Ciencia Chile , Valparaíso, Jueves, 03 de octubre de 2013 a las 13:50

Arquitectura para un futuro extraplanetario

La Unidad de Arquitectura Extrema de la Universidad Técnica Federico Santa María explora los climas más extremos de la Tierra para estudiar cómo serían las construcciones en lugares como Marte

USM/DICYT En la Universidad Técnica Federico Santa María ha existido durante la última década una Unidad de Arquitectura Extrema, ARQ_X, la que con experiencias reales de diseño arquitectura y construcción en la Antártica, Estaciones Glaciares en montañas del norte, en campos de Hielo Norte y en 2013 campos de Hielo Sur, experimentos con módulos de salvamento, ciudadelas inflables y habitáculos para emergencias ha acumulado las capacidades y metodologías de diseño como para imaginar y proponer arquitecturas para el futuro extraplanetario de la humanidad.

Durante esta mitad de siglo, empresas privadas y agencias espaciales de diversos países intentarán llegar con seres humanos a lugares como la Luna o Marte. China, India, Francia, Estados Unidos de Norteamérica, están desarrollando sus plataformas para la aventura espacial de la humanidad. El Programa Chino de Exploración Lunar, pretende llega por primera vez a la luna a fines de este 2013, buena parte del programa de exploración de la NASA de los Estados Unidos, está enfocado en enviar astronautas a Marte en la década de 2030.

Si todo va bien, ya a fines de este siglo debiera haber colonias humanas importantes en ambos lugares. La ciencia y la tecnología apuntan en esas direcciones, se requiere gran cantidad de imaginación, innovación y creatividad para vencer los obstáculos materiales, físicos, fisiológicos, psicológicos y temporales que amenazan esta aventura enorme de la humanidad. Curiosidad, aventura, ambición, expansión y desafíos por vencer son los ingredientes que alimentan esta misión trascendente.

Chile tiene a la mano territorios, climas y geografías donde probar y aproximar soluciones reales. De hecho la NASA acude al desierto de Atacama, donde encuentran geografías similares a las que hoy en día fotografía el robot Curiosity en Marte. También la NASA acude a la plataforma antártica, para probar sus robots y equipos en condiciones de temperatura extrema, vientos y problemas notables con la radiación solar.

Marte

Marte tiene casi la mitad del diámetro de la Tierra, con 6.794 km. (la Tierra tiene12.756 km). Además, los datos primarios sobre Marte indican que su gravedad superficial es un 37,7 % la gravedad de la Tierra. La atmósfera de Marte es sumamente tenue, la densidad superficial medida de la atmósfera es de 0.020kg/m3, cercano al 1,6% de la Tierra, que tiene 1,32Kg/m3. La presión atmosférica superficial media en Marte es de 6,7mb. , mientras que en la Tierra tenemos del orden de 1014mb.

Es más, el principal gas en la atmósfera de Marte es CO2 con un 95,32% y con pocas trazas de oxígeno molecular, del orden de un 0,13%. En la Tierra el principal gas atmosférico es el Nitrógeno con un 78,1% y el oxígeno es el 21%.

Por todo lo anterior, el ser humano en Marte, necesita una arquitectura inmediata, el traje, que lo proteja de la escasa presión y le facilite deposiciones, reciclaje, agua de beber y oxígeno para respirar, si no usa un traje especial. La arquitectura siguiente, ya sea vehículo, arquitectura móvil o refugio, deberá responder adecuadamente a estas condiciones primarias, incluyendo tormentas de polvo, más aun, las temperaturas van desde -140º C hasta +20 º C. Marte tiene una temperatura media de -63ºC, cuando en la Tierra la temperatura media es de +14ºC, con máximas medidas de 57,6ºC y mínimas medidas de 89,6ºC , lo que implica un rango conocido de interesantes búsquedas de aproximaciones bioclimáticas para la nueva arquitectura.

“El asunto del viaje en las condiciones actuales de tecnología resulta aún más interesante y desafiante, la Tierra está a una distancia media de 149 millones de kilómetros del Sol y Marte lo está a 228 millones de kilómetros, el año Marciano dura 687 días y el de la Tierra 365,2 días. Todo esto indica que con nuestra tecnología actual (velocidades de las naves), alcanzar Marte tiene sincronías precisas con vistas a acortar los viajes. De aquí al 2040 habría unas 6 oportunidades para hacerlo, si es que no desarrollamos un impulsor más rápido”, explica Pedro Serrano, director de la Unidad ARQ_X.

Por ahora pareciera que hay 2 opciones, una estadía corta en Marte de sólo 1 mes, lo que implica un viaje de ida de 7,2 meses y uno de vuelta, bastante largo, de unos 12,5 meses, en un retorno que pasaría cerca de Venus, cerca del Sol y luego llegaría a la Tierra, en total algo más de 21 meses durante los cuales el equipo estaría sometido a altas radiaciones. El otro viaje, el de estadía larga, tiene una ida de 7 meses, una estadía en Marte de 16 meses y un retorno de 7 meses. Este viaje implica una logística de supervivencia en Marte de 16 meses, pero una exposición estelar menos peligrosa para la tripulación, Y por supuesto, más tiempo para explorar, experimentar y aprender. Hay una tercera opción privada, Mars One, (Bas Lansdorp, Holanda), el viaje sin retorno, tiene ya 200.000 voluntarios, de los cuales hay 2.000 chilenos inscritos.

 

Tamaño reducido

“Todo indica que ida y vuelta, habrá que elegir en viajar por 21 o 30 meses, esto implica que, independiente del tipo de impulsor, sistema de “amartizaje” y recobro, el navío que transporte a la tripulación humana debe tener muy buenas protecciones y una arquitectura interna mínima, pero soportable, para un equipo entrenado y psicológicamente adecuado. En la USM, por ejemplo, tenemos experiencias reales de arquitectura en expediciones extremas en la Antártica, aislados en refugios pequeños y sometidos a los peores climas del planeta Tierra. Es más, es deseable que los viajeros dispongan de algún tipo de gravedad interna, porque ya se conocen las difíciles consecuencias fisiológicas de vivir tiempos prolongados en gravedad cero”, acota Serrano.

“Una vez en Marte los refugios y abastecimientos transitorios, que debieran viajar con o antes que la tripulación, son todo un desafío de imaginación y diseño, hay que explorar nuevos materiales, usar ingeniosamente materiales locales, robots constructores ya disponibles, sistemas inflables, sistemas modulares ensamblables, etc., para en el futuro desarrollar la posibilidad de cúpulas o pequeños enclaves con atmósfera y presión controlables, con los árboles y las plantas que debiesen venir, son todos ellos desafíos para los cuales arquitectos y diseñadores de todo el mundo podrían aportar con imaginar, probar y proponer, esta aventura es de la humanidad toda. Sabemos hoy en día el tamaño y las capacidades de carga de los navíos que se diseñan para Marte. La Unidad de Arquitectura Extrema de la USM ha diseñado sistemas modulares para llevar arquitectura desplegable en aviones como el C-130, helicópteros pequeños y trineos. Siempre preocupados por acoger la actividad de la ciencia en zonas extremas, siempre preocupados por la sustentabilidad ambiental de las intervenciones y sobre todo, preocupados por la sobrevivencia humana en zonas extremas”, explica el académico.

“La Universidad Santa María por su lado dispone de laboratorios, profesionales y estudiantes que buscan el más alto grado del saber humano y nuestra misión como Universidad es ser líderes en ciencia y tecnología. Pensar e imaginar e innovar en este tipo de cosas permite a la Universidad avanzar en la punta del conocimiento humano. La Unidad de Arquitectura Extrema del Departamento de Arquitectura de la USM ha iniciado un área de trabajo en Arquitectura Extraplanetaria. Estamos iniciando un trayecto de pensamiento, innovación, propuestas y obra en el contexto científico tecnológico, en este tema desafiante del presente y con tanto futuro por imaginar”, concluye el profesor Pedro Serrano.