Más propuestas del NIAC para estudiar el sistema solar
Cada año, el grupo de conceptos avanzados e innovadores de la NASA, NIAC, sorprende a propios y extraños al financiar varios proyectos muy ambiciosos que suelen generar una cascada de titulares durante días y meses. Antes de pasar a ver los proyectos de este año, conviene recordar que el NIAC no es ‘la NASA’, sino un pequeño grupo de investigación adscrito a la agencia espacial. Por este motivo debemos ser prudentes y no caer en el sensacionalismo de ‘la NASA va a financiar tal o cual proyecto’, porque se trata de simples estudios de viabilidad que contarán con niveles de financiación prácticamente irrisorios. Sea como sea, pasemos a ver los proyectos más curiosos que este año han pasado a la Fase I del NIAC:
Un calamar para estudiar Europa
Vale, esta propuesta ha acaparado toda la atención de todos los medios. Y es fácil de entender por qué. Se trata de desarrollar un vehículo para explorar el subsuelo de lunas y planetas que no use partes rígidas. El robot, con una apariencia de calamar, se introduciría por cuevas y orificios fácilmente, una característica que resulta ideal a la hora de explorar el océano subterráneo de Europa. En vez de usar energía nuclear, el robot generaría hidrógeno y oxígeno a partir del hielo de Europa y lo almacenaría en el interior de su cuerpo. El calamar robótico se propulsaría quemando hidrógeno e incluso podría moverse sobre la superficie de un mundo rico en hielo. El ‘calamar’ sería también capaz de nadar en el interior del océano europano y echaría mano de iluminación electroluminiscente para estudiar el entorno acuático ¿Veremos algún día robots flexibles que usen ‘locomoción a gas’ corretear por otros mundos?
Triton Hopper
Se trata de un concepto muy curioso. La propulsión nuclear térmica de toda la vida se basa en un reactor nuclear que calienta un fluido propelente, pero el COMPASS Conceptual Design Team ha decidido sustituir el reactor nuclear por un generador de radioisótopos (RTG). Evidentemente, la eficiencia de este tipo de motor es muy inferior a la que tendría un motor de propulsión nuclear tradicional, pero podría ser suficiente en cuerpos de baja gravedad, como por ejemplo Tritón, la luna de Neptuno, u otros objetos del cinturón de Kuiper. ¿Y por qué estos astros y no los asteroides o la Luna? La idea es que puesto que las sondas que se dirijan al sistema solar exterior van a tener que ir equipadas con un RTG sí o sí, pues mejor usarlo también como sistema de propulsión. Otra ventaja es que se usarían los hielos de la superficie de estos cuerpos como propelente (nitrógeno, metano o monóxido de carbono), por lo que la sonda no tendría que llevar su combustible para saltar por la superficie de estos mundos.
El avión dual (DAP), surfeando en la atmósfera de los planetas
El DAP (Dual-Aircraft Platform) consiste en dos aeronaves aladas unidas por un fino cable ultrarresistente de un kilómetro de longitud. Como si fuera un kite-surfer, el avión superior o ‘vela’ proporcionaría la sustentación, mientras que el inferior, o ‘tabla’, transportaría los instrumentos científicos y también generaría impulso para evitar descender en la atmósfera. Según los creadores del concepto, estos aviones podrían estar volando años en la estratosfera sobre la misma zona, de ahí que se les denomine ‘satélites atmosféricos’.
Fabrica tu combustible en el espacio
El combustible es el principal factor limitante en el espacio. La energía la puedes obtener del Sol o de un reactor nuclear, pero el combustible -bueno, el combustible y el oxidante- hay que llevarlo con uno mismo. Esta propuesta se basa en técnicas ISRU (In-Situ Resource Utilization), o lo que es lo mismo, usar el material que uno puede encontrar en asteroides o planetas para fabricar combustible. Propuestas que hacen uso de la atmósfera o el hielo de Marte hay muchas, pero esta intenta crear combustibles almacenables a temperatura ambiente partir de los materiales que podemos encontrar en asteroides cercanos. Los propergoles almacenables a temperatura ambiente suelen ser tremendamente tóxicos, como es el caso de la hidracina (tetrahidruro de dinitrógeno) y el tetróxido de dnitrógeno. Aunque el oxígeno y el hidrógeno se puede sacar del hielo que abunda en los asteroides, ambos compuestos están formados de nitrógeno, un elemento que no abunda en estos astros precisamente. Una opción es usar combustibles almacenables basados en sustancias orgánicas. Al fin y al cabo, el carbono es más que abundante en los asteroides.
APIS, sacándole el agua a los asteroides
APIS (Asteroid Provided In-Situ Supplies) es otra propuesta ISRU muy prometedora que promete recolectar cien toneladas de agua a partir de un asteroide cercano a la Tierra usando, atención, un único lanzamiento de un cohete Falcon 9 v1.1. Para lograr este objetivo se emplearía una misteriosa técnica denominada minería óptica, consistente en rodear un asteroide dentro de una bolsa hermética -como en los planes iniciales de la misión ARM de la NASA- y posteriormente usar la luz solar para fragmentarlo y extraer los volátiles. El agua sería almacenada por la sonda como hielo sólido. Hasta 120 toneladas de agua se podrían sacar de una tajada en una única misión. Luego la sonda con su preciosa carga se dirigiría hacia uno de los puntos de Lagrange del sistema Tierra-Luna para ser usada en algún proyecto de exploración, tripulado o no.
CRICKET, explorando los polos de la Luna en busca de agua
Esta es otra propuesta ISRU. Básicamente se trataría de desplegar un enjambre de pequeños robots en las zonas del polo sur de la Luna que están permanentemente en sombras y donde se sabe que existe hielo mezclado con el regolito. Y cuando digo enjambre, es literalmente, porque los robots estarían organizados en una ‘colmena’ móvil con un robot reina y todos ellos se basarían en tecnología de cubesats. Los ‘grillos’ (crickets) serían los zánganos encargados de estudiar una zona determinada mediante espectrómetros infrarrojos y ultravioleta, espectrómetros de masa y una lámpara de xenón. También llevarían ‘bigotes’ y ‘trompas’ para olfatear el regolito en busca de hielo. Evidentemente, estamos ante una propuesta muy genérica pero que sería aun más interesante si supiéramos cuál es su fuente de energía.
DARN, viajando a las estrellas gracias a los faros cósmicos
La navegación de vehículos espaciales es un tema complejo que dio muchos dolores de cabeza durante los comienzos de la era espacial. Aunque todos los satélites y sondas disponen de sensores estelares y solares, entre otros, para conocer su orientación con respecto a la bóveda celeste, resulta mucho más difícil calcular la posición y trayectoria de un vehículo espacial que viaje entre astros. Este es el motivo que explica por qué el principal sistema de navegación en la actualidad sigue siendo el análisis de las señales de radio emitidas por la nave espacial. Esto está muy bien si tienes en tierra un equipo con ordenadores que calcule tu posición y trayectoria por ti, pero si lo que buscas es una navegación autónoma, bien porque la misión va a estar fuera del contacto con la Tierra (quizá te interese ahorrar tiempo de conexión con las estaciones terrestres), bien porque está muy lejos (fuera del sistema solar), necesitas un sistema fiable. Desde hace décadas se ha sugerido hacer uso de faros cósmicos naturales para este propósito, como es el caso de cuásares, máseres o púlsares, todos ellos objetos que emiten profusamente en radio. La propuesta DARN (Differential Deployable Autonomous Radio Navigation) pretende pulir estas técnicas, lo que incluye la realización de un catálogo de fuentes máser para ser usadas por futuras sondas interplanetarias e interestelars.
WindBots, explorando los cielos de Júpiter
Los WindBots explorarían los cielos de Júpiter y Saturno gracias a la energía de los vientos y del campo magnético (especialmente intenso en Júpiter). La propuesta no da muchos detalles sobre cómo conseguir esta hazaña, así que no podemos discutirla en profundidad.
Paredes sedientas
Se trata de desarrollar un sistema de soporte vital similar a los usados en los submarinos, pero que no tenga que depender de la gravedad para funcionar. La idea no es mala, pero su aplicación a una nave espacial es realmente compleja.
Cubesats sismómetros y nanosensores
El concepto es simple y bien podría llevarse a cabo en un futuro no muy lejano. Pasa por usar un conjunto de cubesats (satélites muy pequeños) para estudiar el interior de cometas y asteroides a través de las ondas sísmicas. O sea, lo mismo que hemos hecho en la Tierra y en la Luna (en Marte habrá que esperar a la misión InSight), pero en cuerpos menores. Por si alguien se está preguntando dónde está la fuente de ondas sísmicas, la respuesta es que una vez la red de cubesats estuviese desplegada, un proyectil chocaría contra la superficie del astro. Hablando de cubesats, otra propuesta aprobada por el NIAC consiste en diseñar nanosensores para cubesats a base de nanotubos de dióxido de titanio -un material nada exótico que se usa en pinturas- para detectar hasta 74 elementos distintos en concentraciones mínimas (del orden de ppb, o sea, partes por mil millones).
No cabe duda de que la mayoría de estas propuestas se quedarán en nada, pero puede que alguna de ellas se convierta en la próxima tecnología milagrosa que nos permita explorar el sistema solar. Quién sabe.
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