Tarrasa.- Gisela Detrell, doctora ingeniera aeronáutica y profesora e investigadora de la Escuela Superior de Ingenierías Industrial, Aeroespacial y Audiovisual de Tarrasa (ESEIAAT) de la Universidad Politécnica de Cataluña (UPC), ha creado una herramienta para diseñar el sistema de supervivencia de misiones espaciales de larga duración.
Detrell ha desarrollado un nuevo programa para diseñar el sistema de control ambiental y de apoyo a la vida de misiones tripuladas y que debe asegurar la supervivencia de los astronautas.
La nueva herramienta creada por la profesora del ESEIAAT permite analizar las diferentes opciones tecnológicas que se podrían utilizar, evaluando la fiabilidad del sistema. El software y la metodología que hay detrás son fruto de la tesis doctoral de la investigadora, dirigida por el astronauta y profesor de la Universidad de Stuttgart, Ernst Messerschmid, y por la profesora de la ESEIAAT, Eulalia Griful.
Hace cuatro años el Instituto de Estudios Espaciales de la Universidad de Stuttgart confió a la investigadora Gisela Detrell la creación de una herramienta para diseñar el sistema de control ambiental y de apoyo a la vida (Environmental Control and Life Support System, ECLSS) para evaluar las diferentes opciones tecnológicas para reciclar aire, agua, residuos y proporcionar comida, evaluando la fiabilidad y asegurando así la supervivencia de los futuros astronautas para misiones espaciales de larga duración.
"Una misión espacial de larga duración necesita fundamentalmente una atmósfera respirable (con suficiente oxígeno y un bajo nivel de dióxido de carbono) a una temperatura adecuada, agua y comida", explica Detrell. Para ello, afirma, "hay diferentes tipos de tecnologías y debemos ser capaces de elegir la más adecuada. El oxígeno, por ejemplo lo podemos obtener a partir de la electrólisis de agua o de CO2”. El agua, según dice la profesora, se puede filtrar y reutilizar o también se puede reciclar a partir de la evaporación con sistemas de destilación.
"La comida la podemos cargar en la nave, por ejemplo, congelada o deshidratada. Incluso actualmente se están haciendo experimentos para cultivar plantas y microalgas en el espacio en un futuro. Lo que tenemos que tener en cuenta es que esto se producirá en un entorno hostil, que se debe prever la ausencia de gravedad (o niveles diferentes de los de la Tierra) y niveles de radiación muy altos". La utilidad de su herramienta radica en que "recoge todas las posibilidades tecnológicas y su funcionamiento dentro de este entorno, y analiza la fiabilidad de cada una de ellas, al tiempo que dota a todo el sistema de seguridad para con posibles fallos", asegura Detrell.
El sistema creado por esta ingeniera aeronáutica no sólo prevé las cuestiones básicas de la supervivencia biológica. También analiza y prevé las tareas de mantenimiento técnico de la misión, desde la cantidad y el peso que deben tener las piezas de repuesto, que podrían llegar a suponer hasta un 40% del total de masa a transportar, hasta la posibilidad de emplear nuevas tecnologías como fabricar las piezas de repuesto en el espacio con impresión 3D.
De hecho, el sistema analiza todas las opciones tecnológicas viables para la supervivencia en una misión tripulada de larga duración y selecciona los sistemas regenerativos más innovadores para la gestión de la atmósfera, de la comida, del agua y de los residuos. Para poder hacerlo, la investigadora ha creado un software el cual evalúa la fiabilidad de los sistemas complejos que forman parte de las misiones espaciales. Según explica, "el fallo de un componente del sistema de supervivencia no implica necesariamente un fallo general, ya que el sistema puede ser capaz de compensarla. Por eso hay una herramienta de simulación para evaluar el comportamiento de todo el sistema, a fin de asegurar su fiabilidad".
El trabajo tiene en cuenta tecnologías que aún no se han utilizado nunca y están actualmente en fase de desarrollo. "Actualmente, el oxígeno en la Estación Espacial Internacional (ISS) se obtiene a través del agua. Para una misión a Marte, por ejemplo, sería posible obtener el oxígeno por electrólisis del dióxido de carbono que se encuentra en la atmósfera del planeta, reduciendo así el consumo de agua", afirma Detrell.
Para las futuras misiones de larga duración es importante tener un sistema de control ambiental y apoyo a la vida lo más independiente posible de la Tierra. "Actualmente en la ISS podemos enviar más agua, oxígeno o piezas de recambio de manera relativamente fácilmente. Una misión a Marte, debido a la duración (que podría ser entre dos y tres años) y la gran distancia de la Tierra (cientos de millones de kilómetros), hacen impensable la posibilidad de enviar nada a posteriori. Para ello es necesario que el sistema sea independiente y altamente fiable. Y precisamente eso es lo que consigue la herramienta en la que he trabajado, que permite, en una primera fase de diseño de una misión, la selección del sistema más adecuado”, argumenta.
Actualmente la investigadora trabaja en el Grupo de Sistemas de Control Ambiental y Sistemas Energéticos del Instituto de Estudios Espaciales de la Universidad de Stuttgart. Entre otros proyectos, lleva a cabo un experimento, junto con el centro espacial alemán (DLR) y la empresa Airbus, que se pretende enviar a la ISS en 2018 para cultivar algas y demostrar que esta tecnología es viable.
Gisela Detrell forma parte de la primera promoción de ingenieros aeronáuticos catalanes que se licenciaron en 2009 en el ESEIAAT. Se ha doctorado recientemente en la UPC y en la Universidad de Stuttgart con esta investigación, la cual contribuirá a hacer posible que los astronautas pongan el pie en Marte. "Espero y confío ver humanos en Marte", explica la investigadora. "Estados Unidos tiene previsto enviar la primera misión a Marte hacia el 2030, según anunció el presidente Barak Obama en 2010", recuerda Detrell.