Tecnología espacial en beneficio de la sociedad

Agencia Espacial Mexicana

Fecha: 2023-02-01


Desde las civilizaciones antiguas al ser humano le ha fascinado el universo. Al inicio con el desarrollo de modelos del sistema solar, emplearon la observación astronómica como una guía para las prácticas de agricultura hasta subir a la primera mujer y el primer hombre al espacio cercano. En décadas recientes, la exploración espacial se ha convertido en uno de los principales motores para el desarrollo científico y tecnológico, al solucionar dificultades en el espacio se crearon una serie de innovaciones tecnológicas que han transformado nuestras vidas en la Tierra.  

 

Un spin-off se refiere a una tecnología, producto o servicio que fue desarrollado para un propósito pero que luego se adapta o modifica para su uso en otro campo o industria. En el contexto espacial, se refiere típicamente a una tecnología o innovación que fue desarrollada para su uso en la exploración espacial, y desde entonces ha sido comercializada o adaptada para su uso en un campo o industria diferente para dar soluciones a problemáticas en Tierra. 

 

En este artículo, se abordarán de manera cronológica algunas de las tecnologías documentadas en los archivos de Spin-Off de la NASA que fueron creados originalmente para la exploración del espacio y que ahora forman parte de nuestra vida diaria. 

 

1976  

  1. Balsa salvavidas 

Uno de los primeros éxitos de la transferencia de tecnología espacial fue el desarrollo de una balsa salvavidas. Fue diseñada por la NASA en 1959 utilizando un material para asegurar que los astronautas podrían ser encontrados si sus naves espaciales de regreso estaban fuera de curso. Fue hasta 1976  cuando  varias compañías intentaron diseñar y presentar una versión comercial, la siguiente figura sirve para representar un modelo comercial capaz de ser identificado a 15 millas de distancia (1). 

 

 

 

  1. Examen de la vista 

 

El informe mundial sobre la visión reportado en 2020 por la Organización Mundial de la Salud (OMS), destaca que, en todo el mundo, por lo menos 2,200 millones de personas padecen deficiencia visual. En el periodo de 1976 y 1980, el Instituto de Investigación de Stanford desarrolló un instrumento bajo subvención de la NASA, para analizar el rendimiento visual de los pilotos, capaz de medir automáticamente el error refractivo del ojo, imprimir la prescripción adecuada para gafas y detectar cataratas. Este es otro claro ejemplo de transferencia de tecnología a las personas, permitiéndoles tener un examen de la vista en segundos (1). 

 

1980 

  1. Sistema de diseño automático. 

Debido a la fuerte demanda de circuitos integrados utilizados en sistemas electrónicos aeroespaciales sofisticados, la NASA inició un proyecto de investigación dirigido por el Centro de Vuelo Espacial Marshall, para reducir el largo tiempo y el alto costo que implica el diseño de los circuitos. 

Bajo contrato con Marshall, RCA Corporation, Camden, Nueva Jersey, RCA aplicó el método al analizador de motores de automóviles en la foto; desarrollado por la División de Chrysler Corporation en Huntsville, Alabama. El sistema computarizado de RCA permite el diseño en uno a tres meses, cuando anteriormente requirió de seis a doce meses y representó una reducción en los costos de diseño (2). 

 

 

  1. Implantable Heart Aid 

 
Actualmente, los astronautas son monitoreados continuamente mientras están en el espacio para comprender cómo reacciona el cuerpo humano al estar en un entorno de microgravedad, toda esa información se transmite a Tierra, donde se registra y analiza en el momento y en el tiempo. La tecnología para monitorear remotamente los signos vitales no existía hasta que llegó la NASA y desarrolló el Programa “Gemini” en 1965, que tenía como objetivo desarrollar técnicas para viajes espaciales de mayor duración, y eso incluía garantizar que los astronautas estuvieran seguros y en buenas condiciones de salud a lo largo del viaje (3). 

NASA presentó, en la década de los 80, una derivación de los circuitos espaciales miniaturizados, una pequeña tecnología de asistencia cardíaca para pacientes. El dispositivo, llamado AID, el cual, es un generador de impulsos automático implantable, monitoriza el corazón continuamente. El cual reconoce la aparición de fibrilación ventricular y produce un choque eléctrico correctivo (2).  En México, cerca de 220 mil personas fallecieron por enfermedades cardiovasculares en 2021, lo cual representa la primera causa de muerte en nuestro país. 

 

1985 

  1. Nuclear Magnetic Resonance (NMR) 

La resonancia magnética nuclear (RMN) es una nueva técnica prometedora para el diagnóstico mediante escaneo corporal, pero las imágenes de RMN son difíciles de interpretar. El satélite Landsat, desarrollado por la NASA, toma imágenes electrónicas en varios segmentos del espectro de luz. Por sí mismos, los datos en bruto serían extremadamente difíciles de interpretar, pero el uso del procesamiento computarizado de imágenes de la NASA para las RMN, hace posible un análisis más fácil. A continuación se muestra una imagen procesada a color compuesto de exploración de la cabeza, en la cual, se muestra un tumor cerebral (área blanca cerca de la parte superior)(4). 

 

                                                   

  1. Analizador del estado óseo 

Uno de los peligros de los vuelos espaciales de larga duración es la osteoporosis, una forma de deterioro óseo inducida por la inactividad del astronauta en condiciones de microgravedad. La NASA desarrolló SOBSA (Steele-Oxbridge Bone Stiffness) una forma práctica, económica, no invasiva de hacer mediciones cuantitativas de la rigidez ósea y la masa. El dispositivo representa una década de esfuerzos de la investigación biomédica.  SOBSA-2 ha sido perfeccionado y empleado en pruebas clínicas en la Clínica Ortopédica de la Universidad de Stanford. Realiza mediciones en pacientes que requieren un reemplazo de cadera, rodilla, hombro o codos (4). 

 

 

 

Realidad Virtual  

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¿Qué pasaría si un astronauta en una estación espacial necesita una cirugía de emergencia y no hay cirujano a bordo? 

Uno de los principales intereses de la NASA, es el desarrollo de dispositivos, pantallas, habilidades y técnicas que permitan la telepresencia y el control telerobótico eficaz. La telecirugía es una posibilidad de cirugía desarrollada por un robot cuyos movimientos son guiados con precisión por un cirujano en la Tierra y que, sin duda, es una herramienta que nos permitirá salvar vidas en un futuro cercano en el espacio (5). 

La realidad virtual (VR) es una interfaz avanzada, humano-computadora, que simula un entorno realista. Los participantes pueden moverse en el mundo virtual, verlo desde diferentes ángulos, agarrarlo y remodelarlo. 

Desde mediados de la década de 1980, la División de Investigación de Factores Humanos Aeroespaciales de AMES se enfocó en el desarrollo de sistemas experimentales que permiten la interacción humana/ informática. Por ejemplo, la imagen mostrada sirve para representar al sistema VIEW (Virtual Interface Environment Workstation) que es un sistema de visualización estereoscópica montado en la cabeza del usuario y en el que está una pantalla de visualización.  

La realidad virtual desde entonces se ha posicionado con un amplio potencial para la formación en un número de campos, por ejemplo, en nuestro día a día, con el entretenimiento, la educación y aplicaciones médicas. 

 

1995 

  1. The Regenerable Biocide Delivery Unit  

La NASA presentó la necesidad de un nuevo método avanzado para purificar el agua potable para el transbordador espacial. Realizó un contrato con Umpqua Research, por el desarrollo de un pequeño equipo de soporte al agua, capaz de cubrir la demanda de los astronautas durante su estancia en el espacio. El dispositivo utiliza yodo, en lugar de cloro, para matar bacterias. Aunque se presentaba como un producto nuevo en el mercado comercial, el sistema representa una fase avanzada de una tecnología que ha existido durante un tiempo considerable y se sugiere, es el antecedente significativo para los sistemas actuales de purificación de agua.(6) 

 

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2000 

  1. Monitoring on the Move 

Los científicos de la NASA están interesados en investigar cómo la microgravedad afecta al cuerpo humano. Entre las áreas de interés está el rendimiento muscular de los astronautas, la actividad muscular, sin embargo, no se monitorea fácilmente en el espacio con máquinas electromiográficas (EMG) tradicionales y engorrosas.  Es así que, se desarrolló junto a Delsys, Inc. el sistema MyoMonitor EMG, un dispositivo portátil de 4 canales que ofrece una nueva dimensión en electromiografía. En nuestro día a día, el sistema Delsys es utilizado por fisioterapeutas y médicos del deporte para evaluar la condición de un paciente que se recupera de una lesión (7). 

 

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2005 

1. Espuma de memoria Temper 

El spin-off de la NASA más reconocido y ampliamente utilizado es la espuma Temper, cuyos orígenes se remontan a 1966, cuando fue desarrollada para absorber el choque y, por lo tanto, ofrecer una mejor protección y comodidad en los asientos de los trasbordadores espaciales de la NASA. Esta tecnología ha acolchado los cascos de los Dallas Cowboys a lo largo de los años 70 y 80, ha protegido de la formación de  llagas a los pacientes que han permanecido largas estancias en cama y actualmente en nuevos escenarios que incluyen automóviles, parques de atracciones, prótesis y arte moderno (8). 

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2010 

1.  Comunicaciones claras y limpias. 

“Este es un pequeño paso para el hombre, un gran salto para la humanidad." 

El 20 de julio de 1969, millones de personas fueron testigos a través de sus televisores de cuando el astronauta de la NASA Neil Armstrong ofreció estas famosas palabras en vivo, al convertirse en el primer ser humano en pisar la Luna. 

Esta transmisión histórica fue enviada desde los auriculares de Armstrong a los auriculares del personal de Control de Misión en la NASA, y luego al mundo. Para asegurar que este mensaje fuera entregado fuerte y claro a todos, la NASA colaboró con la industria privada para proporcionar la mejor tecnología de comunicación de auriculares posible. Hoy en día, el corazón de esta tecnología late en una línea de alta gama de soluciones livianas e inalámbricas para hogares, oficinas, centros de contacto y centros de despacho (9). 

 

A 90 años del nacimiento de Neil Armstrong - Gaceta UNAM

 

2023 

1. Investigación sobre radiación espacial combate el cáncer en la Tierra 

Los astronautas que pasan seis meses en el espacio están expuestos a aproximadamente la misma cantidad de radiación que 1.000 radiografías de tórax. Exponiendo su cuerpo a distintos tipos de radiación están en un riesgo constante de contraer cáncer, presentar daño al sistema nervioso central, pérdida ósea y algunas enfermedades cardiovasculares.  

Es por esto que la NASA financió la investigación de un nuevo método para medir el daño que provoca la radiación a los humanos con OncoMate MSI Dx Analysis System. Con este dispositivo se encontró que ciertos segmentos de ADN pueden ser utilizados para medir el daño por radiación que experimentan los astronautas mientras se encuentran en el espacio. Esta tecnología se sugiere como una prueba diagnóstica que ayuda a mejorar y a personalizar el tratamiento del cáncer en la Tierra (10). 

 

 

 

 



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Revista Hacia El Espacio de divulgación de la ciencia y tecnología espacial de la Agencia Espacial Mexicana.