Lunes, 25 de junio de 2007
Un ingenioso dispositivo, similar a una soga hecha de papel plegado, ayudar? a la NASA a coordinar grupos de sat?lites y a recuperar cohetes usados.

La NASA se suma a un equipo japon?s en un experimento espacial que utiliza una suerte de origami (arte japon?s del plegado de papel, tambi?n conocido como papiroflexia) inverso con el fin de hallar una manera de ayudar a mantener los sat?lites en sus ?rbitas o de hacer regresar fases de cohetes usados de forma r?pida a la Tierra.

Les Johnson, del Centro Marshall para Vuelos Espaciales, de la NASA, est? trabajando con el profesor Hironori A. Fujii, de la Universidad Metropolitana de Tokio, en un Sistema de Despliegue de Sat?lite por medio de una Soga Plana Plegada (Foldaway Flat Tether Deployment System, en idioma ingl?s) ?o Fortissimo, como algunas veces se lo llama. "Es un nuevo m?todo para desenrollar sogas en el espacio", dice Johnson. La misi?n est? patrocinada por la Agencia Japonesa de Exploraci?n Aeroespacial (ISAS/JAXA).

Abajo: Concepto art?stico de un sat?lite atado a un transbordador espacial.

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Fortissimo ?que en m?sica se abrevia "ff"? significa "muy fuerte" en italiano. Esta soga tendr? que ser fuerte teniendo en cuenta su delicada construcci?n. Mientras que la soga tiene una longitud de 1 km (3280 pies), solamente mide 0,05 mm de grosor y 50 mm (cerca de 2 pulgadas) de ancho. "Se parece a una tira de papel de aluminio, muy similar a una cinta de medir", dice Johnson. Esta soga se diferencia de las anteriores en "que siempre se hab?a utilizado alg?n tipo de cable trenzado".

Johnson dice que se deben resolver muchos detalles antes del lanzamiento, el cual est? planeado para 2009, en un cohete sonda tipo S-520.

"El equipo japon?s ha dise?ado un lanzador que tiene una forma parecida a la del aparato con que los bomberos guardan las mangueras. Es muy diferente de cualquier cosa que hayamos utilizado antes", contin?a Johnson. El origami invertido funciona de la siguiente manera: Al comienzo del proceso, el producto est? plegado; luego es jalado desde su parte superior para producir lo que ser?a pr?cticamente una l?nea recta. Los investigadores creen que de este modo se puede extender la soga 1 km en apenas algunos minutos.

Las primeras sogas espaciales fueron las l?neas en forma de telara?a que conectaron a las naves espaciales Gemini 11 y 12 con los objetivos para acoplamiento de Agena, durante misiones separadas, en 1966. Estas misiones demostraron que las sogas podr?an utilizarse para conectar naves espaciales, creando gravedad artificial, o bien para estabilizarlas.

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Arriba: (Izq.) Un diagrama esquem?tico del concepto de Fortissimo. (Der.) Un sistema de prueba en tierra.

El siguiente gran logro fue el Sistema de Sat?lite Anclado, un esfuerzo conjunto de la NASA e Italia, de 20 km de largo, que fue probado en vuelo en 1992 (TSS-1) y, posteriormente, en 1996 (TSS-1R). En esta oportunidad, se us? un sistema complejo de carretes similar a un cabrestante.(TSS-1 experiment? un atascamiento mec?nico al iniciar su despliegue. TSS-1R alcanz? a obtener un gran volumen de datos antes de que otro contratiempo produjera el corte de la soga.)

La NASA comenz? a utilizar un Peque?o Sistema Desechable de Propulsi?n (ProSEDS, por su sigla en idioma ingl?s: Propulsive Small Expendable Deployer System), el cual fue construido tomando como base las versiones de prueba SEDS-1 y SEDS-2, que fueron m?s simples pero muy exitosas. El ProSEDS usaba una soga de 20 km (12 millas) desplegada en una bobina de la segunda fase del Delta II. Este sistema iba a volar en el a?o 2003, pero despu?s de la tragedia del Columbia, la NASA evalu? nuevamente diversas misiones y decidi? que el ProSEDS representaba un alto riesgo para la Estaci?n Espacial Internacional.


Como escribiera Robert Goddard cuando sus conceptos sobre viajes espaciales fueron ridiculizados: "El sue?o no caer?". Otras naciones han realizado experimentos con sogas en m?s de 20 misiones en total, incluyendo la participaci?n japonesa en los experimentos llevados a cabo con los cohetes Charge 1 y 2, en 1983 y 1984.

Recientemente, Fujii invit? a Johnson y a George Khazanov, un miembro investigador de la NASA, a participar en el proyecto como colaboradores. Ellos ayudar?n al equipo japon?s a buscar la manera de emplear la soga como medio de propulsi?n y, en particular, colaborar?n para crear un modelo de la reacci?n de la soga al campo magn?tico terrestre.

El principio es similar a lo que sucede con una dinamo el?ctrica en la Tierra: Si un alambre se mueve en un campo magn?tico, producir? una corriente el?ctrica en el alambre. En una ?rbita baja, la soga Fortissimo se mover? a trav?s del campo magn?tico de la Tierra y tambi?n de la ionosfera, que es una capa conductora de gas ionizado, ubicada en la parte alta de la atm?sfera. La corriente resultante desacelerar? a la nave. (La desaceleraci?n producida por las sogas ser? una herramienta muy ?til para bajar de sus ?rbitas a la basura espacial. Tambi?n es posible producir aceleraci?n bombeando corriente en la direcci?n contraria a trav?s de la soga, aunque este tipo de experimento no es un objetivo particular de esta misi?n, destaca Johnson.)

"Esperamos una corriente baja, un promedio de 1 a 3 amperios", contin?a. Este valor variar?, seg?n la hora del d?a en que se lance la misi?n. La ionosfera se contrae por la noche y la soga transmitir?a una cantidad de electrones 10 veces mayor durante el d?a que si se lanzara de noche.

Abajo: La esfera azul es la Tierra; las l?neas rojas representan el campo magn?tico terrestre. Una soga que atraviesa este campo est? sujeta a corrientes electrodin?micas.

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Tambi?n hay incertidumbre respecto de la fricci?n, la carga electrost?tica y otras fuerzas involucradas en el despliegue de la soga. Un modelo ha sido probado en tierra pero, antes de llevar a cabo experimentos orbitales, se debe realizar un experimento en el vac?o y en ca?da libre desde el espacio para verificar las predicciones.

Asimismo, una diferencia con las sogas anteriores ser? la manera en la que se llevar? a cabo el experimento: Durar? solamente cinco minutos, se lo har? desde una altura de aproximadamente 100 km (62 millas), justo arriba de la atm?sfera terrestre, a un m?ximo de 300 km (186 millas), y hasta que el dispositivo se destruya al ingresar nuevamente a la atm?sfera de la Tierra.

Una vez en el espacio, la sonda lanzar? un sat?lite que sube y luego baja a la misma velocidad que ella, pero que se mueve hacia afuera, jalando con delicadeza la cinta de aluminio y, se espera, revelando nuevas oportunidades en el espacio.


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Publicado por zameex @ 9:25 AM  | [email protected]
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