Desde el final de la era Apolo, uno de los principales objetivos de la NASA, Roscosmos y otras agencias espaciales ha sido el desarrollo de tecnologías que permitan una presencia humana a largo plazo en el espacio. Estas tecnologías también ayudarán cuando llegue el momento de montar misiones renovadas en la Luna, en Marte y en otros lugares del Sistema Solar. En las últimas décadas, estos esfuerzos han arrojado a Mir y a la Estación Espacial Internacional (EEI).
En los próximos años, estos esfuerzos también conducirán a la Plataforma Lunar Orbital-Gateway y estaciones espaciales comerciales, como el Bigelow B330. Y si las compañías aeroespaciales privadas como la Fundación Gateway se salen con la suya, también tendremos un puerto espacial en órbita alrededor de la Tierra. La compañía recientemente publicó un video que muestra exactamente cómo se verá esta estación espacial de rueda giratoria y cómo compañías como SpaceX podrían ayudar a construirla.
El concepto de la compañía se conoce como Gateway, una estación espacial giratoria basada en diseños propuestos por el científico espacial alemán y arquitecto espacial Werner von Braun. Estos diseños aparecieron en una serie de artículos en la revista nacional. Collier's durante la década de 1950 titulada "¡El hombre conquistará el espacio pronto!" Por esta razón, la compañía ha nombrado su diseño propuesto como la estación Von Braun.
Este concepto es bastante tradicional. Diseño propio de Von Braun basado en propuestas anteriores, la primera de las cuales fue realizada por el científico ruso Konstantin Tsiolkovsky en 1903. El concepto fue bellamente ilustrado en Stanley Kubrick 2001: una odisea del espacio, que fue co-escrito por el famoso científico y futurista Arthur C. Clarke (y basado en una historia corta de su título "The Sentinel").
En todos los casos, el concepto general implica una estación de rueda giratoria en la órbita de la Tierra, que establecería una presencia humana en el espacio y al mismo tiempo proporcionaría gravedad artificial para sus habitantes. Este es un aspecto importante de los vuelos espaciales propuestos que llevarán a los astronautas a lugares en el espacio profundo, como Marte y más lejos en el Sistema Solar (y posiblemente más allá).
Dados los efectos de la exposición a largo plazo a la microgravedad, que fueron ampliamente documentados en el reciente Estudio Gemelo de la NASA, los planificadores de misiones han estado buscando formas de mitigarlos. El estudio consistió en diez investigaciones separadas sobre los efectos a largo plazo de la microgravedad en humanos, utilizando a los astronautas gemelos Scott Kelly y Mark Kelly como sujetos de prueba.
Después de pasar más de un año en el espacio, los equipos de estudio notaron una serie de cambios significativos entre Scott Kelly y su hermano. Si bien experimentó la misma pérdida de masa muscular y densidad ósea que otros astronautas que pasaron largos períodos de tiempo a bordo de la EEI, hubo otros cambios que hicieron que adaptarse a la vida en la Tierra nuevamente fuera muy difícil.
La vista de Kelly había disminuido, experimentó una hinchazón intensa en sus extremidades, y también se notaron cambios en la función de sus órganos y la expresión génica. Más allá de la microgravedad, también hay preguntas sobre cómo reaccionará el cuerpo humano a la exposición a largo plazo a la gravedad lunar (16.5% de la Tierra normal) y la gravedad marciana (~ 38%).
Esto es especialmente importante dados los planes actuales para establecer un puesto avanzado permanente en la Luna y llevar a cabo misiones tripuladas a Marte en las próximas dos décadas. Como el CEO de la Fundación Gateway, John Blincow, declaró en el video recientemente publicado (visto a continuación), este es uno de los beneficios de la puerta de enlace propuesta por su compañía:
"La gente necesita gravedad para que los cuerpos no se desmoronen. Pero, ¿cuánto estará bien la gravedad lunar durante un año pero no durante dos años? Será ¿La gravedad marciana funciona a largo plazo para los humanos, pero no para los grandes animales de granja? ¿Serán suficientes dos días a la semana al 30% g para que las tripulaciones de la EEI retengan masa ósea? Construir la estación espacial von Braun puede ayudar a descubrir esos secretos ".
La estructura de la puerta de enlace consta de dos anillos internos concéntricos fijados por cuatro radios a un anillo externo. Los dos anillos concéntricos forman el Área de gravedad lunar (LGA), donde la rotación de la estación proporciona una fuerza gravitacional igual a la de la superficie lunar. El anillo interno externo, el anillo LGA Habitation, es donde se colocarán los módulos de habitación, que consistirán en pequeñas habitaciones para invitados.
Mientras tanto, el anillo interior de techo alto de la LGA ofrecerá a los turistas la oportunidad de cenar y jugar en un ambiente de bajo g. En el centro de la estación se encuentran el Hub y la Bahía, donde se ubicarán el control del tráfico y el medio ambiente, la seguridad y el nexo de transporte de la Puerta de enlace. El Hub también tendrá una sala de observación donde los huéspedes pueden ver los transbordadores entrantes.
El anillo exterior, conocido como el Área de gravedad de Marte (MGA), experimenta una rotación más rápida ya que está más alejado del núcleo. Esto da como resultado una fuerza gravitacional artificial que es similar a la que se experimentaría en la superficie de Marte. Esta área tendrá 4 o 5 cubiertas y será donde se ubicarán los módulos grandes que ofrecen alojamiento permanente. Como explicó Blincow:
“La estación espacial Von Braun será una estación espacial giratoria diseñada para producir niveles variables de gravedad artificial al aumentar o disminuir la velocidad de rotación. La estación se diseñará desde el principio para acomodar tanto a la agencia espacial nacional que realiza investigaciones de baja gravedad como a los turistas espaciales que desean experimentar la vida en una gran estación espacial con la comodidad de la baja gravedad y la sensación de un buen hotel "
Otro elemento importante mencionado por Blincow en el papel que SpaceX podría desempeñar en la creación de la estación. Originalmente, el diseño de la puerta de enlace requería módulos que tenían 12 m (40 pies) de largo y 8,5 m (28 pies) de ancho (aproximadamente el doble del tamaño de los módulos ISS). Pero gracias al progreso que SpaceX ha logrado últimamente con su Nave espacial y Super pesado, la Fundación Gateway cree que se podrían lanzar cargas más pesadas.
"Si tuviéramos un SpaceX Super pesado segunda etapa, desarrollada solo para la construcción de espacios, podemos tener módulos de 40 pies (12 m) de ancho y 60 pies (18 m) de largo ”, dijo Blincow. "Este tamaño mucho mayor permitirá un volumen interior mucho mayor para los mismos costos de lanzamiento".
El diseño modular de los anillos está diseñado para acomodar diferentes tipos de actividades y negocios. Mientras que algunos se destinarán a viviendas para trabajadores portuarios, otros se dedicarán a la investigación científica. Estos últimos módulos tendrán una gran demanda ya que la estación ofrece la oportunidad de examinar cómo les va a los organismos terrestres con la gravedad lunar y marciana sin tener que ir allí.
Otros estarán disponibles para cadenas de hoteles y restaurantes, alojamientos de lujo privados y otras empresas que buscan establecer oficinas en el espacio (¡posiblemente para aprovechar las leyes fiscales!) Blincow también enfatiza que la creación de la Puerta de enlace estará más allá de cualquier nación, y requerirá un esfuerzo internacional que reúna a agencias espaciales, aeroespaciales comerciales y entusiastas del espacio.
El resultado final de esto será una estación internacional no muy diferente de la ISS, sino una empresa privada que sería económicamente autosuficiente. No se da ninguna indicación de cuánto costará la construcción del Gateway, pero Blincow confía en que será asequible, gracias nuevamente a SpaceX y la forma en que su compromiso con los cohetes reutilizables está reduciendo el costo de los lanzamientos individuales.
Refiriéndose al anuncio de Musk en 2017 de que el BFR sería completamente reutilizable (que hizo en el 29º Congreso Internacional de Astronáutica (IAC) en Adelaida, Australia), Blincow afirma:
“Cuando comenzamos a hacer nuestras proyecciones de costos para la construcción del espacio, lo basamos en el costo de lanzamiento estimado más bajo que pudimos encontrar: el SpaceX BFR a $ 1000 por kg. Eso resultó en alrededor de $ 150 millones por lanzamiento. Pero luego, Elon Musk hizo una presentación en Adelaide que cambió todo. Al hacer que todos los componentes de BFR sean reutilizables, sus costos podrían distribuirse en muchos vuelos, al igual que un avión.
"Elon Musk estima los costos de lanzamiento de la Nave espacial y Super pesado refuerzo en alrededor de $ 7 millones. Algunos estiman que cada lanzamiento será tan alto como $ 40 millones después de que se tengan en cuenta todos los factores. Pero si son siete o cuarenta millones de dólares, eso sigue siendo música para nuestros oídos. Esto significa que las estaciones espaciales giratorias, las instalaciones de mantenimiento y los depósitos de combustible pueden y serán construidos de manera asequible ”.
El proceso de construcción, que dependerá en gran medida de los avances realizados en la robótica espacial, también validaría sistemas y tecnologías clave que algún día podrían entrar en la construcción de hábitats espaciales masivos (como O’Neil Cylinders). Muchos consideran que estos son una alternativa viable (o adición) a las propuestas para la colonización de otros planetas.
Estos sistemas abarcan desde la estabilización hasta el reciclaje del aire, desde la recuperación de agua hasta el saneamiento de baja gravedad, y desde el almacenamiento de alimentos en el espacio hasta los desafíos de ingeniería. Todas las preguntas que caen bajo el encabezado general de "¿cómo sostenemos a una población en el espacio?" será abordado por la construcción de la puerta de enlace, afirma Bilcow.
En términos de financiación de la construcción, Bilcow indica cómo su compañía espera aprovechar alianzas cruciales con las agencias espaciales del mundo (NASA, Roscomos, la ESA, China, India y otras), así como con compañías aeroespaciales comerciales. También planean recaudar dinero mediante la venta anticipada de entradas y módulos de venta (para los súper ricos) y realizar una lotería y crear un programa de membresía para la tripulación (para todos los demás).
Más allá de la construcción de una Puerta de enlace en órbita alrededor de la Tierra, la Fundación también espera crear una flota de vehículos transatmosféricos (TAV) que puedan transportar personas hacia y desde la estación espacial. También esperan construir otro en órbita lunar (el Puente Lunar), que permitiría viajes regulares entre la Tierra y la Luna (usando lanzaderas cis-lunares) y viajes regulares a la superficie lunar (usando aterrizadores cis-lunares).
Una vez más, los costos de un proyecto de este tipo serían astronómicos y estarían más allá de lo que podría incurrir cualquier nación o corporación. Sin embargo, con muchos empresarios que buscan hacer posible el turismo espacial, sin mencionar la forma en que tales estaciones espaciales podrían facilitar las misiones de exploración a la Luna e incluso a Marte, las asociaciones que imagina Blincow podrían ser factibles.
Al igual que muchos otros planes ambiciosos para colonizar el espacio, comercializar LEO y establecer una presencia humana en otros cuerpos en el Sistema Solar, solo tendremos que esperar y ver si la Fundación Gateway tiene piernas o sufre el mismo destino que Mars One - que recientemente anunció que está en bancarrota. Una cosa que tienen para ellos, además de la visión, es la capacidad de descifrar números. ¡Esperemos que trabajen a su favor!
Los puntos principales del video de la Fundación también fueron objeto de una presentación que tuvo lugar en Caltech en enero de 2016 (organizada por el Instituto Keck de Estudios Espaciales). Titulada "Construyendo el primer puerto espacial en órbita terrestre baja", la conferencia fue presentada por John Blincow y Tom Spilker, un ingeniero retirado de vuelos espaciales que trabajó durante muchos años con el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA.
Para obtener más información sobre Gateway Foundation y sus diversos proyectos, consulte su sitio web aquí.
