El traje espacial del futuro será como una segunda piel

El BioTraje (BioSuit) del MIT, un traje espacial ceñido que ofrece una movilidad mejorada y una masa reducida

Para los futuros astronautas, el proceso de colocarse el traje espacial podría ir de la siguiente manera: En vez de meterse en un traje convencional, voluminoso y presurizado con gas, el astronauta se enfundará en una indumentaria ligera y estirable, revestida con diminutos muelles parecidos a músculos.

Ellos se conectarán luego a la energía de la nave, para activar los muelles y que se contraigan, y aprieten automáticamente, de un modo calculado. La prenda alrededor de su cuerpo, será una segunda piel.

El traje, presurizado y ceñido, no solo protegerá al astronauta, sino que le dará también mucha más libertad de movimientos físicos durante sus actividades de exploración planetaria. Para sacarse el traje, el proceso será incluso más sencillo.

Los ingenieros del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), en Cambridge, Estados Unidos, están ahora un paso más cerca de diseñar dicho traje espacial activo: El equipo de Dava Newman, profesora de aeronáutica y astronáutica en el MIT, ha diseñado prendas de compresión activa que incorporan pequeñas espirales parecidas a muelles que se contraen en respuesta al calor.

Las espirales están hechas de una aleación con memoria de forma (SMA, por sus siglas en inglés), un tipo de material que “recuerda” una forma prediseñada y que, cuando es doblado o deformado, puede recuperarla al ser calentado.

Estas prendas pueden conducir a la estructura definitiva para el avanzado traje espacial ceñido en el que Newman lleva trabajando desde hace años, y que está pensado para permitir una movilidad superior a los astronautas que algún día alcancen Marte o regresen a la Luna.

El rasgo que más llama la atención en el revolucionario traje espacial de Newman es su inusitada delgadez, que le resta mucho peso.

En lugar del tradicional traje hinchado y voluminoso, que en ese sentido apenas ha cambiado desde que comenzó la Era Espacial, el nuevo traje no se basa en la presurización gaseosa para proteger del vacío espacial al astronauta, sino en la contrapresión mecánica, que se aplica envolviendo buena parte del cuerpo (sobre todo brazos y piernas, pero no la cabeza, para la que se usa un casco, y optativamente algunas otras partes como el torso) con prietas capas de material.

Gracias a ello, el traje permite una gran libertad de movimientos, mucho mayor que la que ofrecen los trajes tradicionales. El nuevo traje es muy apretado, pero también muy elástico.

El usuario de un traje espacial convencional está esencialmente dentro de un globo de gas que le proporciona el oxígeno y la presión atmosférica necesarios para mantenerle vivo en el vacío del espacio o en otros ambientes comparables, y la movilidad de brazos y piernas queda muy limitada.

En el nuevo traje de contrapresión mecánica, en cuyos últimos avances han colaborado Bradley Holschuh y Edward Obropta, se combinan materiales elásticos pasivos con materiales activos.

Aunque los trajes espaciales ceñidos ya han sido propuestos en el pasado, un obstáculo de diseño se ha mantenido de forma persistente: cómo introducirse y cómo salir de un traje hermético que ha sido diseñado para estar extremadamente ajustado. Aquí es donde las aleaciones de memoria de forma podrían proporcionar una solución.

Tales materiales solo se contraen cuando se calientan, hasta llegar a un punto, en el caso de este traje, en que quedan “fijados” mediante otro mecanismo (en cuyo diseño el equipo está ahora trabajando), y cuando llega el momento de quitarse el traje, la exposición a una temperatura lo bastante fría permite que se afloje lo suficiente como para ser retirado del cuerpo sin dificultades significativas.

Para encontrar un material activo que fuera el más adecuado para ser usado en el espacio, el equipo de Newman, Holschuh y Obropta consideró 14 tipos de materiales con capacidad de cambio de forma, desde elastómeros dieléctricos a polímeros con memoria de forma, antes de decantarse por aleaciones con memoria de forma de níquel-titanio.

Cuando se les ajusta debidamente, los muelles hechos de este material, que son de pequeño diámetro, pesan muy poco y están tupidamente concentrados en una estructura que puede recordar un poco a la cota de malla de los guerreros medievales, se contraen al ser calentados para producir una cantidad notable de fuerza, sobre todo teniendo en cuenta su masa ligera, que los hace ideales para ser empleados en una indumentaria de compresión de bajo peso.

Las aleaciones con memoria de forma como el níquel-titanio pueden en esencia ser “entrenadas” para regresar a una forma original en respuesta a una cierta temperatura.