Desarrollo de tecnología espacial

Mario M. Arreola Santander

Fecha: 2015-06-01


A pesar de que viajar al espacio ha sido el sueño de muchos a lo largo del tiempo, el ser humano no lo pudo lograr sino hasta la década de los años 60 en que desarrolló los vehículos que lo llevarían a conquistar la “última frontera”.
 
Parece increíble que aunque vivimos en la era de la información todavía se desconozcan las innumerables ventajas que nos ha traído la era espacial, ya que en realidad son cientos las aplicaciones que la tecnología, desarrollada para el espacio, ha encontrado para la vida común. Hablemos de algunos campos que se han visto positivamente impactados.
 
Electrónica
 
Los componentes electrónicos en las naves enviadas fuera de la Tierra están expuestos a las severas condiciones del ambiente espacial; Vibraciones durante el despegue del lanzador, variaciones de temperatura en un amplio rango, y dado que en el vacío del espacio no hay convección o conducción térmica la única opción para la transferencia de calor es la radiación. Una nave espacial experimenta diferencias de temperatura que van de más de 120 grados Celsius en la cara que da al sol, y menos de 150 grados Celsius en el lado de sombra. Las naves Apolo que llevaron al hombre a la Luna giraban lentamente sobre su eje longitudinal, a lo que se referían los Astronautas como “modo rostizado”, para equilibrar la temperatura. En el caso de los satélites, el calor que producen los equipos se debe conducir para ser irradiado al exterior por el lado de sombra.
 
Estos y otros requerimientos como la radiación extrema obligaron a la creación de una rama nueva y no muy conocida: la Electrónica Espacial. En la Tierra tenemos sitios con condiciones de temperaturas menos demandantes pero extremas como en los desiertos, la alta montaña y los polos, y otras de alta salinidad, bajas temperaturas y presión como en el mar. Las Plataformas Petroleras son un ejemplo de este ambiente extremo. Se han desarrollado así mismo, aplicaciones de instrumentación electrónica para sitios remotos que tienen que operar de manera autónoma por estar desatendidos. Sin duda alguna los fabricantes de teléfonos celulares y de computadores portátiles se han visto beneficiados de la miniaturización de la electrónica.
 
 
Telecomunicaciones
 
A más de 55 años de tener satélites en funcionamiento, el espacio se ha convertido en parte habitual de la vida cotidiana. La Infraestructura espacial es un activo indispensable de la economía mundial, para aplicaciones de medio ambiente y de seguridad y proporciona un habilitador fundamental para la ciencia, la tecnología y la innovación. Los programas de TV vía satélite de entretenimiento y de noticias que nos mantienen informados de lo que pasa en cualquier parte del mundo casi de manera inmediata y quizá sin duda alguna las comunicaciones personales, léase teléfonos celulares, son las aplicaciones que más se han beneficiado de los avances tecnológicos espaciales.
 
Así mismo la miniaturización de la electrónica en conjunto con los modernos procesos de fabricación de partes y componentes han permitido bajar los costos para diseñar y poner en órbita baja, pequeños satélites por ejemplo los nano satélites “CubeSat”.
 
Aunque México tuvo presencia desde los inicios de la era espacial (ver Hacia el Espacio 07, 19 Y 22 ) está lejos de ser una potencia en el campo sin embargo nos hemos beneficiado del desarrollo de tecnología que la conquista del espacio ha traído a la humanidad. En México, la inversión en infraestructura espacial se enfoca a satélites de comunicaciones y sus centros de control y como servicios se tiene el proyecto “Puntos México Conectado” de la Coordinación que opera en 32 ciudades del país y próximamente para la comunicación entre dependencias de seguridad nacional y servicio móvil por satélite.
 
 
Materiales
 
La gasificación de materiales en el espacio es un tema importante. Los instrumentos espaciales normalmente se colocan como cargas útiles en una nave espacial junto a otros equipos, por lo que no es aceptable que los componentes que producen liberación de vapores interfieran con las mediciones de otros instrumentos, por ejemplo al depositar material evaporado sobre lentes u otros componentes ópticos. Por lo tanto, los materiales calificados para el espacio tienen que ser fabricados con materiales cerámicos, los de plástico normalmente no son utilizables. Se han desarrollado muchos materiales y modificado otros para soportar las condiciones del espacio y luego se han convertido en aplicaciones comerciales, como por ejemplo los neumáticos radiales reforzados con cordones de acero. Materiales cerámicos que resisten la temperatura del reingreso de las naves espaciales, así como los aislantes térmicos de los tanques de combustible liquido son ejemplos de nuevos materiales empleados ahora para beneficio de la sociedad.
 
Navegación por Satélite
 
Los Sistemas de Navegación Global por Satélite (GNSS) se están convirtiendo en una parte cada vez más crítica de la infraestructura espacial de uso público. Todos los que hemos usado alguna aplicación de mapas en el celular para encontrar una dirección o salir de algún atolladero lo sabemos. El sistema GPS en operación proporciona a la comunidad de usuarios información de su posición y sincronía. Los sistemas regionales como el Sistema de Navegación geoestacionario europeo (EGNOS) proporcionan al usuario de GPS fiabilidad y precisión adicionales. El futuro sistema de navegación por satélite Galileo cuenta entre otras mejoras sobre el sistema de GPS actual, servicios de integridad, disponibilidad y exactitud garantizada. Estas mejoras facilitan el uso de Galileo para aplicaciones de misión crítica y de seguridad para la vida humana como el seguimiento y rastreo de mercancías peligrosas, la tarificación vial, la navegación para la aviación, y las aplicaciones de temporización precisas. La calificación y certificación de los productos y servicios que hacen uso de los datos de navegación por satélite es de primordial importancia. Como también la confiabilidad de la infraestructura de navegación por satélite en el que estos productos y servicios se construyen.
 
Observación de la Tierra

 
La información derivada de la observación de la Tierra se ha convertido en un elemento importante en apoyo de actividades llevadas a cabo por las agencias del gobierno y la industria. Los servicios de apoyo a la industria y a los gobiernos se ofrecen sobre una base comercial por la llamada industria de valor agregado. Junto a estas industrias, En México hay varias dependencias como CONABIO que investigan y desarrollan herramientas para la integración eficiente de los datos de observación de la tierra dentro de estos servicios.
 
La Vigilancia Mundial del Medio Ambiente y la Seguridad es un programa que representa un esfuerzo concertado para acercar a los usuarios con los proveedores de información para que se puedan entender mejor el uno con el otro y hacer que la información medioambiental y de seguridad se encuentre a disposición del personas que lo necesitan. La investigación y el desarrollo de procesamiento de imágenes y algoritmos de análisis con el fin de proporcionar valiosa información geoespacial para una variedad de usos. Las aplicaciones de observación de la Tierra incluyen la movilidad, el medio ambiente, la defensa y la seguridad.
 
La gran cantidad de datos recopilados y guardados diariamente de la atmósfera, los océanos y la vegetación terrestre, obtenida a través de satélites es procesada y almacenada en grandes bancos de datos que requieren poder de cómputo y espacio de almacenamiento considerable. La tecnología de almacenamiento de información desarrollada es empleada actualmente por grandes usuarios como hospitales, empresas de telefonía celular, y otras entidades.
 
Salud y Medicina
 

Enviar seres humanos al espacio y conocer las respuestas biológicas a la microgravedad y demás elementos del ambiente espacial, ha permitido aprender sobre el comportamiento del cuerpo humano en el espacio. El médico aeroespacial mexicano Carlos Salicrup menciona en sus conferencias que “muchos de los instrumentos que existen en un hospital se deben a la investigación espacial para monitorear la salud y el desempeño de los astronautas”.
 
Los programas de computadora para tratamiento y mejora de imágenes de la superficie lunar del proyecto Apolo, se emplean mejorados para el tratamiento de imágenes digitales tanto de dispositivos médicos para exploración mediante resonancia magnética o tomografías computarizadas de los órganos internos del cuerpo humano como aquellas provenientes de satélites de observación de la Tierra.
 
En el espacio se han podido obtener cristales de substancias farmacológicas de una pureza tal que no se logra en la Tierra. Como consecuencia se han mejorado procesos en beneficio de los productos para la salud.
 
Conclusión
Por ahora, lo mencionado nos habla de la extensión que cubren los desarrollos espaciales. La lista sigue, y podríamos continuarla en otro número.
 



Etiquetas: Observación,Tierra,Salud,Medicina,Navegación,Satélite,tecnología,desarrollo

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




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