Leyenda: la pila de vehículos integrada para un concepto de misión humana en el espacio profundo. Crédito: NASA
Hay todo tipo de detalles a tener en cuenta al viajar en el espacio profundo, como a dónde ir, qué hacer y cómo regresar. Dado que los soñadores de ojos estrellados a menudo no tienen en cuenta las realidades prácticas de poner a un ser humano en un entorno así, los ingenieros de ojos acerados deben decidir los detalles arenosos de tal misión, como cuántos pares de calcetines se necesitan. Afortunadamente, la NASA emplea ingenieros con ojos de acero y ojos estrellados, y su trabajo acaba de producir un informe interesante sobre el lado humano de la exploración del espacio profundo.
El documento, escrito por Michelle Rucker y Shelby Thompson del Centro Espacial Johnson, se centra en los requisitos de una nave que llevará la primera ola de exploradores humanos del espacio profundo a un asteroide cercano a la Tierra (NEA), con suerte en un futuro próximo. El equipo enfatizó que solo estaban buscando requisitos muy básicos y que el documento solo proporciona una base para trabajar para equipos más especializados que diseñarán subsistemas individuales.
Para desarrollar lo básico, el equipo tuvo que hacer algunas suposiciones, y estas suposiciones son reveladoras para cualquier persona interesada en los futuros planes de exploración humana de la NASA. El equipo asumió una misión de ida y vuelta de 380 días a una NEA, tripulada por 4 personas, con solo 30 días de la misión en el asteroide. Asumieron la disponibilidad de una variedad de vehículos específicos de la misión, así como la capacidad de realizar actividades extravehiculares y atracar con el módulo de la tripulación Orion, aún en desarrollo en la NASA. Sin embargo, tales suposiciones podrían conducir a una misión emocionante si se mantienen durante todo el proceso de diseño.
Título: Dos semanas de ropa en una bolsa de transporte de la tripulación. Crédito: NASA
Además de las suposiciones, el equipo aprovechó el conocimiento adquirido de años de trabajo en la Estación Espacial Internacional y ayudó a considerar detalles como cuántos paquetes de bebidas en polvo se necesitan para la duración del viaje, así como la cantidad de pasta de dientes. persona usa diariamente en el espacio. Todos estos números se redujeron para obtener las dimensiones generales de la nave.
Aunque, la suma de estos volúmenes produjo una nave espacial de gran tamaño, el equipo evaluó la frecuencia y duración de la actividad para identificar funciones que podrían compartir un volumen común sin conflicto, reduciendo el volumen total en un 24%. Después de agregar un 10% para el crecimiento, el volumen presurizado funcional resultante se calculó en un mínimo de 268 m³ (9.464 m³) distribuido sobre las funciones.
Esas dimensiones dieron como resultado una estructura de 4 pisos que totaliza casi 280 metros cúbicos (10,000 pies cúbicos) de espacio presurizado que parece que podría haber salido del conjunto de Prometeo.
Leyenda: diseño conceptual del hábitat del espacio profundo. Crédito: NASA / Michelle Rucker y Shelby Thompson.
Los diversos subsistemas se pueden dividir en siete categorías diferentes. La más grande es la sección de equipamiento, que ocupa el 22% de la nave espacial. Este espacio incluiría cosas como el panel de control ambiental y el equipo de navegación y comunicaciones. Sin embargo, los diseñadores pensaron que el sistema de propulsión, muy probablemente un sistema de propulsión solar eléctrico, y todo el equipo de control requerido sería parte de un módulo conectable y no constituiría parte del espacio vital principal del hábitat.
Las operaciones de misión y las operaciones de naves espaciales constituyen los siguientes trozos más grandes del espacio habitable, cada uno con un 20%. Estas áreas están reservadas para tareas específicas de la misión que aún no están definidas y tareas generales que son necesarias sin importar en qué tipo de misión se inicie el hábitat, como el mantenimiento básico y la reparación.
Se prestó mucha atención a las necesidades psicológicas y de privacidad de los habitantes de la nave y, como tal, aproximadamente el 30% del espacio habitable total se dedica al cuidado de las personas a bordo, con un 18% destinado a cuidados "individuales" y un 12% ir a la atención "grupal".
Leyenda: Grupo de vida y área de operaciones de un módulo conceptual de hábitat en el espacio profundo. Crédito: NASA / Michelle Rucker y Shelby Thompson.
El cuidado individual incluye conceptos básicos como camas, limpieza de cuerpo completo y baños. La atención grupal es más para actividades de varias personas, como un comedor, preparación de alimentos y áreas de reunión. El último 2% del área a bordo se asignó a la planificación de "contingencia". Se adapta bien a su homónimo, ya que el equipo de diseño espera nunca tener que usar el espacio cuyo propósito principal es lidiar con la despresurización de la cabina, la muerte de la tripulación u otro desastre imprevisible. También hay un área protegida en el interior del hábitat para el refugio de la tripulación durante un evento de radiación solar.
Con los conceptos básicos establecidos, ahora corresponde a los equipos de especialistas desarrollar el próximo conjunto de requisitos para los subsistemas. El diseño final solo se completará después de un proceso largo e iterativo de cálculo y recálculo, diseño y rediseño. Asumiendo que los equipos perseveran, y la agencia espacial recibe fondos suficientes para desarrollar una misión en el espacio profundo a un asteroide, los ingenieros orientados a los detalles de la NASA habrán desarrollado un módulo de hábitat muy flexible para usar en el próximo paso de la exploración espacial humana que los soñadores de todo el mundo pueden obtener. entusiasmados.
Fuente: Informe técnico de la NASA: Desarrollo de un hábitat de larga duración, misión en el espacio profundo
Andy Tomaswick, un ingeniero eléctrico que sigue la ciencia y la tecnología espacial.
