¿Qué hábitats submarinos nos están enseñando acerca de las naves espaciales y la exploración?

Cuando se trata de diseñar naves espaciales y preparar astronautas para la vida en gravedad cero, el océano es el mejor entorno de prueba en este lado de la estratosfera. Una de las similitudes más útiles entre el mar profundo y el espacio profundo es la gravedad modificada. La gravedad no disminuye bajo el agua, pero la flotabilidad lo contrarresta, lo que permite a los humanos acostumbrarse a nuevos tipos de movimiento y tensiones inesperadas. Además, existe la presión, que es muy variable y el tamaño de los alojamientos, que no es. Son lugares estrechos bajo el agua, por lo que #submersiblelife es tan relevante para las agencias espaciales que sienten curiosidad por los efectos a largo plazo del confinamiento.

"Todas estas pruebas informan cuál debe ser el diseño de las naves espaciales y otros equipos", dice Bill Todd, comandante de las primeras Operaciones de la Misión para el Medio Ambiente Extremo (NEEMO) de la NASA al laboratorio submarino Aquarius en la costa de Florida.

Según Todd, las lecciones más importantes que los ingenieros de las naves espaciales pueden sacar de los vehículos submarinos pertenecen a los sistemas de soporte vital. En ambos casos, el lavado de dióxido de carbono es crítico, tiene que haber comida a mano y el manejo de los desechos es un problema. Estas abstracciones se manifiestan como similitudes físicas: los ingenieros diseñan sistemas submarinos y espaciales con cableado y eficiencias eléctricas similares para soportar las condiciones de cambio.

Una de las ventajas de trabajar en el océano es que las condiciones cambian. "En la columna de agua, podemos cambiar el nivel de gravedad", explica Todd. "Podemos pasar de un nivel de gravedad lunar, que es aproximadamente el 17 por ciento de la gravedad de la Tierra. O podemos ir a una gravedad marciana, que es aproximadamente el 38 por ciento de la gravedad de la Tierra. O podríamos recurrir a lo que podría experimentar en un asteroide o en la Estación Espacial Internacional, que es la microgravedad o la ausencia de gravedad ".

Aún así, en todos los casos, el objetivo es mantener un interior estable y de apoyo en aproximadamente una atmósfera de presión. Este es probablemente el problema más grande con el que los diseñadores de vehículos tienen que lidiar. "El elemento unificador es la gente", dice Bowen. "Los astronautas requieren más o menos el mismo entorno que un acuanauta".

Uno de los grandes objetivos de las misiones de NEEMO es ayudar a probar y mejorar los sistemas de soporte vital que se utilizarían en el espacio. Estos no son solo los que ayudan a controlar la temperatura y la humedad de la habitación y transportan aire respirable a un hábitat aislado, sino que también incluyen sistemas personales que un astronauta usaría o llevaría mientras esté fuera de un hábitat sostenible.

Hay graves consecuencias para las decisiones tomadas bajo el agua. Y esa seriedad, así como el estrés que lo acompaña, es un ingrediente fundamental para las pruebas de campo, no solo para el equipo, sino también para los seres humanos.

Las misiones de NEEMO funcionan creando un pequeño equipo con un comandante y dos aquanauts profesionales, y asignándoles diferentes tipos de proyectos de investigación. Los procedimientos y el “plan de vuelo” son muy similares a los utilizados en los viajes espaciales. Todas las actividades están diseñadas para exponer a los participantes a los rigores del vuelo espacial, menos las fuerzas g en el despegue.

También diseñan hábitats de estructura similar.

Las naves espaciales y los submarinos tampoco tienen una forma diferente. Ambos a menudo utilizan un casco cilíndrico o esférico que ayuda a la nave a navegar mejor a través de sus respectivos entornos. "Las formas redondas tienden a tener perfiles de menor resistencia al arrastre", dice Andy Bowen, un ingeniero de sumergibles de la Institución Oceanográfica Woods Hole, lo que facilita que una embarcación submarina se mueva a través del agua o una nave espacial para salir de la atmósfera de la Tierra.

El movimiento es otro elemento común entre las dos artesanías. Las embarcaciones submarinas a menudo están diseñadas con mecanismos de empuje que permiten que la embarcación se mueva en todas las direcciones. La maniobra de la nave espacial es casi idéntica en el espacio. Las corrientes en el agua simulan la gravedad cerca de planetas, lunas y otros objetos celestes.

Sin embargo, hay limitaciones en cuanto a la cantidad de astronautas e ingenieros de las naves espaciales que pueden aprender bajo el agua; Los dos entornos son, después de todo, fundamentalmente diferentes. "Las naves espaciales se ocupan de los cambios extremos de temperatura, desde el calor extremo hasta el frío extremo", dice Todd. "Por lo general, deben ser ligeros y compactos. El submarino es radicalmente diferente. Quieres ser pesado, no liviano, para soportar increíbles cambios de presión, especialmente a medida que profundizas más y más ". Es por eso que los cascos de las naves espaciales son en su mayoría de aluminio, mientras que las embarcaciones submarinas generalmente usan acero de alta presión.

Fundamentalmente, la NASA transita en privaciones y dificultades y, con ese fin, busca los inconvenientes más escandalosos que nuestro planeta tiene para ofrecer. Por ahora, el océano proporciona un constante goteo de dificultades, pero las futuras expediciones pueden requerir misiones analógicas subterráneas, o misiones de lava o misiones de hielo. La simulación debe ser una parte fundamental del proceso de pre-lanzamiento. No podemos preparar a los astronautas para lo que no sabemos, pero podemos ayudarlos a prepararse para enfrentar lo desconocido.