Vivir y trabajar en el espacio durante largos períodos de tiempo es un trabajo duro. Los efectos de la ingravidez no solo tienen un costo físico, sino que realizar caminatas espaciales es un desafío en sí mismo. Durante una caminata espacial, los astronautas pueden desorientarse, confundirse y tener náuseas, lo que dificulta llegar a casa. Y aunque las caminatas espaciales se han llevado a cabo durante décadas, son particularmente importantes a bordo de la Estación Espacial Internacional (EEI).
Por eso, el Charles Stark Draper Laboratory (también conocido como Draper Inc.), una compañía de investigación y desarrollo sin fines de lucro con sede en Massachusetts, está diseñando un nuevo traje espacial con el apoyo de la NASA. Además de giroscopios, sistemas autónomos y otra tecnología de vanguardia, este traje espacial de próxima generación contará con un botón "Llévame a casa" que eliminará mucha de la confusión y las conjeturas de las caminatas espaciales.
Las caminatas espaciales, también conocidas como "Actividad extravehicular" (EVA), son una parte integral de los viajes espaciales y la exploración espacial. A bordo de la ISS, las caminatas espaciales suelen durar entre cinco y ocho horas, dependiendo de la naturaleza del trabajo que se realiza. Durante una caminata espacial, los astronautas usan correas para permanecer fijos en la estación y evitar que sus herramientas floten.
Otra característica de seguridad que entra en juego es la Ayuda simplificada para EVA Rescue (SAFER), un dispositivo que usan los astronautas como una mochila. Este dispositivo se basa en propulsores a reacción controlados por un pequeño joystick para permitir que los astronautas se muevan en el espacio en caso de que se desaten y se alejen flotando. Este dispositivo se utilizó ampliamente durante la construcción de la EEI, que involucró más de 150 caminatas espaciales.
Sin embargo, incluso con un SAFER activado, no es difícil para un astronauta desorientarse durante el EVA y perder el rumbo. O como indicó el ingeniero de Draper Kevin Duda en un comunicado de prensa de Draper, "Sin una forma a prueba de fallas para regresar a la nave espacial, un astronauta está en riesgo del peor de los casos: perdido en el espacio". Como ingeniero de sistemas espaciales, Duda ha estudiado astronautas y su hábitat a bordo de la Estación Espacial Internacional durante algún tiempo.
Él y sus colegas recientemente presentaron una patente para la tecnología, a la que se refieren como un sistema de "autorretorno de actividad extravehicular asistida". Como describieron el concepto en la patente:
"El sistema estima el estado de navegación de un miembro de la tripulación en relación con una ubicación fija, por ejemplo en una nave espacial en órbita que lo acompaña, y calcula una trayectoria de orientación para devolver al miembro de la tripulación a esa ubicación fija". El sistema puede tener en cuenta los requisitos de seguridad y autorización mientras calcula la trayectoria de orientación ".
En una configuración, el sistema controlará el paquete SAFER del miembro de la tripulación y seguirá una trayectoria prescrita de regreso a una ubicación designada como "hogar". En otro, el sistema proporcionará instrucciones en forma de señales visuales, auditivas o táctiles para dirigir al miembro de la tripulación a su punto de partida. El miembro de la tripulación podrá activar el sistema por sí mismo, pero un operador remoto también podrá activarlo si es necesario.
Según Séamus Tuohy, director de sistemas espaciales de Draper, este tipo de tecnología de regreso a casa es un avance en la tecnología de trajes espaciales que se ha retrasado mucho. “El traje espacial actual no presenta una solución de navegación automática, es puramente manual, y eso podría presentar un desafío para nuestros astronautas si están en una emergencia ”, dijo.
Tal sistema presenta múltiples desafíos, uno de los cuales tiene que ver con los Sistemas de Posicionamiento Global (GPS), que simplemente no están disponibles en el espacio. El sistema también tiene que calcular una trayectoria de retorno óptima que tenga en cuenta los requisitos de tiempo, consumo de oxígeno, seguridad y autorización. Por último, tiene que ser capaz de guiar a un astronauta desorientado (o incluso inconsciente) efectivamente a su esclusa de aire. Como explicó Duda:
“Darle a los astronautas un sentido de dirección y orientación en el espacio es un desafío porque no hay gravedad y no hay una manera fácil de determinar qué camino está arriba y abajo. Nuestra tecnología mejora el éxito de la misión en el espacio al mantener a la tripulación segura ”.
La solución, en lo que respecta a Duda y sus colegas, es equipar futuros trajes espaciales con sensores que puedan monitorear el movimiento, la aceleración y la posición relativa del usuario a un objeto fijo. Según la patente, esto probablemente sería una nave espacial en órbita acompañante. Los módulos de navegación, guía y control también se programarán para adaptarse a diversos escenarios, que van desde GPS hasta navegación asistida por visión o seguimiento de estrellas.
Draper también ha desarrollado un software patentado para el sistema que fusiona datos de sistemas de navegación inerciales y basados en visión. El sistema se beneficiará aún más del extenso trabajo de la compañía en tecnología portátil, que también tiene amplias aplicaciones comerciales. Al desarrollar trajes espaciales que permiten al usuario obtener más datos de su entorno, están llevando de manera efectiva la tecnología de realidad aumentada al espacio.
Más allá de la exploración espacial, la compañía también prevé aplicaciones para su sistema de navegación aquí en casa. Estos incluyen socorristas y bomberos que tienen que navegar a través de habitaciones llenas de humo, paracaidistas que caen hacia la Tierra y buzos que pueden desorientarse en aguas profundas. Literalmente, cualquier situación en la que la vida y la muerte dependan de no perderse podría beneficiarse de esta tecnología.
