Las naves espaciales cargadas de plasma podrían detener la misión a Marte porque la electricidad mata

El mundo ha estado muy familiarizado con los riesgos de los viajes espaciales desde que la cabina del Apolo 1 se incendió durante un lanzamiento de prueba, que se cobró la vida de tres astronautas. Aunque ese cohete nunca abandonó el suelo, las muertes de Gus Grissom, Ed White y Roger Chaffee fueron provocadas por la mayor amenaza para los humanos en el espacio: la electricidad. La cabina se encendió cuando un fuego eléctrico alimentado por un nylon combustible y oxígeno a alta presión destruyó la nave sin combustible. La electricidad y las naves espaciales no se mezclan bien. Y el problema solo empeora a medida que se aleja de Cabo Cañaveral.

Un gran porcentaje de las naves espaciales actuales no están tripuladas, por lo que no escuchamos sobre los incendios espaciales con mayor frecuencia, no hay oxígeno a bordo. El propelente es generalmente inflamable, pero presenta menos riesgo. La electricidad en general representa un problema cuando se quiere mantener viva a la gente, especialmente en viajes más largos, algo que debemos tener en cuenta al mirar a Marte e incluso a Alpha Centauri.

La NASA ya está trabajando para comprender mejor los incendios eléctricos en el espacio, en preparación para un futuro de mayor exploración espacial y viajes que nos llevarán más allá de la simple órbita terrestre baja. El experimento Saffire-1, en el que la agencia espacial iniciará un incendio a gran escala a bordo de un vehículo de reabastecimiento Cygnus vacío, nos ayudará a comprender mejor cómo funciona un incendio en un entorno de gravedad cero, y qué se puede hacer para ayudar. proteger a los astronautas que puedan enfrentar una situación así. Esto es un comienzo, pero asume que la amenaza eléctrica es desde dentro. Y no lo es. El espacio mismo podría potencialmente iniciar incendios eléctricos.

J.R. Dennison, físico de materiales de la Universidad del Estado de Utah, ha pasado bastante tiempo investigando las preocupaciones de la NASA sobre cómo la carga inducida por plasma podría hacer que las naves experimenten un fallo completo en los equipos electrónicos e incluso provoquen una explosión o dos. Aquí está la cuestión: normalmente pensamos que el espacio es un vacío vacío, pero no lo es. El espacio está lleno de corrientes inducidas por electrones, iones y fotones producidas por estrellas y eventos astrofísicos de alta energía. Estas corrientes son inevitables y, a medida que las naves espaciales se mueven a través de ellas, pueden dejar una carga sobre el metal de la misma manera que lo hace la lana en un día frío. Es lo suficientemente peligroso como para volar en una pequeña caja de metal, ahora suponga que la caja tiene una carga eléctrica fuerte. Es un problema importante que podría paralizar los viajes humanos al espacio profundo.

En esencia, el problema que crea la carga es que no da a los ingenieros ningún margen de error. Si un cable defectuoso se suelta y entra en contacto con el exterior (o interior) de un vehículo cargado, los astronautas tendrán un problema.

Dennison ha estado tratando de averiguar la dinámica más detallada por la cual se produce la carga de la nave. Esto incluye dónde es probable que ocurra la carga en una nave espacial, los tipos de eventos que exacerban la carga (como la radiación o los aumentos de temperatura causados ​​por una llamarada solar), los tipos de materiales que contribuyen o mitigan la carga, y mucho más. En última instancia, el objetivo es encontrar materiales con los que podamos construir naves espaciales que no sean propicias para la acumulación de carga, es decir, materiales no estáticos. Esto es mucho Es más fácil decirlo que hacerlo. Después de todo, tienes que construir una nave espacial con metales ligeros para lograr un nivel aceptable de seguridad en el espacio. Y son conductores como el infierno.

Dennison aún no ha encontrado la solución. Ha establecido las bases para lo que la NASA y otras agencias espaciales y compañías privadas de vuelos espaciales deben tener en cuenta si son realmente serios acerca de enviar a más personas al espacio. Mientras tanto, no hay escasez de ideas extrañas que puedan ayudar a salvar el cubo de tornillos y metal que seguimos enviando allí.

Una de esas propuestas: el agua. Un equipo de investigadores de la Escuela de Minas de Colorado y la Universidad de California, Davis, piensa que podríamos ir a la antigua usanza y usar H2O para apagar incendios eléctricos en el espacio. Es mejor que nada, aunque no es exactamente impresionante en cuanto a los planes.

Cualquiera que sea la estrategia de seguridad contra incendios que la NASA y otros terminen persiguiendo, deberán resolver algo pronto si queremos llegar al plazo de 2040 para enviar astronautas a Marte. El próximo gran polímero no solo será un avance en la ciencia de los materiales, será un salvavidas.