A quién no le gusta la idea de flotar libremente en el entorno de gravedad cero del espacio exterior. Parece muy divertido y la gente está dispuesta a pagar millones de dólares a Jeff Bezos y Richard Branson solo por experimentar la gravedad cero durante unos pocos minutos.
Pero si nuestro objetivo es vivir en el espacio durante mucho tiempo, la falta de gravedad será el obstáculo más grande que enfrentaremos.
Por lo tanto, para lograr una presencia humana sostenible en el espacio en la Luna o incluso en Marte, necesitamos resolver el mayor desafío logístico: la gravedad artificial.
Veamos cómo será la vida en gravedad artificial.
ÍNDICE
La gravedad artificial: superando el desafío logístico del espacio
Antes de entrar en detalles, es importante comprender que cuando hablamos de gravedad cero, en realidad nos referimos a la microgravedad.
La gravedad está presente en todas partes todo el tiempo. Es la fuerza que mantiene la estructura del sistema solar y la galaxia unida. Pero se necesita una concentración masiva de masa, como un planeta, para tener un efecto discernible que te haga estar pegado al suelo.
La gravedad es más intensa cuando estás muy cerca de la fuente y se desvanece rápidamente a medida que te alejas. Es similar al calor, que se siente más intenso cuando estás cerca de una fuente de calor y menos intenso cuando estás más lejos.
La Tierra tiene una masa concentrada en su núcleo, que crea un pozo gravitatorio justo en el centro del planeta.
Esta fuerza se irradia hasta la superficie de la Tierra e incluso en el espacio.
Debido a que la superficie de la Tierra está a más de 6000 kilómetros del centro del pozo gravitatorio, no experimentamos una diferencia extrema en la fuerza de la gravedad a diferentes altitudes.
Si subieras una escalera hasta alcanzar la altura de 400 kilómetros, que es la altitud de la Estación Espacial Internacional, aún estarías experimentando el 90% de la gravedad que dejaste atrás en la superficie. Si te soltaras de esa escalera, caerías de vuelta.
Ahora, te estarás preguntando por qué las personas en las naves espaciales flotan a la misma altitud a la que las personas en las escaleras caerían.
Eso se debe a que una nave espacial en órbita está en caída libre constante.
Esto es lo que les sucede a las personas en esas cápsulas de Blue Origin. No están sin peso porque están en el espacio, simplemente han sido lanzadas verticalmente a una velocidad muy alta por un cohete y luego la cápsula se separa para seguir una trayectoria balística antes de comenzar a caer de nuevo.
Otro artículo interesante:
La escala de Kardashov: ¿Hasta dónde puede llegar nuestra civilización?En estado de caída libre, la tripulación flota. Lo mismo ocurre en los aviones que la NASA ha estado utilizando para entrenar astronautas durante décadas.
La diferencia entre una cápsula de Blue Origin y una nave espacial real como un Crew Dragon es que el Dragon alcanza una velocidad orbital donde se mueve tan rápido en paralelo a la superficie de la Tierra que está literalmente cayendo alrededor de la Tierra.
El desafío de la gravedad para la vida humana en el espacio
La gravedad es esencial para nuestra supervivencia.
El cuerpo humano evolucionó bajo la influencia de la gravedad terrestre. Nuestra estructura muscular y esquelética está diseñada para resistir la fuerza de la gravedad.
Todos nuestros órganos internos están diseñados para funcionar con la gravedad. Los alimentos entran por la boca y salen por el otro extremo. Nuestro sistema circulatorio mantiene la sangre fluyendo hacia arriba y hacia abajo a pesar de la fuerza de la gravedad.
Por lo tanto, cuando eliminas la gravedad, todo el cuerpo se confunde y entra en pánico. Nada funciona como debería y si permaneces en estado de ingravidez durante mucho tiempo, tu cuerpo tendrá dificultades para volver a su equilibrio natural cuando regreses a la superficie de la Tierra.
Volver a la gravedad después de estar en el espacio es como tener una resaca en todo el cuerpo, excepto que esta resaca dura meses. Si permaneces sin peso durante demasiado tiempo, es posible que nunca vuelvas a ser como eras antes. Estamos hablando de daño permanente.
Por lo tanto, si queremos convertirnos en una verdadera civilización espacial y explorar los límites del sistema solar y todos los planetas y lunas intermedios, o incluso si solo queremos vivir en la órbita de nuestro propio planeta, necesitaremos sacrificar nuestros cuerpos o desarrollar algún tipo de reemplazo de gravedad artificial.
La única manera de crear gravedad verdadera es con una concentración extrema de masa.
Lo mejor que podríamos hacer con una nave espacial sería crear una fuerza que pudiera simular el efecto de la gravedad.
Afortunadamente, Albert Einstein descubrió cómo hacer esto hace mucho tiempo. Todo lo que necesitamos hacer es acelerar a una velocidad equivalente a la gravedad de la Tierra, que sería una aceleración de 9,8 metros por segundo al cuadrado.
Sin embargo, acelerar a esta velocidad sería increíblemente rápido y requeriría una cantidad enorme de combustible de cohete. Además, no podrías mantener esa velocidad, ya que te acercarías a la velocidad de la luz y el tiempo pasaría más lento para ti en comparación con la Tierra.
La gravedad artificial mediante la rotación
Por lo tanto, si no podemos lograr la gravedad artificial acelerando de manera lineal, podemos recurrir a la rotación.
Otro artículo interesante:
Vida extraterrestre: desentrañando la Paradoja de FermiPara replicar el efecto de la gravedad en el espacio, necesitaríamos crear una estación espacial que gire en círculo.
Podríamos tener dos módulos de estación espacial conectados por una estructura de soporte de un kilómetro de largo y hacerlos girar. Esto generaría una fuerza de aproximadamente 1G en cada uno de los módulos.
Por supuesto, construir una estación espacial tan grande sería extremadamente difícil desde un punto de vista logístico, pero quizás podríamos encontrar una solución más factible.
No necesitamos el anillo completo, solo necesitamos el diámetro y la rotación. Así que podríamos tener dos módulos de estación espacial conectados por una estructura de un kilómetro de largo y hacerlos girar.
Se necesitarían avances en la impresión 3D en microgravedad para construir la estructura de soporte. Podríamos utilizar vehículos espaciales grandes como SpaceX Starships o módulos inflables de Sierra Space para construir la primera estación de gravedad artificial.
¿Las buenas noticias? Que esto ya es concebible con la tecnología actual.
