Los vuelos espaciales de larga duración plantean serios desafíos para el cuerpo humano, como la atrofia muscular, la pérdida de masa ósea, la degradación de la vista y la inmunosupresión. Muchos de estos efectos están relacionados con la falta de gravedad.

Generar gravedad artificial dentro de hábitats espaciales giratorios valiéndose de la fuerza centrífuga ha sido un sueño de la ciencia-ficción desde los primeros pioneros de la astronáutica. Sin embargo, la rotación para producir gravedad artificial plantea un serio desafío; los seres humanos experimentamos incomodidad y mareos cuando se nos expone a velocidades de rotación superiores a unas pocas revoluciones por minuto (RPM).

Para producir, a velocidades de rotación de entre 1 y 2 revoluciones por minuto, una fuerza que ejerza un tirón hacia el suelo similar al tirón gravitacional que actúa de forma natural en la superficie de la Tierra, se necesita una estructura del orden del kilómetro de largo. Como referencia, la Estación Espacial Internacional (ISS), la más grande de la historia hasta ahora, mide solo 109 metros de longitud.

Para abordar el reto de diseñar una estructura que sería una decena de veces más larga que la ISS, el equipo de Zachary Manchester, de la Universidad Carnegie Mellon en Estados Unidos, propone recurrir a los recientes avances en metamateriales mecánicos para diseñar estructuras ligeras desplegables con relaciones de expansión sin precedentes, de 150 veces la longitud inicial o más.

Una estructura de este tipo pesaría lo bastante poco y, plegada, ocuparía un volumen lo bastante pequeño como poder colocarla en órbita terrestre mediante un solo cohete Falcon Heavy. Luego, ya en órbita, se desplegaría de forma autónoma hasta alcanzar una longitud final de un kilómetro o más, sin necesidad de complejas tareas de montaje o fabricación en órbita.

La ilustración muestra la secuencia de instalación de la “columna vertebral” de un kilómetro de longitud. Tras el lanzamiento al espacio, la estructura es liberada en órbita a la Tierra y se despliega, permitiendo luego la agregación de módulos habitables. Al rotar, se logra gravedad artificial en los extremos. Los recuadros muestran el aspecto de un tramo de la columna vertebral extendido (arriba) y el de otro tramo retraído (abajo). (Imagen: Zachary Manchester / Tzipora Thompson)

El siguiente paso en esta línea de investigación será analizar un concepto de misión análogo al de la futura estación espacial Lunar Gateway (que estará en órbita a la Luna), en la que una estructura desplegable del orden del kilómetro forma la columna vertebral de una gran estación espacial giratoria.

Fuente: noticiasdelaciencia.com