Publicado: 
14 de febrero de 2022

Investigaciones de la Estación: Robots autónomos toman vuelo

imagen de un rio y lagos en la Tierra
El Río Negro en Argentina, fotografiado desde la Estación Espacial Internacional, donde se divide en los ríos Neuquén y Limay en la ciudad de Neuquén. Crédito de imagen: NASA 

Los miembros de la tripulación a bordo de la Estación Espacial Internacional llevaron a cabo investigaciones científicas durante la semana del 7 de febrero que incluyeron un estudio de cómo los miembros de la tripulación usan objetos y lugares en la estación espacial, la utilización de ultrasonido para manipular objetos en microgravedad y probando tecnología que podría conducir a robots autónomos que realizaron una variedad de tareas en futuras misiones de exploración.

La estación espacial ha sido habitada de forma continua por humanos durante 21 años y ha apoyado muchos avances científicos. Siendo un robusto laboratorio de microgravedad con docenas de instalaciones y herramientas de investigación, la estación apoya investigaciones que abarcan todas las principales disciplinas científicas, transmitiendo beneficios para la futura exploración espacial y haciendo avanzar la investigación básica y aplicada en la Tierra. El laboratorio en órbita también proporciona una plataforma para una creciente presencia comercial en órbita terrestre baja que incluye investigación, servicios satelitales y fabricación en el espacio.

Aquí hay detalles sobre algunas de las investigaciones con microgravedad que se están llevando a cabo actualmente:

Una excavación de prueba en la estación espacial

SQuARE estudia objetos y espacios construidos y sus significados simbólicos y sociales utilizando una técnica arqueológica llamada pozo de prueba a pala. En la Tierra, los materiales encontrados en las capas de estos pozos de prueba de un metro cuadrado ayudan a los arqueólogos a determinar la futura estrategia de excavación. En la estación espacial, los miembros de la tripulación identifican "pozos de prueba" o sitios de muestra que probablemente tendrán mucha actividad, luego evalúan cada área desde una perspectiva arqueológica, incluida la forma en que los elementos se almacenan típicamente y cambian de posición con el tiempo. Esto los convierte efectivamente en los primeros arqueólogos en el espacio. Al revelar cómo los miembros de la tripulación usan diferentes objetos y espacios a lo largo del tiempo, esta investigación podría contribuir a un mejor diseño de futuras naves espaciales y hábitats.  El equipo tomó fotos de múltiples sitios de experimentación durante la semana.

imagen de un astronauta con hardware de un experimento
El astronauta de la NASA Thomas Marshburn posa con una regla y una tabla de colores utilizada para el estudio SQuARE, que analiza cómo los miembros de la tripulación usan diferentes objetos y espacios a lo largo del tiempo, y podría ayudar a mejorar el diseño de futuras naves espaciales. Crédito de imagen: NASA

 Movido por el sonido

Ultrasonic Tweezers, una investigación de la ESA (Agencia Espacial Europea), demuestra la manipulación remota de materiales en microgravedad usando un haz ultrasónico para atrapar y mover objetos. Las pinzas ultrasónicas han sido demostradas en tierra, pero solo para manipular objetos livianos (como el poliestireno) en configuraciones donde las pinzas funcionan en posición vertical. La microgravedad proporciona un entorno para caracterizar y validar por completo el uso de esta herramienta antes de demostrar su potencial científico y tecnológico en el espacio y en tierra. Las aplicaciones potenciales incluyen su uso en la atención médica, como la eliminación de cálculos renales o la administración programada de medicamentos. Los miembros de la tripulación realizaron varios escenarios de experimentos durante la semana para evaluar la posibilidad de atrapar varios objetos individuales o múltiples.

imagen de dos astronautas trabajando con un experimento
El astronauta de la NASA Mark Vande Hei y el astronauta de la ESA Matthias Maurer realizan operaciones para Ultrasonic Tweezers, un proyecto de la ESA que utiliza sonido para manipular materiales de forma remota mediante un haz ultrasónico.  Crédito de imagen: NASA 

Asistentes astronautas autónomos

ISAAC demuestra procesos que podrían permitir que la tecnología robótica autónoma supervise el estado de los vehículos de exploración humana, transfiera y desempaque la carga y responda a fallas críticas como fugas e incendios. Los Astrobees de vuelo libre de la estación espacial actúan como sustitutos de los futuros robots. Los robots autónomos podrían realizar una variedad de tareas en futuras misiones, aligerando el trabajo de los miembros de la tripulación y brindando mantenimiento a los vehículos cuando los astronautas se ausentan durante períodos prolongados. Esta tecnología también podría proporcionar un mantenimiento autónomo de las instalaciones industriales y de investigación en la Tierra donde la presencia humana es costosa o peligrosa. Durante la semana, los miembros de la tripulación realizaron varias pasadas con un Astrobee para obtener imágenes de navegación visual en un área de la estación.

imagen de una astronauta con un robot volante
La astronauta de la NASA Kayla Barron trabaja con los Astrobees de la estación espacial para realizar operaciones para ISAAC. Esta investigación demuestra procesos que podrían habilitar la tecnología robótica autónoma para una variedad de funciones en misiones futuras. Crédito de imagen: NASA 

Otras investigaciones que involucran a la tripulación:

  • Plant Habitat-05 estudia la expresión génica en ciertas células de plantas de algodón para comprender mejor la resistencia a la ingeniería genética y posiblemente identificar formas de crear cualidades específicas como la resistencia a la sequía.
  • Veggie PONDS utiliza un sistema desarrollado recientemente de administración pasivo de nutrientes y la instalación de crecimiento de plantas Veggie a bordo de la estación para cultivar lechuga y mizuna. Los resultados podrían mejorar nuestra comprensión de cómo las plantas responden a la microgravedad y demostrar una producción vegetal confiable en órbita.
  • MVP Plant-01 examina el desarrollo de brotes y raíces en plantas y los mecanismos moleculares detrás de cómo las plantas perciben y se adaptan a los cambios en su entorno. Los resultados podrían contribuir al diseño de plantas más capaces de soportar condiciones ambientales adversas.
  • Behavioral Core Measures examina las fuentes de estrés durante los vuelos espaciales de larga duración y los efectos en la salud conductual y el rendimiento de los miembros de la tripulación. Los datos podrían proporcionar información sobre las capacidades de los miembros de la tripulación después de un vuelo espacial de larga duración y sus posibilidades para realizar tareas después de aterrizar en la Luna o Marte.
  • GRIP, una investigación de la ESA, estudia los efectos de los vuelos espaciales en la capacidad de una persona para regular la fuerza de agarre y las trayectorias de las extremidades superiores al manipular objetos. Los resultados podrían ayudar a identificar peligros potenciales a medida que los astronautas se mueven entre entornos gravitacionales, y pueden contribuir a un mejor diseño de las interfaces utilizadas para los sistemas de control en entornos desafiantes.
  • MVP Cell-01 estudia cultivos de cartílago y tejido óseo sometidos a lesión mecánica y tratados con un fármaco. El trabajo podría conducir a tratamientos para una enfermedad llamada osteoartritis postraumática, en la que una lesión articular traumática conduce a la artritis.
  • Touching Surfaces de la ESA prueba superficies antimicrobianas moldeadas con láser en la estación espacial. Los resultados podrían ayudar a determinar los materiales más adecuados para futuras naves espaciales y hábitats, así como para aplicaciones terrestres como el transporte público y entornos clínicos.
  • ISS Radio Ham brinda a los estudiantes, maestros, padres y otras personas la oportunidad de comunicarse con los astronautas utilizando unidades de radio HAM. Antes de una llamada programada, los estudiantes aprenden sobre la estación, las ondas de radio y otros temas, y preparan una lista de preguntas sobre temas que han investigado.

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[Read the English version of this article]

John Love, Científico de Integración de Planeación de Investigación de la Estación Espacial Internacional
Expedición 66

Traducción al español:
Universidad Nacional de Mar del Plata
Mar del Plata, Argentina