Cada vez más gente viaja al espacio, pero la Estación Espacial Inte acional sólo puede albergar a 11 personas a la vez. El Instituto Aurelia, un laboratorio de arquitectura espacial sin ánimo de lucro con sede en Cambridge (Massachusetts), tiene una idea que puede ayudar: un hábitat que puede lanzarse en pilas compactas de baldosas planas y autoensamblarse en órbita.
Construir grandes hábitats espaciales es difícil. Los componentes estructurales, como las paredes, tienen que caber en un cohete. A menudo no hay espacio suficiente para lanzarlo todo de una vez. Se necesitan varios lanzamientos para construir estructuras más grandes, como la ISS, lo que aumenta los gastos. Una vez que todos los componentes han llegado al espacio, los hábitats deben ser construidos por humanos, y eso es un trabajo peligroso.
"Si confías en un ser humano para que te ayude a montar algo, tiene que ponerse un traje extravehicular", explica Ariel Ekblaw, Director General del Instituto Aurelia. "Arriesga su vida. Nos encantaría que esto se hiciera de forma más segura en el futuro".
A principios de agosto, en un espacio de trabajo conjunto en Roslindale (Massachusetts), el Instituto Aurelia mostró una maqueta de un hábitat espacial llamado TESSERAE, acrónimo en inglés de estructuras espaciales electromagnéticas teseladas para la exploración de ento os reconfigurables y adaptables. La estructura parece un balón de fútbol futurista de un piso de altura. El equipo describió cómo se unirían las baldosas de la estación, de unos dos metros de alto y dos de ancho.
La idea es que la estructura sea lo más compacta posible para el lanzamiento. "Ahora mismo, todo lo que sube está en la estructura rígida de la carga útil, que es lo que va encima del cohete", explica Stephanie Sjoblom, vicepresidenta de estrategia y desarrollo empresarial del Instituto Aurelia. "Con esta tecnología creamos baldosas que se apilan como si fueran cajas de IKEA".
Tras un lanzamiento con éxito, las baldosas se lanzarían al espacio en una estructura o red similar a un globo para evitar que se desplacen. La red mantendría las baldosas, que tienen potentes imanes en sus bordes, lo suficientemente cerca como para que se produjera una atracción magnética. Se espera que las baldosas encajen por sí solas en la configuración correcta la primera vez. Una combinación de sensores y magnetómetros puede determinar si no se ensamblan correctamente. En ese caso, una corriente recorre los imanes para separar las baldosas mal configuradas y volver a intentarlo. Tras el ensamblaje, los sistemas eléctricos y de fontanería pueden montarse a mano.
Módulos e hinchables
Hasta ahora, el equipo ha ensamblado con éxito baldosas más pequeñas a mano en el espacio varias veces, incluso durante la misión Ax-1 de Axiom Space a la ISS en 2022. Todavía tienen que construir un modelo a escala de TESSERAE en el espacio y dicen que la construcción probablemente requeriría un socio.
"Nos resulta difícil dar una cifra exacta de cuánto tiempo tardará en estar tripulado por humanos", afirma Ekblaw. "Probablemente dependa de si conseguimos asocia os con la NASA o con Axiom. Pero seguro que para la década de 2030". Aurelia no revela cuánto dinero ha recaudado o gastado en este trabajo, pero afirma que ha sido financiado en parte por subvenciones de la NASA, patrocinios corporativos y donantes filantrópicos.
Hay muchos grupos trabajando en estaciones espaciales. Axiom Space está trabajando en su propia estación orbital, cuyo primer módulo pretende lanzar en 2026 y acoplar temporalmente a la ISS. Blue Origin y Sierra Space trabajan en Orbital Reef, un proyecto para albergar hasta 10 personas a la vez en un "parque empresarial de uso mixto". Estas estaciones dependerán de los humanos para su construcción, y lanzar las piezas probablemente llevará unos cuantos viajes.
Hay otra forma de hacer algo compacto para su lanzamiento: inflarlo en órbita. La NASA ya lo ha hecho: su hábitat experimental BEAM, que está conectado a la ISS, se lanzó en 2016 y ha almacenado carga. Sierra Space quiere fabricar hábitats hinchables tan grandes como un edificio de tres plantas, aunque todavía tienen que probar estos diseños en el espacio.
Ekblaw considera que el hábitat TESSERAE y los inflables son tecnologías complementarias. La dura cubierta exterior de TESSERAE debería proteger mejor a los astronautas de los desechos espaciales, como los micrometeoroides. Y el hábitat TESSERAE es más fácil de reparar que un inflable, dice, porque las baldosas pueden cambiarse fácilmente. No ocurre lo mismo con los inflables, en los que una rotura puede suponer un complicado trabajo de parcheado o la sustitución de todo el hábitat. "Estoy muy a favor de los hinchables", afirma Ekblaw. "Creo que la respuesta debería ser ambas cosas, no ninguna".
Retos de diseño
El Instituto Aurelia prevé que, una vez construido, el hábitat TESSERAE será bastante diferente de lo que solemos ver en la ISS: no sólo funcional, sino también divertido, accesible y cómodo.
El diseño contiene elementos caprichosos basados en docenas de entrevistas con astronautas. Uno de ellos parece una enorme anémona de mar hinchable que sobresale de la pared. Pero en realidad es un sofá: tumbarse en el espacio no es fácil, así que, en teoría, los astronautas podrían meterse entre ramas hinchables y ponerse cómodos.
No obstante, será difícil ampliar la tecnología. Oliver Jia-Richards, ingeniero aeroespacial de la Universidad de Michigan, no está seguro de que la combinación de imanes y sensores de Aurelia sea suficiente para que se autoensamblen baldosas más grandes. Mover cosas con precisión en el espacio suele requerir un sistema de propulsión. "Si lo consiguieran, sería un gran avance", afirma Jia-Richards. Ekblaw afirma que no descarta la necesidad de propulsión.
Las estructuras que pueden crear actualmente las baldosas tampoco son herméticas y, por tanto, no están preparadas para el ser humano, señala Ekblaw. Su equipo podría añadir pestillos en los bordes de las baldosas, lo que las uniría más estrechamente. Otra idea es inflar un globo hermético en medio del espacio para que vivan personas. En ese caso, las baldosas se convertirían en un simple exoesqueleto de una vejiga interior presurizada.
El equipo acaba de recibir la aprobación de la NASA para enviar más tejas pequeñas a la ISS el año que viene. Esta vez, enviarán unas 32 (en lugar de sólo siete) y verán si pueden construir una estructura esférica completa a pequeña escala.