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Los 12 mayores desafíos para la exploración espacial

Los 12 mayores desafíos para la exploración espacial

problema: propulsión

Nuestros barcos son demasiado lentos

Volar por el espacio es fácil. Es un vacío, después de todo; nada que te frene. ¿Pero empezar? Eso es un oso. Cuanto mayor es la masa de un objeto, más fuerza se necesita para moverlo, y los cohetes son bastante masivos. Los propulsores químicos son excelentes para un impulso inicial, pero su preciado queroseno se quemará en cuestión de minutos. Después de eso, espere llegar a las lunas de Júpiter en, oh, cinco a siete años. Eso es un montón de películas en vuelo. La propulsión necesita un método radicalmente nuevo. Aquí hay un vistazo a lo que los científicos de cohetes tienen ahora, están trabajando o desearían tener. —Nick Stockton

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problema: basura espacial

Es un campo minado allá arriba

¡Felicidades! Has lanzado con éxito un cohete a la órbita. Pero antes de irrumpir en el espacio exterior, de la nada aparece un satélite deshonesto que tapa el tanque de combustible de la segunda etapa. No más cohetes.

Este es el problema de los desechos espaciales y es muy real. La Red de Vigilancia Espacial de EE. UU. Tiene ojos en 17.000 objetos, cada uno al menos del tamaño de una pelota de béisbol, que se precipitan alrededor de la Tierra a velocidades de más de 17.500 mph; si cuentas piezas de menos de 10 centímetros, está más cerca de 500.000 objetos. Los adaptadores de lanzamiento, las cubiertas de las lentes, incluso una mancha de pintura pueden abrir un cráter en sistemas críticos.

Los escudos Whipple (capas de metal y Kevlar) pueden proteger contra las piezas pequeñas, pero nada puede salvarlo de un satélite completo. Unas 4.000 orbitan la Tierra, la mayoría muertas en el aire. El control de la misión evita caminos peligrosos, pero el seguimiento no es perfecto.

basura espacial

Sacar a los satélites de la órbita no es realista; se necesitaría toda una misión para capturar solo uno. Entonces, a partir de ahora, todos los satélites tendrán que salirse de órbita por sí mismos. Tirarán el combustible adicional, luego usarán propulsores de cohetes o velas solares para inclinarse hacia abajo y quemarse al volver a entrar. Ponga programas de desmantelamiento en el 90 por ciento de los nuevos lanzamientos o obtendrá el síndrome de Kessler: una colisión conduce a más colisiones hasta que hay tanta basura allí arriba, nadie puede volar en absoluto. Eso podría ser dentro de un siglo, o mucho antes si estalla la guerra espacial. Si alguien (¿como China?) Comienza a hacer estallar satélites enemigos, “sería un desastre”, dice Holger Krag, director de la Oficina de Desechos Espaciales de la Agencia Espacial Europea. Esencial para el futuro de los viajes espaciales: la paz mundial. —Jason Kehe


problema: navegación

No hay GPS para el espacio

Deep Space Network, una colección de conjuntos de antenas en California, Australia y España, es la única herramienta de navegación para el espacio. Todo, desde los satélites de proyectos estudiantiles hasta la sonda New Horizons que serpentea a través del Cinturón de Kuiper, depende de que se mantenga orientado. Un reloj atómico ultrapreciso en la Tierra mide el tiempo que tarda una señal en llegar desde la red a una nave espacial y regresar, y los navegantes lo utilizan para determinar la posición de la nave.

Pero a medida que más y más misiones despegan, la red se congestiona. La centralita suele estar ocupada. Entonces, a corto plazo, la NASA está trabajando para aligerar la carga. Los relojes atómicos en las propias naves reducirán el tiempo de transmisión a la mitad, permitiendo cálculos de distancia con un solo enlace descendente. Y los láseres de mayor ancho de banda manejarán grandes paquetes de datos, como fotos o mensajes de video.

Sin embargo, cuanto más se alejan los cohetes de la Tierra, menos fiable se vuelve este método. Claro, las ondas de radio viajan a la velocidad de la luz, pero las transmisiones al espacio profundo aún toman horas. Y las estrellas pueden decirte adónde ir, pero están demasiado distantes para decirte dónde estás. Para misiones futuras, el experto en navegación del espacio profundo Joseph Guinn quiere diseñar un sistema autónomo que recopile imágenes de objetivos y objetos cercanos y use su ubicación relativa para triangular las coordenadas de una nave espacial, sin necesidad de control terrestre. “Será como un GPS en la Tierra”, dice Guinn. “Pones un receptor GPS en tu coche y el problema se soluciona”. Él lo llama un sistema de posicionamiento en el espacio profundo, DPS para abreviar. —Katie M. Palmer


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