En el espacio, todo es completamente diferente de lo que es en la Tierra. Las dificultades se superponen a las acciones terrenales habituales, siendo la ingravidez la principal de ellas. Para poder operar en estas condiciones es necesario disponer de instrumentos, herramientas y equipos especialmente diseñados para ser funcionales en estas adversas circunstancias. En este sentido, explicamos cómo son las herramientas que los astronautas usan en el espacio.
¿Qué vas a encontrar en esta Guía?
1. ¿Por qué usar herramientas especiales?
Es bien sabido que para realizar cualquier trabajo es indispensable contar con las herramientas adecuadas, una premisa que es particularmente cierta cuando estas tareas se deben realizar en un entorno completamente diferente al que conocemos, como lo es el espacio sideral.
Ingenuamente, se podría pensar que los especialistas en equipos de las agencias espaciales pueden simplemente ir a la ferretería local y obtener algunas herramientas para hacer una reparación en, por ejemplo, la Estación Espacial Internacional (ISS, por sus siglas en ingles). Pero esto no podría estar más lejos de la verdad.
No hay que olvidar que las condiciones en el espacio son totalmente diferentes a las reinantes en la Tierra, incluyendo ausencia de gravedad, cambios dramáticos de temperatura y radiaciones extremas, entre otras. Es por ello que las herramientas usadas por los astronautas cuentan con un diseño especializado que garantiza su adecuado funcionamiento.
2. Adaptadas al entorno
Por ejemplo, aflojar un tornillo, quizá una de las acciones más simples de realizar en la Tierra, en el espacio es un verdadero desafío. El problema es que al intentar desenroscar un tornillo en condiciones de ingravidez, el astronauta comenzará a girar sobre sí mismo, pues el tornillo apretado se convertirá en una palanca, y al aplicar la fuerza para girar el mango del destornillador, el astronauta simplemente girará en la dirección opuesta. Esto se debe a que en la ingravidez el astronauta no tiene apoyo.
Asimismo, algo tan sencillo como usar un martillo representa un gran problema; esto se debe a que tras el impacto, se cumple la ley de conservación de la cantidad de movimiento, dando como resultado un efecto rebote que, en condiciones de ingravidez, no solo se limita al martillo en sí, sino que hará que el astronauta salga volando por este efecto de rebote.
Otro problema importante en el espacio es la movilidad. Mientras hacen su trabajo, los astronautas tienen que usar trajes espaciales bastante opresivos, lo que dificulta el uso de herramientas normales como martillos y destornilladores.
Por ello, los astronautas requieren de equipos más automatizados y pesados que puedan hacer gran parte del trabajo por ellos, ya que simplemente no pueden usar sus cuerpos de la forma en que lo harían en la Tierra.
También hay factores relacionados con la temperatura que impiden que los astronautas puedan usar las herramientas a las que estamos acostumbrados. Por ejemplo, ciertas herramientas que usamos regularmente requieren tipos especiales de lubricantes a base de aceite que no están facultados para soportar las temperaturas en constante cambio a las que están expuestos los astronautas.
Es por ello que los dispositivos, equipos y herramientas utilizados por los astronautas más allá de los límites terrenales se distinguen por contar con diseños altamente especializados, tolerantes al vacío, así como ser resistentes a temperaturas extremas y fáciles de usar con guantes particularmente voluminosos.
3. Herramientas de diseño especializado
Para superar estas dificultades, los ingenieros de las agencias espaciales han diseñado un conjunto de herramientas con características, materiales y condiciones particulares, incluyendo:
3.1 Tornillo / destornillador
En el caso de los tornillos, se diseñó un modelo de tornillo con orificios redondos en los lados y un destornillador de punta cilíndrica con el formato correspondiente. Esta boquilla cubre la cabeza del tornillo y las bolas en su interior calzan en estas aberturas creando una conexión segura.
Además, se implementan soportes estacionarios y portátiles para las piernas del astronauta, los cuales crean un punto de apoyo que permite aplicar la fuerza para desenroscar el tornillo, lo que se complementa con la inclusión de un mango perpendicular al eje que potencia la fuerza aplicada.
3.2 Martillo
Para solventar los inconvenientes asociados al uso de esta esencial herramienta, los especialistas diseñaron un modelo especial de martillo no reactivo, cuya zona de impacto se distingue por ser hueca y albergar esferas dentro. Cuando se produce el impacto, estas esferas reaccionan subiendo y bajando, y el choque y la fricción que se produce entre ellas disipan la energía de retroceso; de este modo, tras dar un golpe, el martillo parece adherirse a la superficie sin rebotar.
3.3 Alicates multifunción
Los alicates, que tienen boquillas intercambiables que permiten usarlos como tijeras para metal o cortadores laterales, tienen mangos de diseño especial que permiten desarrollar una fuerza de hasta una tonelada, así como un diseño que es ideal para trabajar con los voluminosos guantes del traje espacial.
3.4 Taladro
Un elemento básico del arsenal de herramientas del que disponen las agencias espaciales es el «pistol-grip tool», un taladro eléctrico inalámbrico fabricado especialmente para usar en el espacio.
Esta herramienta cuenta con un diseño adecuado para utilizar con los guantes de los trajes espaciales. El taladro tiene un mango estilo pistola y una gran pantalla de información en la que los astronautas pueden programar la velocidad en un rango de entre 5 y 60 rpm, y el par de torque, que puede oscilar entre menos de 1 y 38 psi.
Este taladro está equipado con una batería recargable de hidruro metálico, un material que puede contener más carga a temperaturas extremas, lo que es idóneo para los ciclos de sombra y luz solar que se experimentan en la órbita terrestre. Además, el cuerpo está hecho de un plástico duradero reforzado con una infusión de vidrio llamado Lexan, todo cubierto con cinta de aluminio, para asegura mayor durabilidad.
3.5 Brazo robótico
A partir de 2010, en la ISS se utiliza una grúa de construcción llamada Canadarm 2, diseñada para mover objetos que pesan más de 200.000 libras (90.700 kg). Este brazo robótico, que es guiado por un circuito cerrado de televisión, cuenta con sensores de fuerza que le dan una sensación de «toque».
Algunos de los usos del Canadarm 2 incluyen la comprobación de daños en el transbordador, el levantamiento de equipos pesados y la conexión de módulos de la estación espacial, así como movilizar con delicadeza a los astronautas, sacándolos de la esclusa de aire y transferirlos a áreas de trabajo designadas y viceversa.
4. Conclusión
Ahora que sabes cómo son las herramientas que usan los astronautas en el espacio, queda claro que debido a las condiciones presentes en el espacio, hasta los instrumentos más simples toman un carácter complejo; y es que para ser funcionales, el diseño y fabricación de estas herramientas debe tomar en cuenta y compensar muchos inconvenientes diferentes, incluyendo la ingravidez, los drásticos cambios de temperatura, los incómodos guantes del traje espacial y muchos otros aspectos.
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9. Fuentes y Referencias
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Autor de este Artículo: Nacho V. S
Desde muy joven me he dedicado a obtener todo lo que he necesitado partiendo de maderas, metales y otros materiales para crear mis propios proyectos… en aquella época ni siquiera se llamaba bricolaje, pero más allá de los cambios de nombre, nuevas técnicas, nuevos materiales, hay una cosa que no me ha abandonado y son las herramientas, puede que un futuro las accione un robot, pero herramientas seguirán siendo.
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