Soldar en el espacio es una pesadilla física, pero Reino Unido tiene una buena razón para intentarlo

Hemos entrado en un punto en el que las grandes naciones tienen un objetivo: autonomía espacial. Y, aunque entran en juego muchos factores, uno de los más importantes es la capacidad de fabricar y ensamblar en el espacio. ¿Cómo? Soldando directamente en el espacio, pero aunque en la ciencia ficción lo hemos visto en numerosas ocasiones, la cosa se complica cuando lo queremos aplicar al mundo real. Ahora, una universidad británica cree haber encontrado la solución.

Un ‘Wall-e’ soldador.

Pesadilla. Soldar en la Tierra es un proceso extremadamente sencillo. Sólo tenemos que aplicar una altísima temperatura y tanto la gravedad como la atmósfera nos lo ponen fácil. En el espacio, la cosa cambia, convirtiendo algo rutinario en una auténtica pesadilla física. Hay tres elementos que entran en juego:

• Microgravedad: en la Tierra, la gravedad hace que la gota del metal de unión (el estaño, por ejemplo) caiga sobre los elementos a unir. En el espacio, al no haber gravedad, la tensión superficial es la fuente dominante: el metal fundido no se queda en su sitio, sino que tiende a formar esferas. Además, el gas no escapa del metal fundido, lo que provoca porosidades y una mayor debilidad estructural.
• Presión: no hay oxidación porque no hay oxígeno, pero tampoco hay presión, lo que reduce el punto de ebullición de ciertas aleaciones. Esto puede causar que, a ciertas temperaturas, algunos componentes críticos del metal se evaporen en lugar de fundirse. De nuevo: se altera la química de la soldadura y las propiedades de la unión.

La política del descarte. Si eso fuera poco, soldar en el espacio es una pesadilla para unos astronautas que tienen trajes que limitan sus movimientos y que siempre estarían bajo la presión de que una chispa o la escoria perforasen el traje. Adiós astronauta. Es por ello que las administraciones se han acostumbrado a la logística del descarte: antes que reparar algo, mejor desecharlo y lanzar algo nuevo desde la Tierra. Menos riesgos, menos quebraderos de cabeza.

ISPARK. A todas luces, choca con la política más actual: la del reciclaje. Hace unos días ya vimos que, mientras la NASA quiere tirar la Estación Espacial Internacional a la basura, hay quien quiere reciclarla para aprovechar todos los elementos que tiene. Y construir plataformas en el espacio a base de piezas menores es más razonable que lanzar esas estructuras ya premontadas desde la Tierra.

Ahí entra en juego el descubrimiento de la Universidad de Leicester, en Reino Unido. En colaboración con TWI Ltd, ha puesto en marcha lo que han bautizado como “Proyecto ISPARK”, o “Intelligent SPace Arc-welding Robotic Kit”. No se trata de una nueva soldadura física, sino de un robot que haga el trabajo.

Siguen existiendo problemas que pueden comprometer la integridad de la propia soldadura, pero que un robot haga el trabajo elimina el extremo riesgo para los astronautas. Y, precisamente, los investigadores apuntan que lograr esto “redefinirá cómo se construyen y mantienen grandes estructuras en órbita” en la nueva era de la economía espacial. No son los únicos, ya que empresas como ThinkOrbital o la Universidad de Texas también están empujando esta posibilidad.

Hoja de ruta. Hay que aclarar que es una tecnología que tiene que probarse. El primer paso será someter al sistema robótico a pruebas en cámaras que simulan el vacío del espacio para verificar tanto que el arco eléctrico como que el comportamiento de los materiales son estables en un entorno sin atmósfera. Además de los resultados directos, compararán con un gemelo digital.

Se trata de una tecnología que virtualiza (gracias a cálculos por ordenador) la física de la soldadura en el vacío y la microgravedad. Son datos con los que entrenarán al robot, pero también con los que compararán los resultados del mundo físico. Y, si todo sale bien, en fases posteriores el objetivo es probarlo en condiciones de realidad orbital. Ahí entran en juego otros factores como la radiación o los ciclos térmicos dinámicos (condiciones de frío y calor extremo en cuestión de un instante).

En busca de la autonomía. Poca broma con esto. El “Kit Robótico de Soldadura de Arco Espacial Inteligente” ha recibido fondos a través del Programa Nacional de Innovación Espacial de la Agencia Espacial de Reino Unido. Concretamente, 560.000 libras para desarrollar este sistema. Todo está encuadrado dentro de un programa mayor de la Agencia, que va a destinar 17 millones de libras a 17 proyectos de innovación espacial.

Si miramos la “foto” global europea, se contextualiza dentro de una realidad en la que también vemos que la Agencia Espacial Europea busca una cosa: autonomía. La agencia británica y la ESA se han cansado de depender de la NASA o el Roscosmos para sus misiones espaciales, y estamos viendo cómo desarrollan tecnologías o inyectan más de 900 millones de euros para encontrar un sustituto europeo a SpaceX.

Y, evidentemente, montar y arreglar en el espacio es mucho más sostenible que seguir creando tecnología que cuesta cientos de millones de euros y es de usar y tirar.

Imágenes | Universidad de Leicester

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Alejandro Alcolea

Fuente de esta noticia: https://www.xataka.com/espacio/soldar-espacio-pesadilla-fisica-reino-unido-tiene-buena-razon-para-intentarlo-soberania-espacial

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