los trajes espaciales AxEMU de la misión Artemis III, cuyo propósito es llevar de nuevo a los seres humanos a la superficie de la Luna.
Estos nuevos trajes están siendo desarrollados por la compañía Axiom Space (bajo contrato con la NASA), que en octubre del año pasado sorprendió al anunciar un acuerdo de colaboración con la reconocida firma de moda italiana Prada.
Una piel multicapa
Un traje espacial se asemeja a una nave espacial diseñada para un único usuario y dotada de movilidad. La estructura del traje espacial se puede dividir en dos componentes principales: la prenda de presión y el sistema de soporte vital.
La prenda de presión, formada por hasta 16 capas, constituye la parte del traje espacial con forma humana que protege el cuerpo y permite la movilidad.
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¿Quiénes somos?
En el espacio, los astronautas están expuestos a un entorno muy hostil donde el calor se transmite principalmente por radiación. Las capas exteriores de los trajes alcanzan temperaturas muy extremas (entre +120 ºC y -180 ºC) cuando el astronauta recibe radiación solar o cuando está únicamente expuesto al espacio profundo, cuya temperatura es de -270 ºC. Para aislar a los astronautas térmicamente del exterior se utiliza un sistema compuesto por múltiples capas de un material conocido como mylar aluminizado.
Además, la capa más externa, fabricada con Ortho-Fabric, no solo debe proteger al astronauta contra diversos riesgos, como la radiación ionizante, la radiación ultravioleta, el plasma y los micrometeoritos, sino que también desempeña un papel fundamental al absorber y emitir radiación.
Sus propiedades termo-ópticas son cruciales para mantener a los astronautas a una temperatura adecuada. El característico color blanco de los trajes refleja gran parte de la radiación solar directa y la que le llega de la superficie lunar (albedo) al mismo tiempo que emiten una gran cantidad de radiación.
El polvo lunar, el mayor problema
En la superficie lunar se añade un desafío significativo, el polvo, abrasivo, que no debe entrar en el traje. Además, el regolito lunar tiene cargas electrostáticas que provocan que se adhiera a la superficie del traje, dificultando considerablemente cualquier tarea.
El comandante del Apolo 17 Gene Cernan expresó la dificultad que representa el polvo lunar al hablar de su experiencia en la Luna: “Creo que podemos superar problemas fisiológicos o físicos o mecánicos, excepto el polvo”.
Los actuales xEMU incorporan un escudo de polvo electrodinámico. Este sistema aprovecha estas cargas electrostáticas para desplazar el polvo lunar de las superficies externas de los trajes espaciales.
Los trajes espaciales también sudan
Si aislamos completamente al astronauta del entorno exterior, nos enfrentamos a un desafío considerable: el propio organismo disipa calor a través del metabolismo, generando entre 200 y 400 W en función de la actividad física. Esto provocaría un aumento de la temperatura en el interior del traje. Para evitar este problema, por debajo de la capa que mantiene la presión y en contacto con la piel del astronauta, se encuentra la prenda de ventilación y refrigeración líquida (LCVG).
En la década de 1970 se comprobó que el enfriamiento por aire no era suficiente en los trajes espaciales y se empezó a utilizar la LCVG para la refrigeración líquida mediante un circuito cerrado.
En este sistema, el agua circula alrededor del cuerpo impulsada por una bomba, absorbiendo calor. Posteriormente, se dirige a un intercambiador de calor situado en el sistema de soporte vital. En este dispositivo, el agua procedente de un tanque se expone al vacío y se congela, reduciendo la temperatura del circuito de refrigeración. Cuando el hielo absorbe calor de éste, se produce la sublimación, pasa directamente a vapor y se libera al espacio mediante un sistema poroso.
Pese a la eficacia de este sublimador, la cantidad de agua que consume es demasiado elevada (casi medio litro por hora), algo inasumible en los actuales trajes xEMU. Por esta razón, el sublimador se ha reemplazado por un sistema denominado SWME, basado en el uso de una membrana expuesta al vacío compuesta de fibras de polipropileno con pequeños poros. Esta membrana evita que el agua liquida del sistema de refrigeración la atraviese, al tiempo que permite el paso del vapor de agua. La caída de presión que se produce en el SWME hace que parte del agua se evapore y se libere al espacio absorbiendo gran parte del calor metabólico del circuito.
Fuente: The Conversation
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