El que ens ensenyen els hàbitats submarins sobre naus espacials i exploració

Quan es tracta de dissenyar naus espacials i preparar astronautes per a tota la vida amb gravetat zero, l'oceà és el millor entorn de proves d'aquest costat de l'estratosfera. Una de les similituds més útils entre el mar profund i l'espai profund és la gravetat modificada. La gravetat no disminueix sota l'aigua, però la flotabilitat la contraresta, permetent als éssers humans acostumar-se a nous tipus de moviments i tensions inesperades. També hi ha la pressió, que és molt variable i la mida dels allotjaments, que no és així. Hi ha uns quarts d’esquena ajustats a l’aigua, per la qual cosa #submersiblelife és tan rellevant per a les agències espacials curioses sobre els efectes a llarg termini del reclusió.

"Totes aquestes proves informen de què ha de ser el disseny de les naus espacials i d'altres equips", diu Bill Todd, el comandant aquanaut de les primeres operacions de la missió de l'entorn extrema de la NASA (NEEMO) al laboratori submarí d'Aquarius a la costa de Florida.

Segons Todd, les lliçons més importants que els enginyers de naus espacials poden treure dels vehicles submarins corresponen a sistemes de suport a la vida. En ambdós casos, el rentat de diòxid de carboni és fonamental, cal tenir menjar a la mà i la gestió de residus és un problema. Aquestes abstraccions es manifesten com a similituds físiques: els enginyers dissenyen sistemes submarins i espacials amb un cablejat similar i eficiències elèctriques per suportar condicions de canvi.

Un dels avantatges de treballar a l’oceà és que les condicions canvien. "A la columna d'aigua, podem canviar el nivell de gravetat", explica Todd. "Podem passar d'un nivell de gravetat lunar, que és aproximadament el 17 per cent de la gravetat de la Terra. O podem anar a una gravetat marciana, que és aproximadament el 38 per cent de la gravetat de la Terra. O podríem anar al que podríeu experimentar en un asteroide o en l'Estació Espacial Internacional, que és la microgravetat o l'absència de gravetat."

Tot i això, en tots els casos, l’objectiu és mantenir un interior estable i de suport a aproximadament una atmosfera de pressió. Aquest és probablement el problema més gran amb el qual els dissenyadors de vehicles han de fer front. "L'element unificador és la gent", diu Bowen. "Els astronautes necessiten més o menys el mateix entorn que un aquanaut".

Un dels grans objectius de les missions de NEEMO és ajudar a provar i millorar els sistemes de suport a la vida que s’utilitzaria a l’espai. Aquests no són només els que ajuden a controlar la temperatura i la humitat de l'habitació i ofereixen aire transpirable a un hàbitat aïllat: també inclouen sistemes personals que un astronauta portaria o portaria mentre es trobaven fora d'un hàbitat sostenible.

Les decisions que es prenen sota l'aigua tenen conseqüències greus. I aquesta serietat, així com l’estrès que l’acompanya, és un ingredient fonamental per a les proves de camp, no només d’equips, sinó d’éssers humans.

Les missions de NEEMO treballen mitjançant la creació d’una petita tripulació amb un comandant i dos aquanauts professionals i la tasca amb diversos tipus de projectes de recerca. Els procediments i el "pla de vol" són molt similars als utilitzats en els viatges espacials. Totes les activitats estan dissenyades per exposar els participants als rigors del vol espacial, menys les forces g en l’aixecament.

També dissenyen hàbitats similarment estructurats.

Les naus espacials i els submarins tampoc tenen una forma diferent. Ambdós usen sovint un casc cilíndric o esfèric que ajuda a navegar millor a través dels seus respectius entorns. "Les formes rodones tendeixen a tenir uns perfils d'arrossegament més baixos", diu Andy Bowen, un enginyer submergible de la institució oceanogràfica Woods Hole, que facilita el desplaçament d'un vaixell submarí a través de l'aigua o d'una nau espacial.

El moviment és un altre element comú entre els dos oficis. Sovint, les embarcacions submarines es dissenyen amb mecanismes d'embranzida que permeten que les embarcacions es moguin en totes les direccions. La nau espacial maniobra de manera gairebé idèntica a l'espai. Els corrents de l'aigua simulen la gravetat prop de planetes, llunes i altres objectes celestes.

Tot i així, hi ha limitacions quant als astronautes i els enginyers de naus espacials poden aprendre sota l'aigua; els dos ambients són, en definitiva, fonamentalment diferents. "Les naus espacials tracten de canvis extrems de temperatura, des de la calor extrema fins al fred extrem", diu Todd. "Normalment, necessiten ser lleugers i compactes. El submarí és radicalment diferent. Voleu ser pesat - no lleuger - per suportar canvis de pressió increïbles, sobretot quan aneu més i més. "Per això, els cascos de les naus són majoritàriament d'alumini, mentre que les embarcacions submarines solen utilitzar acer d'alta pressió.

Fonamentalment, la NASA tracta de privacions i dificultats i, amb aquesta finalitat, cerca els inconvenients més escandalosos que el nostre planeta té per oferir. De moment, l'oceà proporciona un degoteig constant de dificultats, però les expedicions futures poden requerir missions analògiques subterrànies, o missions de lava o missions de gel. La simulació ha de ser una part fonamental del procés de llançament previ. No podem preparar els astronautes pel que no sabem, però els podem ajudar a preparar-se per fer front al desconegut.