participarán en sus vuelos con microgravedad

"Ahora hay que estar a la altura": los jóvenes españoles que han conquistado a la ESA

El programa Fly Your Thesis! selecciona a cuatro estudiantes europeos para participar en los vuelos parabólicos de la Agencia Espacial Europea (ESA). Dos de ellos son españoles
Foto: Andrés Cobos (centro), junto al equipo que coordina, es uno de los cuatro estudiantes europeos elegidos por la ESA para llevar sus experimentos a bordo de un vuelo parabólico.
Andrés Cobos (centro), junto al equipo que coordina, es uno de los cuatro estudiantes europeos elegidos por la ESA para llevar sus experimentos a bordo de un vuelo parabólico.

Se presentaron 18 equipos candidatos, seis pasaron la primera fase y cuatro fueron elegidos para que sus experimentos subiesen a las alturas. Dos de ellos eran equipos españoles, del Centro de Operaciones y Soporte a Usuarios de la Estación Espacial Internacional, un centro asociado a la Universidad Politécnica de Madrid especializado en la investigación y el desarrollo de tecnología aeroespacial. Los coordinadores de ambos equipos, José y Andrés, son dos estudiantes que están realizando su tesis doctoral. 

Dos españoles en un total de cuatro. ¿Sienten mucha presión? "No queremos decepcionar las expectativas de la ESA. Son gente muy profesional y tenemos que estar a la altura", comenta José Javier Fenández, madrileño de 29 años. La Agencia Espacial Europea (ESA), igual que hace la NASA, es la que organiza el programa en el que participan, Fly Your Thesis!, seleccionando a los estudiantes participantes y proporcionando parte de la financiación. El objetivo es elegir aquellos proyectos más interesantes y darles la oportunidad de realizar sus experimentos en condiciones de microgravedad imposibles de conseguir en tierra.

Así que una vez al año (aunque esta es la primera convocatoria desde el año 2012, hubo que detener el programa por falta de fondos) seleccionan a cuatro equipos, les aconsejan y orientan durante varios meses y les llevan a Burdeos, de donde salen los vuelos. Participarán en tres vuelos parabólicos, cada uno de ellos con varios periodos de microgravedad de unos 20 segundos. Esos son los momentos que tendrán para realizar los experimentos que habrán estado diseñando durante meses y con los que recabarán los datos necesarios para elaborar sus tesis doctorales.

Fluidos, vibraciones y microgravedad

Ambos están ya enfrascados en el diseño de esos experimentos, que tendrán que ser no solo útiles y eficaces, sino también seguros. "El 'hardware' que diseñemos y embarquemos en esos vuelos tiene que estar pensado para evitar que una pieza se rompa o un líquido se salga en condiciones de microgravedad o al recuperar la gravedad normal de nuevo, de forma que no vayamos a causar un accidente o que alguien se haga daño", dice José.

José Javier Fernández (derecha) con el equipo que coordina
José Javier Fernández (derecha) con el equipo que coordina

Habla de líquidos porque ambos están trabajando en experimentos relacionados con la mecánica de fluidos, aunque en aspectos diferentes. El trabajo de José se basa en estudiar cómo afectan vibraciones a los fluidos cuando se encuentran en el espacio. Cuenta que en la Tierra, la gravedad influye en estas observaciones de forma determinante. Resulta complicado entender cómo se comportarían los fluidos a bordo de una nave espacial donde suelen verse sometidos a estas vibraciones, y es muy caro y complejo simular condiciones de microgravedad.

Por eso quieren llevárselas al espacio, donde podrán realizar su experimento con distintos ajustes y entender cómo afecta la microgravedad al comportamiento de los fluidos, incluyendo la posibilidad de manipularlos para que se sitúen en un punto o en otro del contenedor en que se encuentran. Sus resultados podrían tener aplicaciones en todos aquellos componentes de una nave o satélite espacial que contenga algún fluido, como son los depósitos de combustible, los sistemas de soporte vital con agua, los sistemas refrigerantes y anticongelantes... 

"Ahora tenemos que estar a la altura"

Andrés Cobos tiene 30 años y asegura, jocoso, que entre él y su compañero no hay rivalidad ni siquiera de broma: "colaboramos en todo lo que podemos, ya sea compartiendo equipamiento o resolviendo problemas". Él también considera una responsabilidad aprovechar la oportunidad que la ESA les ha otorgado. "Solo acudir a sus instalaciones en Holanda y ver cómo trabajan allí fue un subidón. Ahora tenemos que estar a la altura".

Entre él y su compañero no hay rivalidad ni siquiera de broma: 'colaboramos en todo lo que podemos, ya sea compartiendo equipamiento o resolviendo problemas'

Su trabajo también está relacionado con los fluidos y su comportamiento en condiciones de microgravedad. Él trabaja con unos materiales, llamados de cambio de fase o PCM, que, al pasar de un estado a otro, son capaces de almacenar o liberar gran cantidad de energía. "El hielo, por ejemplo, es un PCM, ya que al pasar de sólido a líquido pasa un tiempo en la temperatura de cambio, a 0 grados, absorbiendo calor del medio en que se encuentra", explica. Al cambiar el hielo de estado a una temperatura tan baja, no es especialmente interesante en el campo de la ingeniería, pero otros PCMs sí que se utilizan, por ejemplo, para conservar y maximizar el funcionamiento de los paneles solares al regular su temperatura con el intercambio de calor.

En el espacio, sirven por ejemplo para proteger la electrónica de las naves o satélites, pero hay una dificultad: al no haber gravedad, los fluidos no se comportan como lo hacen en la Tierra, donde los fluidos calientes, al pesar menos, suben y se mantienen en continua circulación. "Sin gravedad esto no ocurre y el intercambio de calor es menos eficaz", explica Andrés. De forma que quieren determinar si hay otra forma de favorecer ese intercambio, midiendo qué efecto tiene la diferencia de tensión superficial (eso que hace que sin gravedad los líquidos adopten forma de esfera y no una superficie plana, como ocurre en la Tierra) producida por la diferencia de temperatura en el movimiento del fluido mientras se licúa. "La falta de gravedad permite observar bien este efecto, ya que en Tierra los efectos de flotabilidad lo tapan".

 

Lo que Andrés quiere comprobar con su experimento es si este fenómeno puede suplir a la gravedad para utilizar eficazmente los PCMs en el espacio, pero también probar un modelo matemático que contempla esa posibilidad. "Se ha probado ya en tierra, pero si lo validamos para condiciones de microgravedad, puede ser muy útil a la hora de diseñar componentes de vehículos espaciales, ya que podríamos hacer los cálculos de forma fiable a partir de una fórmula probada, y no tendríamos que realizar el mismo experimento para cada uno de esos componentes", concluye Andrés.

Esquema de un vuelo parabólico (Fuente: ESA)
Esquema de un vuelo parabólico (Fuente: ESA)

Los vuelos en los que subirán José, Andrés y sus respectivos trabajos tendrán lugar en noviembre. Hasta entonces quedan meses de laboratorios, pruebas, comprobaciones e informes. "Damos reportes a la ESA cada 15 días, para contar nuestros avances y que ellos nos vayan orientando", cuenta Andrés. Por suerte no trabajan solos: además de las indicaciones de la ESA y de las directrices de sus directores de tesis, cada uno cuenta con el apoyo de un equipo de tres personas, en su mayor parte estudiantes de grado o máster, que tienen así la posibilidad de aprender y participar en un proyecto de esta envergadura.

QBITO, otro futuro viajero espacial

QBITO formará parte de una red de 50 nanosatélites
QBITO formará parte de una red de 50 nanosatélites

José y Andrés no son los únicos protagonistas en el EUSOC estos días. En este centro, que es el único de España dedicado a operar experimentos en la Estación Espacial Internacional, se ha construido QBITO, un pequeño satélite, de los conocidos como cubesats, que este año viajará a la ISS para ser lanzado desde allí al espacio. "Utilizarán un sistema parecido a un enorme tirachinas", cuenta de forma coloquial Ignacio Barrios, ingeniero del proyecto.

QBITO no estará solo. Este nanosatélite forma parte del proyecto QB50 con el que se lanzarán con ese tirachinas cincuenta de estos cubesats, construidos en centros e institutos de todo el mundo con un objetivo común: crear una red de sensores que se dediquen a analizar la termosfera baja, una capa de la atmósfera entre 250 y 400 kilómetros de altura relativamente desconocida para los científicos.

La idea es explorar la termosfera, pero también demostrar que no solo las grandes agencias nacionales pueden conquistar el espacio. Hay mucha ciencia que se puede hacer a mediana escala, por parte de investigadores y estudiantes universitarios con medios modestos pero aún así útiles y eficaces. Con estos experimentos ellos obtienen formación y aprendizaje y la sociedad en general un poco más de conocimiento sobre el universo que nos rodea.

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