La vida a bordo de la Estación Espacial Internacional pronto será decididamente más agradable. Los astronautas están a punto de cosechar su primera pequeña cosecha de lechuga, y una máquina de espresso de fabricación italiana está programada para su entrega en noviembre. Y si todo va según lo planeado, la estación espacial puede llegar a ser mucho menos estrecha para el próximo verano gracias a un módulo adicional construido por Bigelow Aerospace.
Sin embargo, la adición no se verá como el resto de la estación: es un módulo inflable (altamente sofisticado) con una carcasa flexible.
El Bigelow Expandable Activity Module (BEAM) será el primer módulo espacial no rígido y expansible para alojar ocupantes humanos. BEAM está programado para llegar, desinflado y compacto, a bordo de la octava misión de reabastecimiento de carga SpaceX ISS en 2015. Una vez fijado a la ISS por el robot Canadaarm2, BEAM se inflará a una habitación de 13 por 11 pies, y los astronautas comenzarán un prueba planificada de dos años respaldada por la NASA. En particular, la NASA está interesada en cómo la estructura resiste cosas como golpes de micro meteoros y radiación en comparación con estructuras rígidas, principalmente metálicas más tradicionales, como la propia ISS.
Sin un marco rígido, la fragilidad y las fugas de aire son, por supuesto, una preocupación. Pero la carcasa de BEAM está construida menos como un globo y más como un neumático grueso envuelto en un chaleco tipo Kevlar. Michael Gold, director de operaciones de DC y crecimiento empresarial de Bigelow Aerospace, dice que la naturaleza flexible de BEAM es parte de la razón por la que podría ofrecer grandes ventajas.
A diferencia de las estructuras rígidas como la ISS, BEAM es más adecuado para satisfacer muchas de las necesidades de la próxima generación de la NASA: se puede adaptar a actividades o misiones especializadas, por ejemplo, como espacio de ejercicio o un lugar para que el astronatus realice experimentos, y se puede conectar juntos para formar estructuras aún más grandes. Más volumen interno también significa más espacio para suministros.
Sin embargo, quizás el beneficio más importante de los otros diseños de BEAM y Bigelow Aerospace es que su huella de lanzamiento es bastante pequeña y liviana con solo 3, 000 libras, lo que hace que sea mucho menos costoso lanzarlo que estructuras rígidas de tamaño similar.
En comparación, el peso total de la EEI es de 925, 000 libras, o lo sería, si estuviera sentado en la Tierra, en lugar de estar en órbita.
"No solo lo protegeremos contra los asteroides y la radiación", dice Gold, "sino [también] de una amenaza mucho mayor, que son los recortes presupuestarios. Nuestra tecnología se puede implementar por una fracción del costo de los sistemas tradicionales ".
Mientras la NASA y las agencias espaciales internacionales se esfuerzan por mover a los astronautas hacia Marte y más allá, mientras se enfrentan a batallas presupuestarias en la Tierra, descubrir cómo hacer más con menos es una de las innovaciones más necesarias en la exploración espacial moderna.
La compañía ya ha probado los conceptos de BEAM en órbita, con embarcaciones Genesis I y Genesis II anteriores (y algo más pequeñas), que fueron lanzadas y probadas en 2006 y 2007 a bordo de cohetes nucleares convertidos de la era soviética.
Sin embargo, esta nueva ronda de pruebas BEAM será la primera con astronautas humanos adentro. La NASA está probando actualmente el módulo BEAM en el suelo, tanto con Bigelow como con probadores de materiales independientes, para comprender cómo sus materiales se estiran y retienen su forma con el tiempo, así como exactamente cómo fallan las estructuras cuando se superan sus límites.
La idea de utilizar materiales no rígidos para estructuras en el espacio ha existido durante décadas. La NASA ha diseñado y probado el concepto sobre el terreno, pero el módulo BEAM será la primera estructura flexible y no metálica que los astronautas probarán en el espacio. Prueba humana finalmente está sucediendo ahora, porque la NASA está buscando formas de llevar a las personas a Marte y otros destinos lejanos, lo que requerirá una nave espacial más grande y una mayor capacidad de la tripulación.
Jason Crusan, director de sistemas avanzados de exploración en la NASA, dice que una vez que el módulo BEAM se instale en la ISS el próximo verano, medir cómo las fugas del módulo será una de las principales preocupaciones.
"Todo se filtra en algún momento, incluso nuestras estructuras sólidas y rígidas", dice Crusan. "Hay puntos y sellos y demás, y entender cómo esos pueden o no filtrarse con el tiempo y [con BEAM] será realmente importante para nosotros".
Crusan también dice que el interior de BEAM estará equipado con sensores de temperatura, impactos de micro meteoritos y radiación, lo que debería ayudar a la NASA a comprender mejor de qué manera las naves espaciales no rígidas son más o menos peligrosas para los astronautas durante largos períodos de tiempo. .
La forma en que el módulo de caparazón blando reacciona a la radiación también es una preocupación para la NASA. Pero esta podría ser otra área en la que el uso de una estructura no rígida, en su mayoría no metálica, ofrece un beneficio sustancial.
"Cuando [las estructuras metálicas] son golpeadas por una partícula de radiación, la partícula se divide en muchas", dice Crusan. "Las estructuras blandas [como BEAM] no tienen elementos metálicos, por lo que su única partícula permanece como una partícula de alta energía y pasa a través de ella".
En teoría, entonces, la estructura pequeña e inflable de BEAM debería significar menos ataques de radiación más concentrados que pasan a través del módulo, en lugar de una pulverización de muchas más partículas menos potentes, aunque aún potencialmente dañinas, como las que los astronautas están sujetos en la EEI y otros nave espacial con carcasa metálica.
El módulo BEAM y sus sucesores (la compañía también está trabajando en estructuras más avanzadas y más grandes, como el BA 330 de 330 metros cúbicos) pueden ser críticos para los planes futuros de la NASA a medida que los humanos se aventuran más en el espacio.
La NASA está muy avanzada en el desarrollo de un vehículo de lanzamiento de próxima generación, el Space Launch System o SLS, así como una nueva cápsula, Orion. Se espera que ambos hagan su primer lanzamiento en 2017 y, al igual que el BEAM, deberían ayudar a avanzar más en el espacio.
"El siguiente componente que necesitamos en órbita es algo que extiende la duración de Orión más allá de su duración de menos de 30 días y un equipo de cuatro personas a períodos de tiempo cada vez más largos", dice Crusan, "y eso será algún tipo de limitación habitat."
Si las pruebas salen según lo planeado, la naturaleza flexible, modular y de bajo costo de BEAM y otros módulos futuros como podría podrían formar los hábitats limitados que los astronautas necesitarán en el largo viaje a Marte y más allá.
