La supervivencia humana en el espacio   Leave a comment


Es objetivo esencial de toda misión tripulada el de llevar al espacio en forma segura a los seres humanos, permitirles su navegación y trabajo y traerlos vivos y en las mejores condiciones de salud de vuelta a la Tierra. La supervivencia humana en el espacio está en función de la habilitación de un medio ambiente seguro, sea en el interior de las naves, en el exterior, al momento del despegue, en la navegación, en la exploración directa de los cuerpos celestes(ej: en el alunizaje), en el trabajo exterior, en el reingreso y aterrizaje de las naves. El diseño de este medio debe recrear al máximo posible las condiciones que el organismo humano encuentra en la superficie terrestre, vale decir, de presión, temperatura, humedad, respiración, procesos alimenticios, aseo, desechos orgánicos, ejercicio, descanso y sueño. Para lograr esto la bioingeniería debe toma en cuenta los hostiles factores que presenta el espacio al cuerpo humano y que no suelen encontrarse en la Tierra: el vacío espacial y la carencia absoluta de aire, las violentas oscilaciones térmicas, la acción del viento solar y los rayos cósmicos, la presencia de los micrometeoritos, la ausencia de gravedad, el rompimiento de los patrones de día y noche, etc; a esto se suma el espacio reducido en que deben trabajar los astronautas en el interior de sus naves y la obligada convivencia entre ellos. Un rol clave en la supervivencia humana es el diseño interior y exterior de las astronaves y estaciones espaciales, así como el diseño de los trajes espaciales.

Para enfrentar las difíciles condiciones del despegue, del espacio y el reingreso, los astronautas se someten a programas de riguroso entrenamiento tendientes que simular las diversas situaciones: respuesta frente a la aceleración extrema, a la ingravidez, a la navegación, al confinamiento, a la convivencia, al trabajo, a la mantención, a enfrentar situaciones imprevistas, al reingreso. Sólo los sujetos más aptos psicológica y físicamente serán los seleccionados para las misiones.

El despegue

El primer problema que plantea el viaje espacial es el despegue mismo. Mientras no se descubra o invente algo totalmente distinto, la aplicación de fuerza bruta seguirá siendo la forma más eficaz de elevar una nave al espacio, por lo que los astronautas deberán seguir soportando las fuertes tensiones que genera una aceleración violenta. En esta fase es fundamental la utilización de los trajes y sillas especialmente acondicionados para aminorar sus efectos.

La ingravidez y sus efectos

En segundo lugar está el problema de la ingravidez. La ingravidez obliga al cuerpo humano a reacondicionar todos sus sistemas, en especial, el cardiovascular, el óseo y el muscular. La ingravidez provoca, durante los trayectos largos, la pérdida de tejido óseo y muscular, lo que afecta incluso al corazón. Estos efectos negativos son combatidos mediante rigurosas rutinas de ejercicio, lo que contrarresta en parte la pérdida de tejido.

La ingravidez ocasiona que las funciones más básicas, como alimentarse y beber líquidos, sean experiencias complejas; las partículas y los líquidos tienden a flotar libremente por el interior de la nave, lo que puede ocasionar desperfectos; alimentos y líquidos son llevados especialmente preparados(compactos, herméticamente sellados). Otra odisea es la evacuación de los desechos orgánicos del cuerpo, los cuales suelen ser procesados, almacenados y sellados para un posterior análisis.

La ingravidez presenta especiales problemas al trabajo extravehicular de los astronautas: muy complejo en gravedad cero, pues existe la posibilidad de alejarse accidentalmente en el espacio, el cuerpo tiende a girar al realizar movimientos al trabajar con llaves de aprete, los medios de locomoción son limitados, etc; a todo esto se suma la rigidez del traje espacial.

Suministros básicos: aire y agua

Dada la ausencia total de aire en el espacio todo el aire respirable, así como los líquidos, deben ser llevados íntegramente de la Tierra. Es tarea esencial de los censores a bordo el monitoreo constante de los niveles de oxígeno y de dióxido de carbono, así como de la presión. El dióxido de carbono sobrante es absorbido por materiales adecuados. Por otra parte, técnicas de generación del oxígeno a partir de un ciclo natural, con la presencia de algas resistentes a los rayos cósmicos, se han ensayado desde la década de 1960. En este sentido el alga chlorella es muy fácil de cultivar, se reproduce rápido y hasta se puede comer. Por su parte, el reciclaje del agua usada está dentro de las posibilidades de las misiones.

Control de la temperatura ambiental

Es preocupación constante la mantención de la T° ambiente en torno a unos 20 °C. El sistema eléctrico juega un rol capital en la calefacción o en la extracción del calor interno. Las violentas oscilaciones térmicas externas obligan al uso de materiales de revestimiento exterior(refractarios al calor durante la exposición al Sol) e interior(que impida la disipación del calor interior). Es conveniente que las naves giren lentamente sobre si mismas para evitar recalentamientos, cuando no, se reviste al vehículo, entre las paredes exteriores e interiores, de una capa de fluidos destinados a absorber el calor. A la vez, las naves cuentan con mecanismos de absorción de energía solar y transmisión al interior para su aprovechamiento en los momentos en que orbitan el lado oscuro de la Tierra.

Inclusive en el interior de naves no tripuladas se debe mantener una T° adecuada y una atmósfera de aire para prevenir mal funcionamiento de los instrumentos.

Vigilia y sueño

También es difícil la adaptación de los astronautas a sus nuevos patrones de vigilia y sueño, dado que el ciclo natural diurno y nocturno se rompe. En la medida de lo posible se trata de recrear los patrones de 24 h, estableciendo horarios de descanso, trabajo y recreación.

Los espacios y la convivencia

Los astronautas deben adaptarse a trabajar en espacios más bien pequeños. Al principio de la exploración espacial la movilidad era muy reducida. Con el programa Apolo aumentó un tanto el espacio disponible; pero fue gracias a la implementación de las estaciones espaciales y los transbordadores que los astronautas encontraron mayores disponibilidades de espacio, lo que les ha permitido un trabajo más holgado, algo de privacidad, y la realización de ejercicios. Aún así, los espacios habitables siguen siendo agobiantemente reducidos.

La presencia de los compañeros ayuda al astronauta disipar el fuerte sentimiento de soledad y lejanía que se experimenta en el espacio, pero a la vez obliga a transar y soportar caracteres que pueden mostrarse disímiles. Sólo la selección de equipos de trabajo muy afiatados, con una mentalidad muy profesional, ayuda a enfrentar los posibles problemas de convivencia, en especial si las misiones son de largo aliento. La estabilidad psicológica de los astronautas es uno de los objetivos esenciales del programa de supervivencia espacial, permitiéndoseles cultivar sus espacios recreativos, de ocio y comunicación con sus familiares en Tierra.

Las radiaciones nocivas

Otra preocupación es la acción de las radiaciones solares y cósmicas nocivas para la salud. Aun disponiendo de los mejores revestimientos absorbentes, sea al exterior e interior de las naves, como en los trajes espaciales, el cuerpo humano está sometido a mayores niveles de radiación que en la superficie de la Tierra, con consecuencias a largo plazo imprevisibles.

Micrometeoritos y chatarra espacial

Otra motivo de preocupación es el impacto de los micrometeoritos, los cuales pueden perforar el casco de las nave o estropear el instrumental. Frente a esto los cascos de las naves ofrecen una cierta protección, aunque no por cierto frente a objetos de mayor tamaño, los cuales podrían impactar a decenas de miles de km/h. Afortunadamente, la probabilidad de ser impactado por un meteoro de mayor tamaño es ínfima, dada la extensión del espacio. Mayor peligro revisten los desechos espaciales, es decir, las miríadas de objetos que orbitan la Tierra y que constituyen los restos de anteriores misiones. Tal es la basura o “chatarra espacial”; esta chatarra esta formada por objetos de dimensiones minúsculas(p.ej: una tuerca desprendida accidentalmente) hasta aquellos del tamaño de un autobús(p.ej: antiguos satélites en desuso). Aunque no se hayan reportado accidentes graves, estos no se pueden descartar. A pesar de que las principales agencias llevan un cuidadoso rastreo de los objetos de mayor tamaño en desuso, existen miles que no son detectados, y aunque la mayoría de ellos termina por caer tarde o temprano en la atmósfera, existen otros tantos que se mantendrán en órbita por miles de años. La basura espacial, en progresivo aumento, constituye, de no tomarse medidas de contención radicales, una serie amenaza para la navegación orbital futura.

La importancia del traje espacial

Como se ha dicho anteriormente, el traje espacial reviste capital importancia para la supervivencia humana. Básicamente, el traje está formado por cuatro unidades esenciales: el casco, el cuerpo del traje, los guantes y el sistema de supervivencia-reservas de aire, batería, sistema de comunicación, etc-adosado en su mayor parte en la espalda del astronauta a modo de una mochila. El traje es fabricado con una serie de materiales dispuestos en sucesivas capas de menor o mayor densidad, que le permite mantener la presión de aire, la T° interna, controlar la humedad, absorber hasta cierto punto las radiaciones nocivas, defender del impacto de ciertos micrometeoritos, y hasta, en ocasiones, recoger los desechos organicos. No obstante, el traje sólo permite una movilidad más bien reducida dada su rigidez. La utilización del traje permite soportar mejor las tensiones del despegue y del aterrizaje, del trabajo en el espacio extravehicular (mantención, experimentación, implementación de equipos)o en la exploración del suelo lunar. Además, permite la supervivencia en caso de situaciones extremas. El traje sigue siendo la mejor garantía de supervivencia.

Readaptación en tierra

Pero los astronautas no sólo deben sobrevivir a la misión misma, sino que también a su readaptación a las condiciones de la Tierra. Para esto tienen que seguir rigurosos programas médicos de apoyo para que los cuerpos recuperen sus plenas capacidades en proceso de atrofia durante la misión.

La iniciativa y el riesgo

La supervivencia humana debe apelar a una buena dosis de iniciativa y trabajo en equipo en caso de situaciones imprevistas o, peor aún, peligro extremo(como fue el accidentado viaje de la Apolo XIII, astronave que en misión a la Luna sufrió graves desperfectos, obligando a su tripulación a hacer proezas de inteligencia, proezas que la llevó sana y salva de vuelta a la Tierra). Los astronautas tienen plena conciencia de que se encuentran solos y que las soluciones prácticas de las contingencias depende sólo de ellos.

El alto riesgo de la exploración espacial tripulada es un factor que siempre estará presente en todas las misiones. El vuelo espacial tripulado no es algo “rutinario”, aunque lo pueda parecer para el público. Las grandes agencias lo han aprendido a costa de sonados fracazos(como fueron los dos grandes accidentes con consecuencias mortales que afectaron a los trasbordadores Challenger y Columbia). En la actualidad, las agencias, en particular la NASA, han optado por la política de no escatimar gastos en materia de seguridad y sobrevivencia humana en el espacio.

Supervivencia humana en otros mundos

Asociada a la supervivencia humana en el espacio está el tema de la supervivencia en otros mundos, tema que corresponde al de la exploración y colonización del espacio.

Publicado noviembre 2, 2011 por sbabri en Tecnología espacial

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