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04/07/2022

Manufactura en el espacio: el camino hacia el futuro

Carlos Duarte / Lunes, 20 Junio 2022 - 20:57

Tlakitki (constructor en náhuatl) es una nave de manufactura espacial que lanzó la Agencia Espacial Mexicana hacia el asteroide 2534-MexAst para construir una aldea humana en siete años. Para lograrlo, Tlakitki tiene primero que crear toda una serie de máquinas, tales como excavadoras, procesadores para transformar la materia prima del asteroide en materiales útiles, fabricantes para convertir los materiales en partes y ensambladores para integrar las partes en máquinas. El proceso que realizará Tlakitki está cuidadosamente planeado ya que empezará creando una granja de celdas solares para recopilar energía solar y a partir de ahí extraerá los minerales del asteroide y otros materiales que le permitirán crear el conjunto de máquinas autoreplicantes que construirá el hábitat que eventualmente ocuparán humanos. Una vez que se pruebe el concepto, la Agencia Espacial Mexicana fabricará más naves como esa para acondicionar al cinturón de asteroides en un sistema de hábitats para humanos y así aliviar la presión que la sobrepoblación ha ejercido sobre la Tierra. ¿Ciencia ficción? Tal vez ahora, pero con toda seguridad escenarios como este ocurrirán cada vez más en el futuro. Y es que, sí queremos continuar con el desarrollo espacial, la forma de realizar misiones espaciales debe cambiar. 

Actualmente la manera tradicional de utilizar los sistemas espaciales es construirlos en la Tierra y luego enviarlos al espacio. Este enfoque aprovecha la madurez de los procesos de fabricación actuales, pero está limitado por el tamaño y geometría del vehículo de lanzamiento que a su vez limita el tamaño, la forma y la masa de los sistemas que puede llevar. Además, como los motores cohetes producen vibraciones muy fuertes, los sistemas espaciales requieren de soportes estructurales adicionales que no necesitarán en el espacio pero que los harán más voluminosos y costosos. Así, los sistemas espaciales actuales no están diseñados para optimizar su funcionalidad y rendimiento en su entorno de trabajo, sino para sobrevivir al vehículo de transporte. En otras palabras, el sistema espacial primero debe sobrevivir al lanzamiento y luego trabajar en el espacio. Todo esto encarece a los sistemas espaciales y limita su versatilidad. Por lo tanto, una forma de mejorar el desempeño de las misiones espaciales es disminuir la dependencia de los sistemas fabricados en la Tierra a través de fabricarlos en el espacio con materiales espaciales.

Es por esto que actualmente tanto las agencias gubernamentales como las empresas espaciales privadas, están haciendo esfuerzos para desarrollar métodos de fabricación en el espacio. Esto es muy prometedor ya que la fabricación en el espacio, además de ser más adecuada para impulsar el desarrollo espacial, tiene otras ventajas: ya que la combinación de microgravedad, vacío y exposición  a temperaturas extremas entre -150 C y +150 C, con solo cambiar la orientación de la plataforma, pueden producir aleaciones imposibles de lograr en la Tierra. Todo esto sin producir contaminación en el planeta, lo que puede ayudar a aliviar a la Tierra de las presiones del desarrollo que causan la  contaminación y sobreexplotación de recursos. 

La NASA ha realizado ya demostraciones de manufactura  en el espacio a través de técnicas de impresión aditiva en la Estación Espacial Internacional. También, hay muchas empresas que realizan proyectos dedicados a la fabricación de paneles solares,  ensamblaje de estructuras, y el despliegue y fabricación de hábitats. Estos esfuerzos continuarán perfeccionando y en un futuro no muy lejano tendremos empresas de manufactura en el espacio que darán servicio tanto a misiones espaciales como a la Tierra.

La manufactura en el espacio es un paso necesario para detonar las misiones espaciales de larga duración al bajar costos y aumentar la versatilidad de los sistemas. Es una gran oportunidad para impactar en el desarrollo espacial y ahora es el momento para empezar a desarrollarla. Ya no es ciencia ficción. Así que, o nos subimos a este tren, o lo perderemos para siempre.

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