Cómo la ingeniería espacial contribuye al desarrollo sostenible

¿Qué tienen en común los corazones artificiales, las turbinas eólicas sin grietas y los tratamientos de aguas residuales de cerdos? Quizás sorprendentemente, todos se han beneficiado de la tecnología desarrollada para el espacio.

El cubo de  viento es una de las tecnologías que se basan en la ingeniería espacial.
El cubo de viento es una de las tecnologías que se basan en la ingeniería espacial.

Cuando se sueñan con la mayoría de las nuevas misiones de la Agencia Espacial Europea (ESA), la tecnología que las hace posibles ni siquiera existe, todavía. Los ingenieros trabajan continuamente en la invención y el desarrollo de las nuevas tecnologías necesarias para hacer realidad las misiones. Pero eso es solo la mitad de la historia; las tecnologías innovadoras creadas para empujar a Europa más lejos en el espacio también pueden apoyar el desarrollo sostenible en la Tierra.

En este artículo, la ESA muestra algunos ejemplos de cómo las tecnologías espaciales están apoyando tres de los ODS: buena salud y bienestar (ODS3), energía asequible y limpia (ODS 7) e industria, innovación e infraestructura (ODS 9).

Electrónica espacial para un corazón

Con la demanda de trasplantes superando con creces las donaciones, la creación de un corazón totalmente artificial ha sido el santo grial de la medicina cardiovascular durante medio siglo.

Los corazones artificiales basados en la tecnología espacial ahora están latiendo dentro de las personas

Los corazones artificiales basados en la tecnología espacial ahora están latiendo dentro de las personas, después de que la compañía francesa Carmat trabajara con ingenieros espaciales para reducir el tamaño de la electrónica desarrollada para computadoras satelitales para crear una precisa, confiable y duradera para corazones artificiales.

Electrónica espacial para corazones artificiales.
Electrónica espacial para corazones artificiales. Foto: ESA.

Dentro del corazón, los sensores de alta tecnología detectan los niveles de esfuerzo de un paciente y transmiten la información a una computadora en miniatura. Esto ordena a los motores sin escobillas del tamaño de un troquel que bombeen el corazón más rápido o más lento.

Ecografía remota

Los pacientes en los hospitales también se están beneficiando de los exámenes remotos, que son posibles gracias a la tecnología de ultrasonido desarrollada para astronautas en el espacio.

La empresa francesa AdEchoTech utiliza los principios de la telemedicina creados para el espacio para desarrollar un sistema de "teleelecografía"

Los pacientes, a veces, tienen que viajar cientos de kilómetros para un examen, porque no hay radiólogos expertos en el lugar. La empresa francesa AdEchoTech utiliza los principios de la telemedicina creados para el espacio para desarrollar un sistema de "teleelecografía", que está siendo utilizado por hospitales e institutos de salud en Francia y en el extranjero.

Compuesto constructivo Dentapreg

Los materiales espaciales también están siendo utilizados por los dentistas. La incorporación de fibras de vidrio en resina produce un compuesto de alta resistencia típicamente empleado en el sector aeroespacial, donde refuerza estructuras de alto rendimiento, como el sistema de oxígeno líquido del transbordador espacial.

El Dentapreg utiliza materiales espaciales.
El Dentapreg utiliza materiales espaciales.

La empresa checa ADM ha adaptado este material a la odontología, produciendo un nuevo producto llamado Dentapreg. Viene en forma de tiras dentales de soporte y alfileres, usadosen lugar de cables más tradicionales para cirugía mínimamente invasiva, como entablillar los dientes flojos para aumentar su fuerza.

El cubo de viento Leosphere mide las condiciones del viento

La tecnología de teledetección satelital está siendo utilizada por la compañía francesa Leosphere para ayudar a planificar dónde construir turbinas eólicas. El “cubo de viento” de Leosphere mide la velocidad y dirección del viento, la turbulencia y la cizalladura del viento con gran precisión, utilizando una tecnología similar a la lidar (detección y alcance de luz), utilizada por el satélite Aeolus de la ESA. Aeolus proporciona perfiles del viento de la Tierra a escala global para mejorar los pronósticos meteorológicos y los modelos climáticos.

Las turbinas eólicas se están verificando de manera eficiente para detectar problemas, gracias al software desarrollado para el espacio

Además, las turbinas eólicas se están verificando de manera eficiente para detectar problemas, gracias al software desarrollado para el espacio. La empresa francesa Cornis escanea turbinas eólicas en busca de grietas en menos de dos horas, utilizando un sistema construido alrededor de un software desarrollado para manejar distorsiones en imágenes satelitales.

El cubo de viento Leosphere mide las condiciones del viento.
El cubo de viento Leosphere mide las condiciones del viento.

El software fue diseñado para detectar “aliasing”, una distorsión que puede ser un grave problema para los científicos que intentan interpretar imágenes. Al detectarlo en imágenes de turbinas eólicas, Cornis podría corregirlas, para crear unas muy precisas, que muestren incluso las grietas más pequeñas.

Taladro de plasma en Marte

La tecnología espacial también está ayudando a la transición a los vehículos eléctricos. Mientras estaba bajo contrato con la ESA para desarrollar un taladro de plasma para sondear Marte y asteroides, la compañía noruega Zaptec se dio cuenta de que los mismos transformadores que se estaban creando para éste podrían hacer mejores cargadores para automóviles eléctricos.

Con la misma tecnología del taladro de plasma en Marte, se hacen mejores cargadores para automóviles eléctricos.
Con la misma tecnología del taladro de plasma en Marte, se hacen mejores cargadores para automóviles eléctricos.

Zaptec desarrolló un cargador que pesaba solo dos kilogramos. Basándose en el mismo voltaje que una aspiradora, el cargador se puede conectar a cualquier enchufe doméstico sin soplar un fusible

Usando éstos, Zaptec desarrolló un cargador que pesaba solo dos kilogramos. Basándose en el mismo voltaje que una aspiradora, el cargador se puede conectar a cualquier enchufe doméstico sin soplar un fusible.

Construcción de tanques de combustible metálicos

Una técnica novedosa utilizada para producir tanques de combustible esféricos para el lanzador Ariane 5 es usada por la compañía alemana FormTech para crear escudos de protección, para la parte inferior de los automóviles y construir flotadores para tanques químicos industriales y plataformas petroleras.

Esta tecnología permite la construcción de flotadores para tanques químicos industriales.
Esta tecnología permite la construcción de flotadores para tanques químicos industriales.

La tecnología consiste en calentar el material y deformarlo más allá de su punto de ruptura habitual para hacerlo más robusto. Esta tecnología, además, da como resultado escudos de automóviles capaces de funcionar a una temperaturas más altas, con un mejor ajuste y utilizando solo el 70% de la cantidad anterior de blindaje de aluminio.

Sistema de acoplamiento automático para la fabricación de automóviles

Por otra parte, las líneas de ensamblaje de automóviles se están beneficiando de la tecnología desarrollada para el acoplamiento de naves espaciales: la compañía portuguesa MDUSpace ha desarrollado un sistema más seguro, basado en los conceptos de reconocimiento y seguimiento de objetos utilizados para el acoplamiento automatizado del Vehículo de Transferencia Automatizada (ATV) de la ESA a la Estación Espacial Internacional (ISS).

En el proceso de ensamblaje del automóvil, el operador elige puntos de referencia, como objetivos para el sistema de reconocimiento

Para el acercamiento final y el acoplamiento, ATV utiliza una cámara para identificar pulsos de luz reflejados desde un conjunto de objetivos especiales en la ISS. En el proceso de ensamblaje del automóvil, el operador elige puntos de referencia, como objetivos para el sistema de reconocimiento. De esta manera, se controla de forma automática y precisa la distancia entre la carrocería del automóvil y el elemento que se está montando.

El sistema de acoplamiento automático para la fabricación de automóvilese se sirve de tecnología desarrollada para el acoplamiento de naves espaciales.
El sistema de acoplamiento automático para la fabricación de automóvilese se sirve de tecnología desarrollada para el acoplamiento de naves espaciales.

Por último, pero no menos importante, Wixta Industries, con sede en Italia, diseña soluciones innovadoras para la generación de calor y el tratamiento del agua basadas en tecnologías espaciales. Por ejemplo, han desarrollado un sistema de tratamiento de aguas residuales de cerdos, que reduce los nitratos que ingresan al suministro de agua potable.

 Se utiliza un proceso llamado "cavitación hidrodinámica", que implica la formación y el colapso de burbujas en un líquido a través de fuerzas mecánicas. Este proceso es estudiado por la ESA y utilizado en la "Instalación de prueba de bombas cavitantes”.

Estos son solo algunos ejemplos de cómo las tecnologías desarrolladas para el espacio pueden contribuir a un futuro más sostenible

Estos son solo algunos ejemplos de cómo las tecnologías desarrolladas para el espacio pueden contribuir a un futuro más sostenible. Pero hay más. Desde escáneres de seguridad hasta tenis más respetuoso con el medio ambiente, desde aletas de buceo súper fuertes, hasta una vista más nítida del subsuelo de la Tierra.

Fuente: ESA.