Columbus: Nuestro Hogar en el Espacio

Miguel Mas Hesse
CAB-CSIC

Tras el intento fallido del pasado 6 de diciembre, el próximo 10 de enero despegará el Space Shuttle Atlantis con un nuevo módulo para la Estación Espacial Internacional (ISS). Se trata del Columbus, el módulo que constituye la principal aportación de los países europeos a la construcción de la ISS. Columbus es un módulo de 6,8 m de largo por 4,5 m de diámetro, con un total de 75 metros cúbicos de volumen útil y un peso en vacío de más de 10 toneladas.


La ISS en noviembre de 2007. Se puede encontrar una imagen en alta resolución aquí.

Columbus ha sido desarrollado en Europa a partir de la experiencia con el Spacelab, un módulo similar en tamaño aunque de menores prestaciones, que voló varias veces en la bodega del Space Shuttle y que permitió realizar experimentos durante los pocos días de duración de aquellas misiones. A mediados de los 80 tuve la fortuna de disfrutar de una beca de colaboración técnica del IAESTE en las instalaciones que la Agencia Espacial Alemana tiene en las inmediaciones de Colonia. Allí ensayaban los astronautas europeos los experimentos a realizar en el Spacelab. Tuve la oportunidad de visitar las instalaciones, que me impactaron profundamente, como estudiante recién graduado que era.

Tal y como se puede ver en la figura, Columbus ofrecerá unas excelentes condiciones para que los astronautas residentes en la ISS puedan llevar a cabo los experimentos propuestos y diseñados por los científicos europeos. Las condiciones internas serán muy agradables para trabajar, similares a las de un laboratorio en cualquier institución científica europea. Pero contarán con lo que hace única a la ISS: la situación de ingravidez que se disfruta cuando una nave orbita en torno a la Tierra.


Representación del Columbus en operación. Se puede encontrar una imagen en alta resolución aquí.

La ingravidez permite estudiar fenómenos que no serían posibles en la superficie de la Tierra: ¿cómo crecen las plantas? ¿cómo se desarrollan los embriones animales? ¿aprenden las moscas a volar en el Espacio ingrávido? Asimismo se pueden estudiar procesos de fabricación de sustancias ultrapuras, cristales de gran perfección, nuevos medicamentos que nos ayudarán a mejorar nuestras condiciones de vida en el futuro. Columbus va dotado de 10 racks o módulos, cada uno del tamaño de una cabina telefónica, en los que se instalan los experimentos. Periódicamente, estos racks serán reemplazados por otros con nuevos experimentos durante los más de 10 años de vida útil que tendrá.


El BIOLAB, uno de los módulos experimentales del Columbus, dedicado a biología. Se puede encontrar una imagen en alta resolución aquí.

Asimismo, Columbus ofrece la posibilidad de instalar experimentos en el vacío externo con el objetivo de estudiar procesos que precisen del ambiente espacial. Es de destacar en este sentido el experimento TRIBOLAB, desarrollado en España por INTA e INASMET – TECNALIA. Se trata de un módulo tecnológico destinado a estudiar el comportamiento de lubricantes y piezas en fricción en condiciones espaciales. Hoy en día los mecanismos de que van dotados las naves espaciales constituyen uno de los elementos más críticos y que más pueden afectar a su fiabilidad, por lo que el estudio de nuevos lubricantes que puedan disminuir la fricción entre las piezas móviles es especialmente importante.


El TRIBOLAB durante su preparación en el laboratorio. Se puede encontrar una imagen en alta resolución aquí.

Además de Columbus, la otra gran contribución de Europa, a través de la Agencia Espacial Europea (ESA), serán las naves ATV (Automated Transfer Vehicle), que abastecerán la ISS periódicamente con 9 toneladas de carga (combustible, alimentos, equipos,…) tras ser lanzadas con un Ariane V. La primera ATV, bautizada Julio Verne, será lanzada a lo largo de 2008.


Representación artística del ATV Julio Verne aproximándose a la ISS en 2008. Se puede encontrar una imagen en alta resolución aquí.

Las estaciones orbitales nos proporcionan la posibilidad de largas permanencias en el Espacio, realizando no sólo experimentos diseñados en Tierra, sino también estudiando el comportamiento de nuestro cuerpo tras muchos meses de ingravidez. Estos estudios son básicos para poder diseñar futuros viajes espaciales a Marte, teniendo en cuenta que se necesitan cerca de 6 meses para llegar hasta allí, y otros tantos para volver. Una imagen que todos recordamos es la de la Estación Espacial Orbital que el ingeniero, además de escritor, Arthur C. Clarke diseñó para “2001: Una Odisea Espacial” en 1968. Se trataba de una gran estación en rotación, con un hangar central, en el eje de rotación, donde atracaban las naves procedentes de la Tierra y del Espacio Exterior. La rotación proporcionaba una pseudo-gravedad en el anillo exterior, que la hacía más confortable. Constituía la puerta a la Luna y a los planetas, ya que desde allí partían las naves de exploración del Sistema Solar.

Este sueño comenzó a hacerse realidad cuando la Unión Soviética dio por perdida la carrera por llegar a la Luna antes que los americanos, a finales de los años 60 del pasado siglo, y decidió dedicar buena parte de sus recursos a la construcción y operación de estaciones orbitales. Así fueron lanzadas las primeras estaciones Salyut, muy sencillas, precursoras de la mucho más compleja MIR, que sobrevivió a la caída de la Unión Soviética. Los Estados Unidos no quisieron quedarse atrás, y a comienzos de los años 70 la NASA empleó elementos sobrantes del programa Apolo y desarrolló en un tiempo muy corto la estación Skylab, que permitió batir a los astronautas americanos el récord de permanencia en órbita con una estancia de 3 meses. El Skylab se diseñó aprovechando la estructura de los depósitos de combustible del cohete Saturno V, y se utilizó una nave Apolo sobrante del programa lunar para la visita de los astronautas. Un fallo en el despliegue de la estación obligó a los astronautas a instalar un parasol bastante artesanal para lograr que la temperatura en su interior fuese soportable, pero por lo demás supuso un éxito científico que no tendría continuidad hasta muchos años después.

El fin de la Guerra Fría posibilitó la colaboración entre las grandes potencias, y así surgió la idea de desarrollar una gran Estación Espacial Internacional, continuación del programa americano de estación Freedom planteado por la administración Reagan a comienzos de los años 80. Hoy la ISS es una realidad, que se verá completada en los próximos años con nuevos módulos donde decenas de astronautas de todos los países aprenderán a vivir en condiciones de ingravidez y se prepararán para futuros viajes espaciales. La ISS es nuestra puerta al Espacio interplanetario: se trata del primer paso en la exploración de otros planetas, empezando por Marte, donde los hombres llegarán dentro de pocas décadas. Entretanto, bienvenidos a Columbus, nuestro hogar europeo en el Espacio.


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