lucy zakharova imagina un hábitat lunar inflable hecho de aerogel de sílice

lucy zakharova imagina un hábitat lunar inflable hecho de aerogel de sílice

habitat lunar ‘hestia’ por LUCY ZAKHAROVA 

 

Como arquitecta espacial, Lucy Zakharova se dedica a la investigación científica y arquitectónica que integra el diseño a través de escalas y disciplinas. Es codirectora de CSI de la Universidad de Columbia, y actualmente dirige el proyecto MEPSA (Mars Water-Based Propellant ISRU system) de conceptos de sistemas aeroespaciales revolucionarios de la NASA. Ampliando su pasión por el cosmos, Zakharova presenta Hestia, una embarcación permanente, habitable, autodesplegable e inflable que se presenta en una serie de esfuerzos para establecer un asentamiento humano autosostenible en la superficie de la luna.

 

«La estructura exterior está diseñada para mantener una temperatura y una atmósfera internas estables. Lo anterior es necesario para el bienestar y la supervivencia de la tripulación. Su arquitectura crea un entorno presurizado alrededor del volumen habitable, protegiendo a los astronautas de las temperaturas extremas y las duras condiciones de la superficie lunar», explica la arquitecta.

 

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Fase A – Antártida, una instalación de prueba móvil | todas las imágenes © Lucy Zakharova

 

 

usando elementos altamente duraderos y aislantes

 

Zakharova (ver más aquí) explica cómo nuestra Luna no tiene una atmósfera para protegerla del viento solar, los micrometeoroides y la radiación. Es vulnerable al flujo constante de partículas de alta energía, rayos X y luz ultravioleta que causan una gran tensión en los equipos y materiales. Su superficie es extremadamente seca y polvosa, con temperaturas que cambian drásticamente entre el día y la noche, alcanzando hasta 127°C durante el día y -173°C por la noche. Al mismo tiempo, las temperaturas en la luz solar directa frente a la sombra pueden variar hasta 200°C. En consecuencia, los materiales deben elegirse con cuidado y las temperaturas deben controlarse.

 

«Por ejemplo, un material puede tener características de expansión térmica dramáticamente diferentes mientras interactúa con otro material. Esto resulta en la fatalidad de una estructura. Dicho hábitat puede desgarrarse a sí mismo a medida que los materiales se expanden y contraen de manera diferente. Las condiciones lunares dificultan mucho el mantenimiento de equipos y estructuras habitables activas en la superficie lunar y hacen que sea poco probable que futuras misiones a largo plazo no incluyan capas adicionales de aislamiento duradero», continúa.

 

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Fase A – Hestia como estructura hinchable y autodesplegable con altas propiedades aislantes

 

Como tal, Hestia es un hábitat lunar inflable que iguala la temperatura y la presión entre el interior y el exterior para proporcionar un entorno seguro para cualquier misión a largo plazo. Hecha de aerogel de sílice, un material altamente aislante que protege a la tripulación de las duras condiciones y el vacío de la superficie lunar, la estructura permite la escalabilidad gradual de sus sistemas en un patrón hexagonal. Esto responde a las crecientes necesidades de investigación y exploración espacial como entero. Más allá del aislamiento, el aerogel de sílice duradero también es altamente resistente a la radiación y al daño de los micrometeoroides. Hestia también está equipada con nitrógeno, un gas natural con altas propiedades de aislamiento y baja conductividad térmica. Así, la tripulación lo mantendría a baja presión para facilitar las funciones generales.

 

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Fase A: un hábitat con condiciones de temperatura y presión cuidadosamente reguladas

 

 

mantenimiento y pruebas

 

A diferencia del Módulo Lunar Apolo lanzado por la NASA en 1968, Hestia está diseñada únicamente como una unidad habitable para misiones de larga duración. Asimismo, no incluye etapas de descenso y ascenso. Su interior también incluirá guiado, navegación, equipos necesarios para realizar experimentos y recolectar muestras, y sistemas de control para garantizar una conexión segura y precisa con la Tierra.

 

La durabilidad general de la estructura inflable se verá afectada por su mantenimiento, aclara Zakharova. «Se requeriría un sistema para mantener la presión dentro de la estructura, así como un sistema para detectar y reparar pinchazos o fugas. Un gran brazo robótico, similar al de la Estación Espacial Internacional (ISS), podría realizar inspecciones, reparar pinchazos y reparar la estructura según sea necesario. Es importante tener en cuenta que la estructura inflable estará sujeta adicionalmente a cambios de presión, lo que puede causar tensión en el material. La realización de inspecciones y reparaciones periódicas con un brazo robótico ayudará a prolongar la vida útil de la estructura y garantizará que permanezca operativa el mayor tiempo posible».

 

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plano de una sola estructura Hestia en la luna

 

Zakharova basó su proyecto en los «predecesores» de Hestia, como el módulo de actividad expandible Bigelow (BEAM) que se usa para demostrar las capacidades de las estructuras espaciales inflables desde 2016. Esta tecnología inflable permite un diseño más compacto y liviano, lo que lo hace más rentable y eficiente para transportar y desplegar en órbita baja. TransHab es otro módulo inflable desarrollado por el Centro Espacial Johnson de la NASA como parte del programa Mars Direct para enviar humanos al planeta rojo. El programa imaginó a TransHab como un hábitat para misiones espaciales de larga duración.

 

De acuerdo con los datos recopilados, Zakharova propuso la Fase A de Hestia en la Antártida como una instalación de prueba móvil que se ubicará a 400 metros al sur de la Estación Neumayer III alemana en la Antártida. Este despliegue permitirá a las tripulaciones probar la resistencia y durabilidad del equipo de la misión frente a las duras condiciones ambientales y familiarizarse con la arquitectura y el uso del hábitat.

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estructuras en un patrón hexagonal

 

 

proponiendo nuevas formas arquitectónicas

 

Reflexionando sobre su propuesta, la arquitecta comparte: «Físicamente, cualquier forma estructural, una vez llena de aire presurizado orgánicamente, tiende a convertirse en una forma más suave, mucho más cercana en sus propiedades geométricas a una esfera, un toro o un cilindro con extremos abovedados. El futuro de la arquitectura espacial esperaría la necesidad de presurización, empujando la estética hacia diseños circulares y esféricos. La arquitectura espacial está diseñada como recipientes a presión con formas geométricas donde se puede gestionar la tensión superficial causada por la alta presión. La arquitectura espacial se ve limitada físicamente por límites geométricos suaves. Cualquier organización interna se ve obligada a mantenerse dentro de sistemas formales suaves, muy resistentes a la percepción occidental del arreglo rectangular perfecto.»

 

 

También se consideraron alternativas a las estructuras inflables para este proyecto. Específicamente, sistemas tradicionales construidos con regolito, destacando su potencial durabilidad y resistencia a las duras condiciones en la superficie lunar. Sin embargo, la construcción con regolito puede ser más costosa ya que implica un proceso complejo (es decir, la necesidad de equipo especializado y preparación adicional antes de la construcción).

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adoptando formas más suaves, cerca de una esfera

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aerogel de sílice como material principal

 

 

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