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La tecnología contra el polvo lunar también combate la contaminación

El polvo lunar no es como las cosas que se acumulan en una estantería o en las mesas: es ubicuo y abrasivo, y se adhiere a todo. Es tan malo que incluso rompió la aspiradora que la NASA diseñó para limpiar los trajes espaciales de Apolo. Con el próximo regreso de la agencia la Luna y su órbita, deberá controlar el polvo, que también es peligroso para las personas. El primer paso es saber cuánto hay alrededor en un momento dado. Los esfuerzos para hacer eso ya están dando sus frutos en la Tierra, en la lucha contra la contaminación del aire.

Las misiones Apolo lucharon para lidiar con el daño causado por el polvo lunar. Obstruyó el equipo de la cámara y rayó las viseras de los cascos tanto que los astronautas tenían dificultades para ver. Durante la misión Apolo 17, el astronauta Harrison Schmitt describió su reacción al respirar el polvo como 'fiebre del heno lunar', experimentando estornudos, ojos llorosos y dolor de garganta. Los síntomas desaparecieron, pero la preocupación por la salud humana es una fuerza impulsora detrás de la extensa investigación de la NASA sobre todas las formas de suelo lunar, llamado regolito.

Los tejidos sensibles como los pulmones y las córneas pueden dañarse por el polvo lunar atrapado dentro de un hábitat. Si bien la filtración del aire puede eliminar una gran cantidad de partículas diminutas, se necesita un sensor de calidad del aire para garantizar que los controles sean efectivos. Este fue uno de los enfoques del programa Next Space Technologies for Exploration Partnerships (NextSTEP) de la NASA. A través de él, la agencia emitió una serie de documentos que detallan las necesidades específicas para una futura vivienda lunar e invitan a la industria privada a ayudar a superar los obstáculos para futuras misiones. 

Una de esas necesidades era la revitalización y el monitoreo del aire, incluida una forma de medir el polvo lunar en la superficie y en los hábitats en órbita. Lunar Outpost Inc. se fundó en Denver en 2017 con el objetivo de desarrollar tecnologías para la exploración lunar y luego adaptarlas para su uso en la Tierra. Con base en las especificaciones establecidas en los documentos de NextSTEP, la compañía desarrolló un sensor de calidad del aire que llamó Space Canary.


Polvo lunar. © NASA


Lunar Outpost ofreció el sensor a Lockheed Martin Space, que fue una de varias empresas que pujaron con éxito en una asociación público-privada de NextSTEP para construir prototipos de hábitat en órbita lunar para realizar pruebas. Lockheed estuvo de acuerdo, incorporando a Lunar Outpost como colaborador para adaptar el Space Canary a las necesidades de la NASA. Una vez que el dispositivo se integró en el sistema de control ambiental, proporcionó claras ventajas sobre los equipos tradicionales. Rebautizado como Canary-S (Solar), ahora satisface la necesidad de monitoreo meteorológico y de la calidad del aire inalámbrico y de bajo costo en este planeta.

Aquí en la Tierra, el material particulado es una forma de contaminación del aire generada por incendios forestales, erupciones volcánicas y quema de combustibles fósiles, entre otros. Las partículas, una mezcla de líquido y sólido, son diminutas, mucho más pequeñas que un grano de arena. Este tipo de contaminación causa innumerables problemas de salud, incluidos problemas respiratorios y cardiovasculares, y contribuye a numerosos problemas ambientales, incluido el cambio climático.

«Todavía estamos aprendiendo sobre técnicas para mitigar la intrusión de polvo en las áreas habitables de la tripulación y cómo eliminarlo», dijo Tracy Gill, ingeniera de proyectos de la Oficina de Apoyo Comercial y de Misión en el Centro Espacial Kennedy de la NASA en Florida (EE UU). «Tener un sistema de medición como el de Lunar Outpost nos ayudaría a comprender el entorno que experimenta la tripulación y a mantenernos dentro de los límites de exposición recomendados».

Energía solar

El Canary-S es una unidad autónoma alimentada por energía solar y una batería que transmite datos mediante tecnología celular. Puede medir una variedad de contaminantes, incluidas partículas, monóxido de carbono, metano, dióxido de azufre y compuestos orgánicos volátiles, entre otros. El dispositivo toma medidas constantemente y envía un mensaje a una nube segura cada minuto, donde se enruta al panel de control basado en la web de Lunar Outpost o a la base de datos de un cliente para su visualización y análisis.

Los sensores y el software son flexibles, lo que simplifica la personalización. «Hoy en día, todo el mundo está tan acostumbrado a conectar y usar», dijo Chris Cloutier, líder de integración y diseño de viviendas en Kennedy, por lo que tener esa flexibilidad es «una capacidad clave». Sin embargo, probar la precisión de los sensores en la Tierra puede ser difícil. El dispositivo superó los requisitos de la NASA para el prototipo de hábitat, pero las lecturas al aire libre son más complicadas porque están influenciadas por el viento y la humedad.


Gene Cernan (Apolo 17) con el traje lleno de polvo. © NASA


Canary-S tuvo algo de apoyo con eso en forma de un estudio reciente realizado por el americano Instituto Payne para Políticas Públicas de la Escuela de Minas de Colorado. La verificación independiente de la tecnología validó la precisión de las lecturas del sensor tanto para mediciones diarias como a largo plazo. El Canary-S se implementa en 15 estados y en numerosas industrias. Un cliente es el Servicio Forestal de EE UU, que utiliza Canary-S para monitorear las emisiones de incendios forestales en tiempo real. «Los bomberos han estado mostrando síntomas de envenenamiento por monóxido de carbono durante décadas». 

«Pensaron que era solo parte del trabajo», explicó Julian Cyrus, director de operaciones de Lunar Outpost. Pero los sensores revelaron dónde y cuándo los niveles de monóxido de carbono estaban 'por las nubes', lo que permitió emitir advertencias para tomar las precauciones necesarias. Los mismos dispositivos pueden medir el material particulado en áreas urbanas. La evidencia de mala calidad del aire puede generar alertas que adviertan a las personas, especialmente a aquellas con afecciones respiratorias, que tomen las precauciones necesarias. 

La ciudad de Denver (EE UU) eligió el sensor Canary para recopilar datos sobre la calidad del aire en las escuelas locales para educar e informar a los maestros, padres y estudiantes sobre la calidad del aire local. En la industria del petróleo y el gas, los sensores pueden ayudar a proporcionar evidencia de cuán efectivos son los controles contra las emisiones de gases furtivos, explicó Charles Losche, gerente senior de crecimiento y políticas de Project Canary. 

Cyrus, quien anteriormente trabajó en la nave espacial Orion como empleado de Lockheed, reconoció a la NASA como una fuerza impulsora detrás del trabajo de la compañía para desarrollar tecnología de doble propósito para usar en la Luna y la Tierra. «Apoyar la asociación público-privada creará una presencia sostenible en la Luna», dijo Cyrus. «Establecer ese enfoque es una de las cosas más importantes que la NASA ha hecho en los últimos años», remató.

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