Adaptación del ser humano a los retos del desarrollo espacial

0

Emilio Herrera y su Escafandra EstratosféricaEl ser humano es sin lugar a ninguna duda el animal que más ha desarrollado la capacidad de vivir en medios muy distintos al natural de su especie, siendo estos medios a veces tremendamente problemáticos y hostiles. Este tozudo ser ha sido capaz de moverse en las profundidades abisales de los océanos, de desplazarse a velocidades superiores a la del sonido, de salir al espacio exterior etc. pero siempre respetando los límites biológicos que la naturaleza le ha impuesto.

El cuerpo humano no puede sobrevivir pasados unos limites de temperatura, presión, aceleración, composición del aire que respira etc. y cuando sus actividades las tiene que desarrollar en un medio que los sobrepasa, necesariamente tiene que crear un ambiente que esté dentro de esos límites.

Los aviones comerciales que vuelan a 30.000 pies tienen que tener la cabina presurizada, la temperatura controlada y máscaras de oxígeno de emergencia.

En el espacio exterior, los astronautas también tienen que crear un ambiente artificial adecuado para no sobrepasar estos límites.

Entonces, ¿Cómo se desarrolla la vida del ser humano en el espacio exterior, donde no hay aire para respirar, la temperatura varía entre valores inferiores a menos 180 grados centígrados en la sombra y más de 120 al sol?

¿Qué come, bebe, cómo lo hace en la ingravidez, qué respira, como duerme, de qué forma hace sus necesidades fisiológicas en la microgravedad etc. etc.?

De todas estas cosas es de lo que voy a hablar en este artículo.

Yuri GagarinEs inevitable hacer alguna referencia aunque sea breve a las primeras incursiones en el espacio al comienzo de los años 60 por Yuri Gagarin ó Alan Shepard, John Glenn, etc. donde las condiciones en las que tenían que desarrollar su actividad eran realmente muy difíciles. Iban literalmente enlatados en unas capsulas minúsculas. Si por la duración de la misión tenían necesidad de comer lo hacían apretando una especie de tubos similares a los de dentrífico, ingiriendo algo de textura y sabor no muy agradable y nada parecido a la comida en tierra.

Esto fue mejorando paulatinamente y el gran salto fue la nave americana "Skylab" donde podían estar en mangas de camisa, disfrutar de la primera cocina espacial, usar aparatos para hacer ejercicio físico y hasta tener una ducha para su higiene personal.

Voy a dar un salto en el tiempo y me voy a situar en la Estación Espacial Internacional (EEI) ó en términos anglosajones ISS (International Space Station).

SkylabLa EEI es el mayor objeto artificial girando alrededor de la Tierra, orbita el planeta cada 92 minutos aproximadamente a una altitud de unos 360 Kilómetros y está tripulada permanentemente por 6 astronautas. Es fruto de la colaboración de cinco agencias espaciales; la NASA, la Agencia Espacial Federal Rusa, la Agencia Japonesa de Exploración Espacial, la Agencia Espacial Canadiense, y la agencia Espacial Europea ESA. La han visitado astronautas de 15 países y hay un módulo donde han pegado sus banderas correspondientes, entre las que se encuentra la española.

Consta de una serie de módulos presurizados (unos 1.000 metros cúbicos) en los cuales se han recreado condiciones de temperatura, presión y atmósfera similares a las de la superficie de la Tierra al nivel del mar, de tal manera que se puede estar en mangas de camisa.

Para hacer cualquier cosa es necesario desplazarse y aparentemente los astronautas novicios enseguida le cogen el truquillo, no tratando de andar como en la tierra, sino flotando paralelos al eje longitudinal de los módulos y empujándose con las puntas de los dedos. Hay asideros distribuidos por todos los sitios.

Todos los objetos deben de estar bien sujetos para que no anden flotando y existen varios sistemas; velcro, gomas con ganchos parecidas a los pulpos usados para sujetar objetos en la baca de los coches, redes elásticas, clips para los papeles, correas y rollos de cinta adhesiva que siempre vienen bien.

La Tierra esta dividida en zonas horarias (Time Zones), pero la EEI no está quieta sobre ninguna. Al final se llego al acuerdo de utilizar el GMT como horario ó tiempo de referencia, aunque realmente es el UTC (Universal Time Coordinated) y obviamente no hay ningún cambio de horario de verano ó invierno.

Una vez dicho esto, comenzamos a las 06:00 UTC que es cuando se despiertan y comienza un día típico los astronautas en la EEI.

Para comenzar bien el día, una de las cosa más importantes es desayunar y en este punto me voy a entretener un poco para describir lo que comen, qué beben y dónde lo preparan.

Disponen de un espacio para preparar las comidas (galley), dotada de una mesa con dispositivos de sujeción (velcro y bandas elásticas) donde pueden sujetar los recipientes ó una bandeja y adecuar las comidas (normalmente lo hacen tres veces al día). Hay un dispensador de agua a temperatura ambiente ó caliente para hidratar las comidas que así lo requieran o preparar bebidas. No hay sillas pero sí unas barras en suelo para introducir y sujetar los pies.

Respecto a los utensilios para comer, disponen de servilletas, tenedores cuchillos y cucharas, pero generalmente solo necesitan la cuchara. Las comidas que necesitan de un utensilio para comerlas, suelen tener una salsa espesa para evitar salpicaduras y derrames, favoreciendo que se peguen a la cuchara, pero tampoco excesivamente, por lo que no conviene hace movimientos bruscos que provoquen que la comida salga volando.

El menú es bastante variado y hasta apetecible. Hay alimentos deshidratados a los que solamente hay que añadir agua y después de unos minutos ya están listos para comer.

Menú espacial rusoTambién disponen de latas de conserva de distintos tamaños, sobretodo en la comida Rusa (cajas rojas), con contenidos tales como carnes de distintos tipos, pescados, combinados pollo con arroz etc. Las latas no tienen velcro para sujetarlas a la mesa, por lo tanto si tienen que dejarlas solas por un momento, el truco consiste en poner unas gotas de agua para pegarlas a la mesa. De cualquier modo si se sale de la mesa y da la vuelta, no hay peligro de que se caiga su contenido, debido a la microgravedad. Sí hay que tener la precaución de cuando se le quita la tapa, no hacerlo por completo, sino dejarla pegada a la lata para que no ande flotando.

Sobretodo en la comida Americana (cajas azules) hay bolsas selladas que solamente hay que calentarlas para comer su contenido (son como las latas pero sin lata).

Hay que esperar a las naves que llevan los suministros para tener algo muy deseado a bordo, que son productos frescos al menos durante unos días.

No faltan frutos secos y fruta semideshidratada, barritas de "snacks" en bolsas selladas y de un tamaño que se puedan meter en la boca con facilidad para evitar restos de migas flotando.

También hay un horno para calentar los platos a la temperatura deseada y últimamente hasta un frigorífico.

Respecto a las bebidas hay varios tipos de zumos de frutas, café, tea, leche etc. Se suministran en unos recipientes que suelen tener un pitorro para introducir el agua y una pajita para poder beber, ambos dotados de válvulas para evitar derramamientos involuntarios de líquido.

También disponen de condimentos como mostaza, mayonesa, sal y pimienta líquidas porque de otra forma los granos de sal ó pimienta podrían flotar por la nave y pueden imaginarse el espectáculo si la pimienta se extiende por la nave y todos los astronautas comienzan a estornudar ó se introduce en los ojos y empiezan a llorar.

Todos los restos de las comidas se introducen en bolsas que se sellan y se trasladan a los vehículos de abastecimiento para que cuando se desprendan de la EEI ardan durante la reentrada en la atmósfera terrestre.

Todos los días, después de despertarse, hacer una inspección rutinaria de la EEI y desayunar, mantienen diariamente una conferencia de planificación del trabajo con MC (Mission Control) y hacia las 08:00 empiezan a trabajar hasta las 13:00 aproximadamente. Durante este periodo también tienen una sesión de ejercicio físico.

A continuación tienen 1 hora para comer y una vez concluida, continúan con más ejercicio físico y trabajo hasta las 19:30.

El ejercicio físico es importantísimo para combatir los efectos negativos de la ingravidez en el cuerpo humano, como son la perdida de masa muscular y osteoporosis, por eso ejercitan diariamente más de dos horas en distintos aparatos sujetos a ellos por una especie de tirantes elásticos.

Aquí y ahora voy a hacer un inciso porque algún astronauta seguro que ha tenido necesidad de ir al servicio y eso es un poco complicado, porque lo que en la Tierra cae por su propio peso, en microgravedad no lo hace.

Reciclador de orina en la ISSLa distribución de los líquidos corporales en la ingravidez es diferente que aquí abajo y generalmente los astronautas tienen necesidad de utilizar el "toilet" con más frecuencia.

En la EEI hay dos "toilets" uno en la parte Rusa ubicado en el modulo "Zvezda" y otro en la americana situado en el modulo "Tranquility". Para tener un poco de intimidad es como una cabina y disponen de cortina.

El fundamento es muy sencillo aunque el aparato y su uso sean un poco complicados.

Hay dos artilugios para este propósito, un tubo para los líquidos y otro para la parte sólida. En ambos casos el deshecho es succionado por una corriente de aire.

El tubo que recoge la orina, termina en una especie de embudo circular para los caballeros y tienen que usarlo sin entrar en contacto con él porque el vacío podría succionar algo mas que la orina. Para las señoras tiene un embudo oval que se lo aplican directamente al cuerpo ya que está provisto de pequeños orificios y ranuras por la que penetra el aire y no hay peligro de ser succionada. Actualmente la orina se recicla para producir agua potable al igual que de la humedad ambiental debido al sudor etc. El agua es un bien escaso que se lleva desde la Tierra y se recicla en la EEI hasta la última gota.

Para la parte sólida existe algo parecido a un inodoro convencional pero un poco más sofisticado y también funciona por succión. Dispone de unas sujeciones en los pies y otras a la altura de los muslos para forzar al cuerpo contra el inodoro. Estos deshechos se introducen automáticamente en unas bolsas, éstas en unos contenedores de aluminio y posteriormente son depositadas en las naves de reabastecimiento para su destrucción.

A las 19:30 empiezan las actividades previas a ir a dormir, que incluyen la cena y una reunión de la tripulación. A las 21:30 se van a dormir.

Existen dos zonas de dormitorios, una en el modulo Ruso "Zevezda" y otra en la parte americana "Harmony" dotadas de algo parecido a cabinas individuales.

Sueño en el espacioEl dormir es complicado y al principio les cuesta adaptarse, siendo bastante normal tener que tomar pastillas. Para empezar, en la microgravedad no tiene sentido tener un mullido colchón ó hacerlo en una posición determinada. Podrían hacerlo en cualquier sitio y en cualquier posición, pero normalmente lo hacen sujetos dentro de una especie de sacos de dormir colgados de una pared, entre otras cosa para tener en la espada una superficie que de la sensación de un colchón. Es conveniente que la zona esté bien ventilada porque en microgravedad el aire que se expulsa al respirar no se desplaza por convención y se va acumulando alrededor, siendo respirado de nuevo parte del dióxido de carbono expulsado.

Por si no fueran suficientes estos inconvenientes, resulta que el día no dura 24 horas, sino que cada hora y media amanece y anochece (unas 16 veces en 24 horas).

El Ritmo Circadiano se trastorna y el cuerpo se revela a comportarse como en la Tierra.

Para crear cierta normalidad, los ciclos de trabajo, comidas, descansos, están programados en base a semanas de 7 días y días de 24 horas. Parte de los sábados y los domingos los tienen libre.

Gran parte del poco tiempo libre del que disponen lo emplean en mirar y sacar fotografías a través de las ventanas, así como leer, ver la tele, comunicarse con sus familias etc.

A pesar de estar confinados en un sitio relativamente reducido y un poco monótono, no sienten claustrofobia, al contrario, generalmente sienten una sensación de gran libertad.

Falta cubrir otra actividad importante que son los trabajos en el exterior, EVA (Extra Vehicular Activity).

En el exterior hay un ambiente muy hostil. Existe un gran vacío, temperaturas extremas, amanece y oscurece cada hora y media, radiaciones, peligro de micrometeoritos etc. etc.

En primer lugar el astronauta que va a salir al exterior necesita un traje especial que recree unas condiciones mínimas de supervivencia y confort que le permitan realizar los trabajos requeridos.

Como en el exterior hay un vacío casi absoluto y las temperaturas varían entre -180 y +120 grados centígrados, el traje tiene que estar presurizado y la temperatura regulada, suministrar aire respirable, ofrecer protección contra las radiaciones y posibles impactos de micrometeoritos, disponer de focos de iluminación ya que amanece y anochece cada hora y media, en fin que tiene que ser un poco sofisticado

Cuando un submarinista regresa al barco después de haber estado cierto tiempo a bastante profundidad (es decir, pasa de más presión bajo el agua a menos presión en la superficie), no debe salir cuando le apetezca sino que dependiendo de la profundidad y del tiempo sumergido, hay unas tablas que le dicen las paradas que tiene que hacer y cuánto tiempo debe de permanecer en cada parada para evitar que el nitrógeno disuelto en la sangre como consecuencia de la presión a la que ha estado sometido, forme burbujas en la sangre al pasar a una presión inferior y pueda incluso provocarle la muerte.

Este fenómeno de las burbujas se observa fácilmente en una botella de gaseosa. Estando tapada no se ven burbujas porque esta bajo presión, pero tan pronto como la abrimos y disminuye esa presión, empiezan a aparecer burbujas.

Con los astronautas ocurre lo contrario que con los buceadores, pasan de una presión mayor dentro de la nave a una inferior en el exterior. Por consiguiente la descompresión la tienen que hacer antes de salir al exterior y no al regresar.

Existen unos compartimentos de comunicación con el exterior (airlock) que consisten en habitáculos estancos, comunicados por un lado con la nave y por el otro con el exterior.

Traje espacialLos astronautas se ponen el traje, o mejor dicho les ayudan a ponérselo, y tienen que pasar ese tiempo de descompresión respirando durante unas 4 horas oxigeno puro antes de salir al exterior. Pasado ese proceso y estando cerrada la comunicación del "airlock" con la nave, se despresuriza el habitáculo, se abre la salida al exterior y proceden a salir con la precaución de estar siempre atados con un cable de seguridad a la nave. Caso de que por accidente se soltara esta línea de seguridad y se alejaran de la EEI, disponen de un dispositivo de seguridad que les permitiría regresar a la nave de nuevo mediante unos cohetecitos.

Merece la pena hablar un poco del traje EMU (Extravehicular Mobility Unit), empleado para estas salidas al exterior.

Antes de ponerse el traje presurizado, se colocan una especie de pañal MAG ( Maximum Absorbency Garment), a continuación el traje de regulación térmica con tubitos por los que circula líquido LCVG (Liquid cooling and Ventilation Garment) y finalmente el traje presurizado.

Este traje es fruto de muchos años de investigación, experiencia y desarrollo.

Aparte del traje presurizado a 4,3 psi que es bastante sofisticado y lleva multitud de capas (14), en la espalda tiene adosada una mochila PLSS (Primary Life Support System), con una autonomía de unas 8 horas y 30 minutos de reserva. Esta mochila le suministra oxígeno y presurización, retiene el dióxido de carbono y posibles contaminantes, provee de electricidad, contiene el sistema de comunicaciones, trasmite datos biomédicos al centro de control de la misión, regula la temperatura, dispone de alarmas, está dotada de unos pequeños "jets" (jet pack) para regresar a la nave si por accidente se ha separado de ella, en fin, que parece un bazar, tiene de todo un poco.

Un dato curioso es que en el pecho tiene un cuadro de control DCM (Display & Control Module) del que no tienen visión directa de todos los controles; válvulas, interruptores, medidor de presión, display digital, etc. y están etiquetados de derecha a izquierda para que al verlos con un espejo que llevan en la muñeca lo vean escrito correctamente.

En la nave es muy importante mantener una buena higiene personal, porque por alguna razón las bacterias tienden a reproducirse con facilidad en la ingravidez y sería desastroso que parte ó toda la tripulación se pusiera enferma.

Cada astronauta dispone de una bolsa de aseo personal (personal hygienic kit) con velcro para sujetarla en su cabina personal, conteniendo cosas como; cepillo de dientes, tubo dentrífico cuya pasta se puede tragar (para ahorrar agua), shampoo, maquinilla de afeitar y crema de afeitar para que se queden pegado todo lo rasurado, peine, corta uñas y las señoras si quieren pueden tener maquillaje, barra de labios, etc.

No tienen ducha porque en el espacio no funcionan nada bien. En el Skylab había una que daba más problemas que satisfacciones y en la estación espacial Mir otra, que he leído en algún sitio que estaban tan hartos que un día la tiraron al espacio sin más.

La higiene corporal la realizan con esponjas y toallitas húmedas impregnadas de un producto bactericida. El pelo se lo lavan con un tipo de champú que no necesita ser aclarado con agua, simplemente retirado con una toalla.

Cuando se tienen que cortar el pelo, usan un aspirador para recoger todos los restos.

Otro tema importante es que si hay que abandonar la EEI por una emergencia, fuego a bordo, fuga de algún producto químico, impacto de micrometeoritos, emergencia médica etc. ¿en qué se hace?

Para este propósito utilizan naves rusas "Soyuz", acopladas a la EEI y que son remplazadas cada 6 meses para garantizar su operatividad. Nunca han tenido que regresar a Tierra por una emergencia, pero sí han tenido que ser utilizadas como refugio en alguna ocasión debido a la posibilidad de que un objeto en órbita (chatarra espacial) perforara la EEI y se produjera una despresurización.

Enlaces a video-clips mostrando distintas actividades relacionadas con la EEI.

Descripción de las distintas partes de la Estación Espacial Internacional.

http://www.youtube.com/watch?v=kw5-n5Js6DM

Cómo se preparan las comidas.

http://www.youtube.com/watch?v=jzOQho7KPpM&feature=relmfu

Haciendo ejercicio físico.

http://www.youtube.com/watch?v=yJezlPeeA4A&feature=relmfu

Conferencia entre unos estudiantes del Reino Unido y la tripulación de la EEI en el módulo japonés. Al fondo se puede observar la bandera española.

http://www.youtube.com/watch?v=uKMKGSt8W4k&feature=relmfu

Atraque a la EEI de la nave de suministro europea ATV-3 (Automated Transfer Vehicle).

http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=n2k5oMMFjt4

J.M.M.C.

Deja un comentario