China est\u00e1 investigando c\u00f3mo construir naves espaciales ultragrandes de hasta 1 kil\u00f3metro de largo. Pero, \u00bfqu\u00e9 tan factible es la idea y cu\u00e1l ser\u00eda el uso de una nave espacial tan masiva?<\/p>\n\n\n\n
El proyecto es parte de una convocatoria m\u00e1s amplia de propuestas de investigaci\u00f3n de la Fundaci\u00f3n Nacional de Ciencias Naturales de China, una agencia de financiaci\u00f3n administrada por el Ministerio de Ciencia y Tecnolog\u00eda del pa\u00eds. Un esquema de investigaci\u00f3n publicado en el sitio web de la fundaci\u00f3n describ\u00eda naves espaciales tan enormes como “importantes equipos aeroespaciales estrat\u00e9gicos para el uso futuro de los recursos espaciales, la exploraci\u00f3n de los misterios del universo y la vida a largo plazo en \u00f3rbita”.<\/p>\n\n\n\n
La fundaci\u00f3n quiere que los cient\u00edficos lleven a cabo investigaciones sobre m\u00e9todos de dise\u00f1o nuevos y livianos que podr\u00edan limitar la cantidad de material de construcci\u00f3n que debe colocarse en \u00f3rbita, y nuevas t\u00e9cnicas para ensamblar de manera segura estructuras tan masivas en el espacio. Si se financia, el estudio de viabilidad durar\u00eda cinco a\u00f1os y tendr\u00eda un presupuesto de 15 millones de yuanes (2,3 millones de d\u00f3lares). El proyecto puede parecer ciencia ficci\u00f3n, pero el ex jefe de tecnolog\u00eda de la NASA, Mason Peck, dijo que la idea no es del todo descabellada y que el desaf\u00edo es m\u00e1s una cuesti\u00f3n de ingenier\u00eda que de ciencia fundamental.<\/p>\n\n\n\n
“Creo que es completamente factible”, dijo Peck, ahora profesor de ingenier\u00eda aeroespacial en la Universidad de Cornell, a Live Science. “Yo describir\u00eda los problemas aqu\u00ed no como impedimentos insuperables, sino como problemas de escala”.<\/p>\n\n\n\n
Con mucho, el mayor desaf\u00edo ser\u00eda el precio, se\u00f1al\u00f3 Peck, debido al enorme costo de lanzar objetos y materiales al espacio. La Estaci\u00f3n Espacial Internacional (ISS), que tiene solo 110 metros de ancho en su punto m\u00e1s ancho seg\u00fan la NASA, cost\u00f3 aproximadamente US$100 mil millones para construir, dijo Peck, por lo que construir algo 10 veces m\u00e1s grande afectar\u00eda incluso al presupuesto espacial nacional m\u00e1s generoso.<\/p>\n\n\n\n
Sin embargo, mucho depende del tipo de estructura que planeen construir los chinos. La ISS est\u00e1 repleta de equipos y est\u00e1 dise\u00f1ada para adaptarse a los humanos, lo que aumenta significativamente su masa. “Si estamos hablando de algo que es simplemente largo y no demasiado pesado, entonces es una historia diferente”, dijo Peck.<\/p>\n\n\n\n
Las t\u00e9cnicas de construcci\u00f3n tambi\u00e9n podr\u00edan reducir el costo de llevar una nave espacial gigante al espacio. El enfoque convencional ser\u00eda construir componentes en la Tierra y luego ensamblarlos como Legos en \u00f3rbita, dijo Peck, pero la tecnolog\u00eda de impresi\u00f3n 3D podr\u00eda potencialmente convertir materias primas compactas en componentes estructurales de dimensiones mucho m\u00e1s grandes en el espacio.<\/p>\n\n\n\n
Una opci\u00f3n a\u00fan m\u00e1s atractiva ser\u00eda obtener materias primas de la luna, que tiene una gravedad baja en comparaci\u00f3n con la Tierra, lo que significa que lanzar materiales desde su superficie al espacio ser\u00eda mucho m\u00e1s f\u00e1cil, seg\u00fan Peck. A\u00fan as\u00ed, eso primero requiere una infraestructura de lanzamiento en la luna y, por lo tanto, no es una opci\u00f3n a corto plazo.<\/p>\n\n\n\n
Gran nave espacial, grandes problemas Los dise\u00f1adores tambi\u00e9n tendr\u00e1n que hacer concesiones cuidadosas al decidir a qu\u00e9 altitud debe orbitar la nave espacial, dijo Peck. En altitudes m\u00e1s bajas, el arrastre de la atm\u00f3sfera exterior ralentiza a los veh\u00edculos, lo que les obliga a impulsarse constantemente de nuevo a una \u00f3rbita estable. Esto ya es un problema para la ISS, se\u00f1al\u00f3 Peck, pero para una estructura mucho m\u00e1s grande, que tiene m\u00e1s resistencia actuando sobre ella y requerir\u00eda m\u00e1s combustible para regresar a su lugar, ser\u00eda una gran preocupaci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n Por otro lado, el lanzamiento a mayores altitudes es mucho m\u00e1s caro y los niveles de radiaci\u00f3n aumentan r\u00e1pidamente cuanto m\u00e1s lejos de la atm\u00f3sfera terrestre se aleja un objeto, lo que ser\u00e1 un problema si la nave espacial alberga humanos. Pero si bien construir una estructura de este tipo podr\u00eda ser t\u00e9cnicamente posible, no es factible en ning\u00fan sentido pr\u00e1ctico, dijo Michael Lembeck, profesor de ingenier\u00eda aeroespacial en la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign que ha trabajado en programas espaciales comerciales y gubernamentales.<\/p>\n\n\n\n “Es como si estuvi\u00e9ramos hablando de la construcci\u00f3n de la nave espacial Enterprise”, dijo a Live Science. “Es fant\u00e1stico, no factible y divertido de pensar, pero no muy realista para nuestro nivel de tecnolog\u00eda”, dado el costo, dijo.<\/p>\n\n\n\n Dado el peque\u00f1o presupuesto del proyecto de investigaci\u00f3n, es probable que solo sea un peque\u00f1o estudio acad\u00e9mico para trazar los contornos m\u00e1s tempranos de dicho proyecto e identificar las brechas tecnol\u00f3gicas, dijo Lembeck. En comparaci\u00f3n, el presupuesto para construir una c\u00e1psula para llevar astronautas a la ISS fue de US$3 mil millones. “As\u00ed que el nivel de esfuerzo aqu\u00ed es extremadamente peque\u00f1o en comparaci\u00f3n con los resultados deseados”, agreg\u00f3.<\/p>\n\n\n\n Tambi\u00e9n hay preguntas sobre para qu\u00e9 se utilizar\u00eda una nave espacial tan grande. Lembeck dijo que las posibilidades incluyen instalaciones de fabricaci\u00f3n espacial que aprovechan la microgravedad y la abundante energ\u00eda solar para construir productos de alto valor como semiconductores y equipos \u00f3pticos, o h\u00e1bitats a largo plazo para la vida fuera del mundo. Pero ambos conllevar\u00edan enormes costes de mantenimiento.<\/p>\n\n\n\n “La estaci\u00f3n espacial es una empresa de US$3 mil millones al a\u00f1o”, agreg\u00f3 Lembeck. “Multiplica eso para instalaciones m\u00e1s grandes y r\u00e1pidamente se convierte en una empresa bastante grande y costosa de llevar a cabo”.<\/p>\n\n\n\n China tambi\u00e9n ha expresado inter\u00e9s en construir enormes conjuntos de energ\u00eda solar en \u00f3rbita y enviar la energ\u00eda de regreso a la Tierra a trav\u00e9s de rayos de microondas, pero Peck dijo que la econom\u00eda de un proyecto de este tipo simplemente no se acumula. Peck ha hecho algunos c\u00e1lculos al rev\u00e9s y estima que costar\u00eda alrededor de US$1,000 por vatio, en comparaci\u00f3n con solo US$2 por vatio de energ\u00eda generada a partir de paneles solares en la Tierra.<\/p>\n\n\n\n Quiz\u00e1s la aplicaci\u00f3n m\u00e1s prometedora para una estructura espacial tan grande ser\u00eda cient\u00edfica, dijo Peck. Un telescopio espacial de esa escala podr\u00eda potencialmente ver caracter\u00edsticas en la superficie de planetas en otros sistemas solares. “Eso podr\u00eda ser transformador para nuestra comprensi\u00f3n de los planetas extrasolares y potencialmente la vida en el universo”, agreg\u00f3.<\/p>\n\n\n\n
<\/strong>Una estructura de proporciones tan masivas tambi\u00e9n enfrentar\u00e1 problemas \u00fanicos. Cada vez que una nave espacial est\u00e1 sujeta a fuerzas, ya sea por maniobras en \u00f3rbita o por acoplarse con otro veh\u00edculo, el movimiento imparte energ\u00eda a la estructura de la nave espacial que hace que vibre y se doble, explic\u00f3 Peck. Con una estructura tan grande, estas vibraciones tardar\u00e1n mucho en disminuir, por lo que es probable que la nave espacial requiera amortiguadores o control activo para contrarrestar esas vibraciones, dijo.<\/p>\n\n\n\n