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miércoles, 18 de abril de 2018

El acero inoxidable en la arquitectura emblematica.


Los aceros con tratamientos anticorrosivos y el acero inoxidable se han convertido en materiales integrantes de la mayoría de las construcciones modernas, y de forma muy especial en edificaciones emblemáticas desarrolladas por arquitectos innovadores.
Poner en valor las ventajas del acero frente a otros materiales de construcción.
Imagen: ArcelorMittal (Torre D2 Paris).
ArcelorMittal ha planteado este objetivo para el que será el edificio que albergará su nueva sede social en Luxemburgo, que se empezará a construir el próximo año. Las aplicaciones del acero, y del acero inoxidable, abarcan la fabricación de partes estructurales y componentes para la industria, la construcción de vehículos, barcos, trenes o aviones, electrodomésticos o mobiliario urbano, entre otras.
Su uso, frecuentemente, queda oculto, pero, a través de su sede, el primer productor mundial de acero pretende darle visibilidad y mostrar cómo esta aleación de hierro y carbono puede utilizarse como material principal en la construcción y rehabilitación de inmuebles, contribuyendo, además, a que sean ecológicos y sostenibles. Gran parte de los materiales pueden ser reciclados, lo que significa menos residuos y costes y contribuir a la economía circular.
Más asociados inicialmente a la arquitectura industrial, tanto el acero común como el inoxidable, se han ido abriendo paso no sólo en las estructuras de los edificios, también en el recubrimiento de las fachadas exteriores o de las superficies interiores de los inmuebles, imprimiéndoles singularidad y carácter.
Rascacielos como el Chrysler de Nueva York, cuya corona está compuesta por siete arcos de acero inoxidable, y las Torres Petronas de Kuala Lumpur (Malasia) o el edificio que alberga el Parlamento alemán, el Reichstag, en Berlín, cuya cúpula está construida con 700 toneladas de acero, son una prueba.
Su uso se ha extendido a inmuebles de uso residencial, administrativo (el Ministerio de Cultura y Comunicaciones de Francia), cultural (el Museo Nacional de Arte Reina Sofía de Madrid, el Guggenheim de Bilbao o el Museo Louvre de Abu Dabi) y comercial, así como en instalaciones deportivas (el Estadio Nacional de Brasilia o el Palacio de Deportes de Santander) y aéreas (Terminal 4 del aeropuerto Madrid-Barajas).
Las sedes corporativas se han inclinado también por ellos cuando se trata de construir y de rehabilitar. El One World Trade Center, que ocupa el lugar de las Torres Gemelas, en Nueva York, cuenta con acero de ArcelorMittal y acero inoxidable de la española Acerinox. También están presentes en las sedes corporativas de Telefónica (para la construcción del Distrito C se emplearon 1.850 toneladas de acero de ArcelorMittal), Repsol y BBVA, y en uno de los emblemas del Grupo Faustino, Portia, las bodegas más icónicas de Ribera del Duero, en Burgos. Y en algunos de los rascacielos españoles, como las torres Azca (perteneciente a El Corte Inglés), Cristal (de Mutua Madrileña), Cepsa (de Amancio Ortega, el principal accionista de Inditex) y Torre Europa, la última que ha escogido el acero inoxidable para recubrir su característica fachada.
TORRE CEPSA: Diseñada por Norman Foster, cuenta en los principales revestimientos con 22.500 metros cuadrados de acero inoxidable de Acerinox. El muro cortina se mantiene gracias a elementos de suspensión en este material, que está también en los refuerzos verticales del ascensor panorámico. En la construcción de otro de los rascacielos del complejo de las Cuatro Torres en Madrid, la Torre Cristal, de Cesar Pelli, se utilizaron 6.000 toneladas de acero fabricadas por ArcelorMittal.
BODEGAS PORTIA: Acerinox y ArcelorMittal colaboraron en la construcción de la bodega del Grupo Faustino. La fachada de las principales elevaciones está recubierta de acero, suministrado por ArcelorMittal, que protege de la corrosión por lo que no es necesario mantenimiento. Las instalaciones de fermentación incluyen 46 cubas de acero con 30.000 litros de capacidad, 10 de microvinificacion (11.800 litros), 6 para refrigeración (30.000 litros) y 10 para almacenamiento (53.000 litros). Todos los depósitos son de acero inoxidable, con un sistema de control de temperatura incorporado.
CAMPUS REPSOL: La sede del grupo petrolero en Madrid tiene como caracteristica principal sus 105 grandes marcos de acero que abrazan los edificios (cada uno de ellos mide 24 metros de alto y pesa unas 50 toneladas). ArcelorMittal proporcionó 20.000 metros cuadrados de chapa para estos marcos, que constituyen parte de la estructura y dejan entrar la luz pero no el calor.
LA VELA: El arqutiecto Jacques Herzog eligió el acero inoxidable, empleado para el revestimiento exterior de la curvatura del inmueble, sede de BBVA. En su fabricación se empleó un 60% de chatarra y es 100% reciclable. Se escogió el acabado mate para evitar cualquier destello que pudiera perjudicar a los conductores de la Autovía de Burgos, situada a escasos metros del complejo.
ARCELORMITTAL: El diseño de Wilmotte & Associés Architectes contempla un edificio de vidrio y acero para la nueva sede, cuyas obras comenzarán en 2019. Con un esqueleto de acero suspendido y un sistema de forjados y muro cortina diseñada íntegramente en este material, está diseñado para poder ser desmantelado y reutilizar casi todo el acero en otro edificio, sin recurrir al reciclaje.
TORRE AZCA: Levantada sobre la siniestrada Torre Windsor en Madrid, este edificio acristalado destaca por sus tonos verdosos y aloja un centro comercial y de oficinas, realizados casi completamente en acero. ArcelorMittal suministró los perfiles estructurales y las vigas de acero, así como la chapa de forjado. El Corte Inglés, propietario del inmueble, ocupa la zona comercial, mientras la de oficinas tiene como inquilino a la firma EY.
Fuente: UAHE
http://uahe.es/wordpress/?p=3787

lunes, 16 de abril de 2018

Prueba de resistencia a tormentas, huracanes y viento aparente.

Cada vez son más frecuentes los temporales de viento tales como los tornados, tifones y huracanes, en zonas geográficas en las que anteriormente nunca se habían producido, e incluso en estaciones impropias de las típicas tormentas tropicales, poniendo en peligro infraestructuras e instalaciones modernas diversas, tales como las de energía eólica, por ejemplo, dada su intencionada exposición estratégica al viento.

A ello hay que sumar que, con el avance de tecnologías tales como la aeronáutica y aeroespacial, defensa armamentística, etc., a los fenómenos naturales se suman los generados artificialmente por efecto de la velocidad intrínseca. Nos referimos a la generación del viento aparente, el cual supone una acción multiplicativa sobre los ingenios voladores tales como las lanzaderas espaciales utilizadas en la tecnología satelitaria y la conquista del cosmos.

Imagen: Falcon Heavy (Space X).
Por todo ello, cobra cada vez mayor importancia la realización de ensayos de simulación climática a escala de laboratorio, con el fin de poder analizar la resistencia de los materiales y de las estructuras, frente a las inclemencias climatológicas.
Para los científicos, estos fenómenos meteorológicos son verdaderamente preocupantes, cuestión por la cual es de vital importancia, tanto extremar los cálculos teóricos de resistencias estructurales, como también la realización de pruebas experimentales de laboratorio, mediante la utilización de maquetas a escala, con el fin de poder extrapolar los datos obtenidos, a la realidad.
Un capítulo importante de la prueba de resistencia al viento se encuentra en la arquitectura, con retos constructivos de cada vez mayor altura.
Un buen ejemplo de ello es que una reproducción a escala 1:50 del obelisco diseñado por Santiago Calatrava para Madrid ha sido sometido a pruebas de cargas de viento de 100 kilómetros por hora en una cámara de ensayo de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM).
La obra del arquitecto valenciano tiene 82 metros de altura de estructuras de  bronce y acero.
La maqueta sometida a las pruebas mencionadas apenas superaba el metro y medio de altura.
El catedrático Angel Sanz Andrés, del Instituto Universitario de Microgravedad Ignacio Da Riva de la UPM, explicó que los resultados de las pruebas a 100 kilómetros por hora habrán de multiplicarse por cuatro si se considera que la estructura debiera soportar, por ejemplo, vientos del doble de velocidad.
El especialista explicó que la carga en un edificio se refiere a la fuerza con que el viento lo empuja y, en consecuencia, habrá que dimensionar las secciones de la construcción y los materiales para que resista. “No se trata de que si no se rompe en el ensayo tampoco se vaya a romper el real, sino que aplicamos un sistema que mide la fuerza que hay que hacer para sujetar el edificio", indicó.
La carga es proporcional al tamaño; los ingenieros recogen los resultados de la prueba y los multiplican por unos factores adecuados que correspondan a la escala real.
El experimento, en el que no se han observado anomalías, se ha efectuado en el túnel del viento de la Escuela Técnica Superior de Ingenieros Aeronáuticos de la UPM.
Las pruebas se realizan en cámaras de ensayos climáticos, entre las que son de especial consideración los Túneles de Viento equivalentes al empleado en las pruebas experimentales descritas.
En estas cámaras de ensayos se pueden reproducir fuerzas de viento equivalentes a verdaderos huracanes, con o sin carga de lluvia, granizo, arena, etc.
Los túneles de viento se diseñan a requerimiento del usuario, bajo proyecto, pudiendo variar la superficie de exposición, la longitud del túnel, la capacidad de impulsión, etc.
La intensidad del viento puede ser programada mediante sistemas de regulación electrónica de velocidad.
Opcionalmente los generadores pueden ser intercambiables y se pueden instalar fijos o móviles, sobre carros rodantes. Por supuesto cobran un papel importante los instrumentos de verificación certificados, tales como los patrones anemométricos de calibración con trazabilidad internacional.
Los objetos a ensayar pueden ser ubicados sobre plataformas fijas u orientables, con el fin de someterlos a todos los posibles ángulos direccionales del viento. Pueden ser dotados de sensores para la medición de desplazamientos y de fuerzas dinamométricas, y los datos obtenidos pueden ser almacenados para su posterior procesamiento informático.

domingo, 15 de abril de 2018

Corrosion intercristalina CIC de aceros inoxidables.

La corrosión intercristalina, conocida por CIC, también se denomina corrosión en el grano, o corrosión intergranular, se produce solamente como resultado del calentamiento del acero austenítico templado en un intervalo de temperaturas.

Normalmente, este tipo de corrosión se produce cuando el carburo de cromo se precipita en los límites de los gránulos durante el proceso de soldadura o en relación con un tratamiento térmico insuficiente. Una estrecha región alrededor del contorno de los gránulos podría, por lo tanto, consumir el cromo y hacerse me intergranular nos resistente a la corrosión que el resto del material. 

Este es un hecho muy adverso, ya que el cromo juega un papel muy importante en la resistencia a la corrosión.
En aceros inoxidables, es necesario una cantidad mínima de aproximadamente el 12% de cromo para crear la capa protectora de óxido de cromo (Cr2O3), que es la que aporta la resistencia a la corrosión a los aceros inoxidables. El mecanismo que se presenta para la corrosión intergranular es la formación de carburos de cromo normalmente el (Cr23C6), debido a que la afinidad del cromo por el carbono es termodinámicamente muy alta.
Cuando se eleva la temperatura, el carbono tiene buena difusividad a través del acero hacia el borde del grano, y en el borde de grano se produce la nucleación de los precipitados de Cr23C6 muy ricos en cromo, provocando que quede una zona próxima a los carburos empobrecida en cromo (inferior al 12% de cromo), lo que provoca que estas zonas no se pueda formar la capa protectora. Para que se formen los carburos de cromo en los bordes de grano, se tiene que producir la difusión del carbono hasta los límites de grano, normalmente este proceso está asociado a un aumento y mantenimiento de la temperatura de entre 450 a 850 °C, al cual se le denomina sensibilización a la corrosión intergranular, y normalmente es producto de un mal tratamiento térmico o una soldadura. El acero queda sensibilizado a la "corrosión intergranular".
Al crearse los carburos de cromo y las zonas empobrecidas en este último elemento, se crean pequeñas celdas galvánicas debido a la diferencia de potencial entre los bordes y el resto del grano del metal, lo cual provoca una corrosión galvánica localizada en los bordes del grano.
Las aleaciones de aluminio pueden ser sensibles la corrosión intergranular si dentro de los granos de la aleación hay partículas de materiales que actúen como ánodos, la corrosión intergranular también afectar a las aleaciones con un alto contenido de cobre.
Ejemplos de metales “inoxidables” sujetos a corrosión intergranular:
    Acero inoxidable - con tratamiento térmico o soldadura insuficiente.
    Acero inoxidable EN 1.4401 (AISI 316) en ácido nítrico concentrado.
Para valorar si el acero tiende a la CIC se le realiza un revenido provocador durante una hora después de templado: Si es resistente, puede ser empleado en estado de temple en piezas soldadas sin someterlo a T.T Si no es resistente, no pueden fabricarse con el piezas soldadas, de ser inevitable la soldadura, está deberá someterse a T.T (temple a 850°C)
La tendencia a la CIC puede evitarse:
Disminuyendo el contenido de C, en los aceros inoxidables modernos se ha logrado reducirlo hasta < 0.03% Introduciendo elementos como el Ti y el Nb.

Fuente: Cátedra de Ciencia de los Materiales de la UTN FRBA.

sábado, 14 de abril de 2018

HARSHLAB: Laboratorio flotante offshore de ensayos de corrosion.

HARSHLAB, la nueva apuesta del Gobierno Vasco por el sector de Energías Marinas. Se trata de un laboratorio flotante diseñado para la experimentación real del envejecimiento generado por el medio marino, bien sea por la inmersión total o parcial en el mar, como por el ambiente climático. Este laboratorio marino permite llevar a cabo, tanto ensayos estáticos, como dinámicos, en los que se reproducen las condiciones funcionales reales de los sistemas, mecanismos e infraestructuras generalmente expuestas a la corrosión marina.



La nueva infraestructura HARSHLAB permitirá la prestación de nuevos servicios de ensayo y validación de productos en el área de testeo bimep (Biscay Marine Energy Platform), propiedad del Ente Vasco de la Energía. Se trata de una estructura flotante de diseño modular que permite ensayar el comportamiento de productos para instalaciones de eólica offshore, de energía marina y de Oil&gas offshore. Se estima una inversión necesaria de 1,4 millones de euros en el periodo 2017-2019, de los cuales el Departamento de Desarrollo Económico e Infraestructuras aportará 325.000€ en la primera fase, con una partida procedente del Fondo de Innovación.



En Euskadi hay más de 150 empresas con actividad en estos sectores, con una facturación conjunta de 11.000 millones de € y un empleo próximo a 10.000 personas. Los equipos y servicios offshore son segmentos con un gran potencial de crecimiento tanto en eólica como en oil&gas, además de ser inherente a toda actividad en el ámbito de energía de las olas, de carácter más emergente, pero donde Euskadi cuenta con un claro posicionamiento internacional. El laboratorio offshore permitirá llevar a cabo experimentos in situ durante las etapas de desarrollo de esos productos y servicios, un aspecto clave para el desarrollo tecnológico del sector. El laboratorio supondrá una ventaja diferencial para las empresas vascas que podrán incrementar su oferta de valor en temas como corrosión, fabricación avanzada, operación y mantenimiento, al contar con una mayor garantía por haber probado sus productos en un entorno real, mejorando así su posicionamiento internacional.
El desarrollo de la infraestructura de ensayo y validación de productos para el entorno offshore tiene un horizonte temporal de 2 años con una intensa labor previa de identificación de problemáticas y necesidades. El desarrollo se abordará en dos fases, fondeando en 2018 un primer prototipo que servirá para realizar los primeros ensayos y extraer lecciones para el diseño definitivo.

El diseño conceptual y la ingeniería básica de HARSHLAB se están desarrollando en el marco de un proyecto de colaboración entre 11 empresas del ámbito offshore (Vicinay Cadenas, Vicinay Sestao, Tubacex, Glual, Hine, Sasyma, Blug, Erreka, Ditrel, NEM Solutions y Navacel), la Corporación Tecnológica Tecnalia, el Cluster de Energía del País Vasco y el Foro Marítimo Vasco. Existe un importante compromiso por parte de las empresas fabricantes como futuros usuarios de esta infraestructura, así como de Tecnalia, que asumirá una parte importante de la inversión y la operación y desarrollo de servicios y proyectos de I+D asociados a la misma.

HARSHLAB está directamente alineada con los objetivos del piloto de Energía de Fabricación Avanzada de la iniciativa europea Vanguard, co-liderada por Escocia y Euskadi. Asimismo, ya se han identificado varias convocatorias de programas europeos que encajan con las actividades que se desarrollarán en torno a HARSHLAB. Se estima que la puesta en marcha de la infraestructura puede suponer la atracción de fondos europeos por valor de 9M€.

Fuente: Cluster de Energía del Gobierno Vasco.

jueves, 12 de abril de 2018

Entrenamiento climatico deportivo inteligente.

Cuando un deportista va a competir bajo unas condiciones climáticas diferentes a las habituales en las que se encuentra, bien sea por cambios geográficos o estacionales, solo existen dos posibilidades: desplazarse al lugar de la competición para entrenar con suficiente antelación bajo dichas condiciones inhabituales, o entrenar en una cámara climática.

Condiciones tales como la altitud, el frio, el calor, la sequía, la elevada humedad, la contaminación, el polvo, la lluvia, la nieve, los choques térmicos nocturnos y diurnos, etc., son circunstancias que pueden afectar seriamente al rendimiento de los deportistas, sean cuales sean sus disciplinas que desarrollen;  desde un  partido de tenis, una regata oceánica, un partido de futbol, un rally en el desierto, una carrera ciclista, un salto en paracaídas o ala delta, una maratón, o escalar el Everest…..
Y es que la preparación física bajo control climático en las mismas condiciones ambientales extremas del escenario de la competición, va a marcar la clave del éxito o el fracaso de un equipo que ha desarrollado enormes esfuerzos para conseguir, tanto sus  añorados objetivos personales, como los de todo un país.
Esto lo saben muy bien los especialistas en medicina del deporte, tales como el Centro de Alto Rendimiento deportivo de Sant Cugat en Barcelona, que ya hace varios años que adquirieron la correspondiente cámara climática de entrenamiento inteligente, y de la cual salieron renombrados deportistas de élite.
Días pasados hemos escuchado las declaraciones del veterano ganador del Dakar 2018 Carlos Sainz, a la periodista Susana Griso del canal de televisión Antena 3.
Carlos Sainz se quita mérito así mismo porque dice que hace lo que le gusta y disfruta con ello, pero hace hincapié en la importancia del entrenamiento climático previo en las condiciones reproducidas de Dakar, cuestión que requiere una disciplina y dedicación enormes.
Las pruebas de esfuerzo en condiciones climáticas simuladas extremas, en forma de altas temperaturas, elevada altitud, y deficiencia de oxígeno (hipoxia), etc., son muy duras, pero esenciales porque son las condiciones que sabes que te vas a encontrar allí.
Cuando un deportista basa su entrenamiento diario en condiciones simuladas reproducidas, no existen sorpresas cuando ya te enfrentas al escenario real.
Esa ha sido la clave.
Ya Marc Coma atribuyó su éxito en el Dakar de motos antiguo al entrenamiento realizado en la cámara climática de esfuerzo del CAR (Centro de alto Rendimiento Deportivo de Sant Cugat en Barcelona), al igual que lo hicieron y lo hacen muy diversos deportistas internacionales de élite.

Aclimatacion geografica y estacional de deportistas.

Cuando un deportista va a competir bajo unas condiciones climáticas diferentes a las habituales en las que se encuentra, bien sea por cambios geográficos o estacionales, solo existen dos posibilidades: desplazarse al lugar de la competición para entrenar con suficiente antelación bajo dichas condiciones inhabituales, o entrenar en una cámara climática.


Condiciones tales como la altitud, el frio, el calor, la sequía, la elevada humedad, la contaminación, el polvo, la lluvia, la nieve, los choques térmicos nocturnos y diurnos, etc., son circunstancias que pueden afectar seriamente al rendimiento de los deportistas, sean cuales sean sus disciplinas que desarrollen;  desde un  partido de tenis, una regata oceánica, un partido de futbol, un rally en el desierto, una carrera ciclista, un salto en paracaídas o ala delta, una maratón, o escalar el Everest…..
Y es que la preparación física bajo control climático en las mismas condiciones ambientales extremas del escenario de la competición, va a marcar la clave del éxito o el fracaso de un equipo que ha desarrollado enormes esfuerzos para conseguir, tanto sus  añorados objetivos personales, como los de todo un país.
Esto lo saben muy bien los especialistas en medicina del deporte, tales como el Centro de Alto Rendimiento deportivo de Sant Cugat en Barcelona, que ya hace varios años que adquirieron la correspondiente cámara climática de entrenamiento inteligente, y de la cual salieron renombrados deportistas de élite.
Días pasados hemos escuchado las declaraciones del veterano ganador del Dakar 2018 Carlos Sainz, a la periodista Susana Griso del canal de televisión Antena 3.
Carlos Sainz se quita mérito así mismo porque dice que hace lo que le gusta y disfruta con ello, pero hace hincapié en la importancia del entrenamiento climático previo en las condiciones reproducidas de Dakar, cuestión que requiere una disciplina y dedicación enormes.
Las pruebas de esfuerzo en condiciones climáticas simuladas extremas, en forma de altas temperaturas, elevada altitud, y deficiencia de oxígeno (hipoxia), etc., son muy duras, pero esenciales porque son las condiciones que sabes que te vas a encontrar allí.
Cuando un deportista basa su entrenamiento diario en condiciones simuladas reproducidas, no existen sorpresas cuando ya te enfrentas al escenario real.
Esa ha sido la clave.
Ya Marc Coma atribuyó su éxito en el Dakar de motos antiguo al entrenamiento realizado en la cámara climática de esfuerzo del CAR (Centro de alto Rendimiento Deportivo de Sant Cugat en Barcelona), al igual que lo hicieron y lo hacen muy diversos deportistas internacionales de élite.

miércoles, 11 de abril de 2018

Nueva perfileria anticorrosiva y antibacteriana para construccion .

En la arquitectura moderna se requieren cada vez materiales más resistentes a las inclemencias climáticas y con mayores garantías de durabilidad y resistencia ambiental. 

La perfilería  EASY 24 HP, HIGH PERFORMANCE desarrollada por Knauf, es una solución de altas prestaciones para techos registrables con prestaciones ANTIBACTERIANAS Y ANTICORROSIVAS.


Gracias a su especial tratamiento es idónea para la instalación de falsos techos en zonas donde se requiere un alto nivel de higiene y protección contra las bacterias.
Los perfiles están evaluados según ISO 22196 aportando una reducción microbiana de más del 95% después de 24 h.
Este tipo de perfilería representa la mejor solución de techos registrables para zonas asépticas de: hospitales, laboratorios, cocinas industriales, clínicas, etc. 
Resistencia a la corrosión, Clase C y D según ISO 12944-2.
Fabricados con un material especialmente idóneo contra la corrosión, EASY 24 HP.
La formulación anticorrosiva es la solución perfecta para falsos techos en zonas donde haya que resistir la humedad y el moho como piscinas, duchas, cocinas, saunas y spas.
Se trata de perfilería idónea para soluciones de techos registrables de garantia constructiva.
Fuente: Knauf.
www.knauf.es         

martes, 10 de abril de 2018

Descubren un sistema climatico extremo de frio cosmico.

El Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, han descubierto un  sistema climático cósmico de frío extremo.

Los investigadores utilizaron el Observatorio de Rayos X Chandra de la NASA para estudiar un frente frío ubicado en el cúmulo de galaxias Perseo que se extiende cerca de dos millones de años luz, o aproximadamente 10 mil millones de millas. Image Credit: NASA/CXC/GSFC/S. Walker, ESA/XMM, ROSAT
Se trata de enormes "sistemas meteorológicos" cuyo tamaño es mayor en millones de años luz  y más antiguos que el Sistema Solar.
Los investigadores utilizaron el Observatorio de Rayos X Chandra de la NASA para estudiar un frente frío ubicado en el cúmulo de galaxias Perseo que se extiende cerca de dos millones de años luz, o aproximadamente 10 mil millones de millas.
Los cúmulos de galaxias son los objetos más grandes y masivos en el Universo que se mantienen unidos por la gravedad. Entre los cientos o incluso miles de galaxias en un cúmulo, hay vastas reservas de gas supercalentado que brillan con luz de rayos X.
El frente frío en el grupo Perseo consiste en una persistente banda de gas relativamente densa con una temperatura fría de unos 30 millones de grados moviéndose a través de gas caliente de menor densidad con una temperatura de aproximadamente 80 millones de grados. El enorme frente estudiado con el Chandra se formó hace unos 5.000 millones de años y ha estado viajando a velocidades de alrededor de 480.000 kilómetros por hora desde entonces. Sorprendentemente, el frente se ha mantenido extremadamente definido con el paso de los eones, en lugar de difuminarse.
"El tamaño, la edad, la velocidad y la nitidez de este frente frío son notables", dijo Walker del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, quien dirigió el estudio. "Todo sobre este sistema climático cósmico es extremo".
Mientras que los frentes fríos en la atmósfera de la Tierra son impulsados por la rotación del planeta, los que surcan las atmósferas de cúmulos de galaxias como Perseo son causados por colisiones entre el cúmulo y otros cúmulos de galaxias. Estas colisiones ocurren típicamente cuando la gravedad del grupo principal tira del grupo más pequeño hacia el interior de su núcleo central. Si el grupo más pequeño hace un pase cercano por el núcleo central, la atracción gravitacional entre ambas estructuras hace que el gas en el núcleo se mueva como el vino arremolinado en un vaso. El chapoteo produce un patrón en espiral de frentes fríos que se mueven hacia afuera a través del gas del cúmulo.
Uno de los aspectos más sorprendentes de esta nueva investigación es que el frente frío en Perseo permanece bien definido, incluso después de miles de millones de años. A medida que el frente frío viaja a través del cúmulo de galaxias, pasa a través de un entorno hostil de ondas sonoras y turbulencias causadas por los estallidos del agujero negro supermasivo en el centro de Perseo.
"De alguna manera, frente a todo este bombardeo, el frente frío ha sobrevivido intacto", dijo el coautor John ZuHone, del Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica. "En lugar de ser erosionado, en realidad se ha dividido en dos bordes bien definidos". "No estamos del todo seguros de lo que hace que este frente frío sea tan resistente, pero nuestras simulaciones informáticas brindan algunas pistas importantes", dijo Jeremy Sanders , coautor de la Universidad de Cambridge en el Reino Unido. "Parece que los campos magnéticos se han cubierto sobre el frente frío, actuando casi como un escudo contra el aluvión de fuerzas del resto del grupo".
Estas observaciones del Chandra, junto con el trabajo teórico, proporcionan información útil sobre la fuerza del campo magnético a lo largo del frente frío. En sus simulaciones, los investigadores probaron los efectos de tres intensidades de campo magnético diferentes. Con el campo magnético más fuerte no se observó división en el frente frío, y con el campo magnético más débil, el frente frío se volvió borroso. En cambio, la simulación con un campo magnético de intensidad intermedia reprodujo el frente frío dividido.
Aurora Simionescu y sus colaboradores descubrieron originalmente el frente frío de Perseo en 2012 utilizando datos del ROSAT alemán (ROentgen SATellite), el Observatorio XMM-Newton de la ESA y el satélite de rayos X Suzaku de Japón. La visión de rayos X de alta resolución del Chandra permitió la primera observación de la nitidez y la división del antiguo frente frío que se realizará.
Fuente: NASA

miércoles, 4 de abril de 2018

Simulacion de estres climatico extremo en laboratorio.

Hoy en día, es inconcebible pensar en el lanzamiento de un producto sin antes conocer exhaustivamente el comportamiento del mismo en las condiciones ambientales en las cuales se vaya a desarrollar su actividad, con el fin de poder garantizar su durabilidad y fiabilidad a largo plazo.

Estas condiciones pueden ser naturales (reproducción de climatología estacional típica, climas árticos, desérticos, tropicales, estratosféricos, etc.), o artificiales (interior de automóviles, satélites espaciales, máquinas diversas, procesos productivos, etc.). En cualquiera de los casos, no sólo es necesario conocer su comportamiento en dichas condiciones, sino que además ha de garantizarse el funcionamiento óptimo de los equipos a largo plazo, haciendo los pertinentes estudios de fatiga y su letalidad en el tiempo.
Para todo ello es necesario realizar ensayos acelerados de estrés climático, de tal manera que todos los equipos y componentes estén sometidos a condiciones que superen las reales, de forma controlada y cíclica, con el fin de que se puedan sacar conclusiones a escala de laboratorio relativas a la durabilidad y fiabilidad a largo plazo, no sólo para cumplir con las normativas exigibles, garantizar el prestigio e imagen de marca, la pervivencia en el mercado y evitar graves repercusiones, no sólo por las propias consecuencias de posibles malfunciones de los elementos en cuestión, sino también por los daños colaterales y perjuicios económicos derivados del desconocimiento de su comportamiento, además de la propia cobertura preceptiva en materia de seguridad.
Cuando hablamos de condiciones ambientales, nos referimos, no sólo a los climas naturales, sino también a climas generados por los múltiples desarrollos tecnológicos y también situaciones artificiales, pudiendo destacar las siguientes:
    Altas o bajas humedades (condensaciones o situaciones de sequedad).
    Altas o bajas temperaturas (burn-in o ultracongelación).
    Corrosión salina por proximidad al mar.
    Corrosión atmosférica industrial o urbana (niebla ácida de diferente composición).
    Simulación espacial (vacío, altas radiaciones, ultracongelación, etc.).
    Simulación abisal (altas presiones).
    Atmósferas tóxicas y explosivas (gases controlados).
    Simulación solar (radiaciones UV mediante lámparas de xenón).
    Simulación ciclónica (túnel de viento, polvo y arena).
    Climas agresivos (granizo, nieve, lluvia torrencial).
    Alta concentración de ozono.
    Ensayos dinámicos combinados con climas cíclicos (vibración, tracción, compresión, flexión, etc., combinados con choques térmicos).
    Reproducción de situaciones complejas diversas.
Estas tareas requieren un conocimiento profundo y una larga experiencia en el desarrollo de los sistemas capaces de reproducir todas las condiciones previsibles, controlarlas y documentarlas fehacientemente con trazabilidad internacional, de tal manera que puedan realizarse las correspondientes intercomparaciones a escala global.
Estos climas han sido desarrollados y son reproducidos a escala de laboratorio con las cámaras de ensayos, de forma fiable y segura.
Para garantizar la fiabilidad de los ensayos, su intercomparación y su certificabilidad, es necesario disponer de un sistema de control riguroso tal que permita garantizar, tanto en los equipos más estandarizados como en los prototipos, altas estabilidades térmicas, minimización de inercias, repetitividad en el tiempo y homogeneidad reproducible espacial, incluso con aportes de emisión energética, sin menoscabo de la reproducción de gradientes óptimos.
Las cámaras de simulación disponen de volúmenes de ensayo comprendidos entre 40 y 2.000 litros para cámaras compactas y desde 2.000 litros hasta enormes volúmenes con cámaras visitables, construidas por paneles modulares, para permitir ensayar grandes volúmenes de muestras (ensayos de estabilidad farmacológica en masa, bobinas de fibra óptica, de cable, embalajes, etc.), e incluso objetos de gran tamaño, como pueden ser camiones, carros de combate, satélites artificiales, aeronaves completas, etc.
Para responder a todas las necesidades específicas, las cámaras han de admitir el control informático vía PC convencional, disponiendo para ello del hardware necesario, interfaces diversos, pantallas táctiles, conexiones ethernet, multiconfiguración, control a distancia, aviso de incidencias a domicilio o a central de alarmas, etc., y, además, el software original específico para permitir el fácil acceso y obtención de datos sin necesidad de conocimientos especiales.

martes, 3 de abril de 2018

Alarma de corrosion en vehiculos Tesla.

Parece mentira que una organización empresarial, con la tecnología necesaria para  desarrollar naves espaciales capaces de llegar a Marte, reconozca la existencia de un problema de calidad en unos simples tornillos; pero así parece ser.

La compañía Tesla ha llamado a la revisión voluntaria de 123.000 vehículos de la serie S para reemplazarles los tornillos metálicos del sistema de dirección asistida que podrían corroerse por la sal usada en las carreteras nevadas para evitar la formación de hielo.
Tesla precisó en su mensaje que se avisaría de forma preventiva a los dueños de los vehículos afectados en todo el mundo pese a que no se había producido ningún accidente que lamentar ni ningún herido hasta el momento.
Se trata de una medida preventiva: "Si la pieza falla, el conductor puede seguir manteniendo el control del coche, pero hace falta más fuerza a causa de la pérdida o de la reducción de la dirección asistida", afirmó la compañía en un correo electrónico enviado a los propietarios de automóviles Model S.
Ningún otro modelo de Tesla está afectado por este problema, manifiesta la compañía.
Aunque la corrosión sólo se ha producido en lugares fríos, especialmente en las carreteras a las cuales se les añade sal para evitar la formación de hielo en invierno, todos los vehículos de la gama Model S serán modificados gratuitamente como medida preventiva.
Pese a la rectificación y reconocimiento obligado, parece inverosímil que puedan producirse estas noticias hoy en día, cuando en todos los laboratorios de calidad existen medios de evaluación de la resistencia a la corrosión de todos los elementos integrantes de los automóviles, tales como las cámaras de ensayos acelerados de corrosión salina, cuestión sobre la cual se debería profundizar.

lunes, 2 de abril de 2018

SAGE ya analiza la atmosfera terrestre desde la ISS.

El último detector atmosférico de la Estación Espacial Internacional ya está ofreciendo resultados sobre los niveles de ozono, aerosoles y trióxido de nitrógeno en nuestro planeta. Instalado el año pasado, el sensor de la NASA realiza un seguimiento del Sol y la Luna para estudiar los componentes de nuestra atmósfera.
SAGE, el detector atmosférico de la Estación Espacial Internacional ya está ofreciendo resultados sobre los niveles de ozono, aerosoles y trióxido de nitrógeno en nuestro planeta. Image Credit: NASA

La ISS tarda tan solo 90 minutos en dar una vuelta a nuestro planeta, por lo que cada día experimenta 16 amaneceres, 16 atardeceres y varias salidas y puestas de la Luna. Al observar el Sol y la Luna a través de la atmósfera, el Experimento sobre Gases y Aerosoles Estratosférico (SAGE) mide la cantidad de ozono, aerosoles y otros gases.
Las lecturas complementan la vigilancia a largo plazo de las misiones Sentinel del programa europeo Copernicus: Sentinel-5P, lanzado el pasado octubre, es el primero de una serie de satélites Sentinel dedicados a la atmósfera.
A medida que la estación orbita el planeta, SAGE apunta en la dirección correcta gracias al instrumento Hexapod de la ESA.
Empleando información de posicionamiento de la estación, el ordenador de Hexapod calcula los movimientos de sus seis patas para seguir al Sol y a la Luna durante los pocos segundos de su salida y su puesta, lo que se repite docenas de veces cada día a lo largo de los años.
SAGE fue instalado en febrero del año pasado y los primeros resultados ya están disponibles. La idea es publicar los resultados una vez al mes, mejorando su calidad a medida que se vayan añadiendo nuevas mediciones.
“La instalación y configuración no podrían haber ido mejor y estamos muy contentos de ver cómo Hexapod funciona a la perfección, ayudando a que SAGE no deje de apuntar en la dirección correcta”, señala Scott Hovland, responsable del proyecto Hexapod de la ESA.
“El trabajo de Hexapod y SAGE es un ejemplo de cooperación transatlántica y nos complace ver que están llegando los primeros resultados”.
La ESA tiene experiencia en el seguimiento del Sol desde la ISS: al operar durante más de nueve años, su instrumento SOLAR dio lugar a la referencia más precisa sobre la emisión de energía del Sol.
El próximo sensor que la ESA enviará a la estación es el Monitor de Interacciones Atmósfera-Espacio (ASIM), que apuntará a la Tierra para investigar las tormentas eléctricas de gran altitud.
Se acoplará el mes que viene y capturará imágenes de una serie de descargas eléctricas poco comunes, denominadas espectros rojos, chorros azules y elfos. Estos potentes fenómenos pueden llegar por encima de la estratosfera e influir en cómo nuestra atmósfera nos protege de la radiación espacial.
Fuente: NASA 23.03.18.

domingo, 1 de abril de 2018

El sistema de refrigeración criogenica mas grande del mundo.

La Organización Europea para la Investigación Nuclear, comúnmente conocida por las siglas CERN, ​ es el mayor laboratorio de investigación en física de partículas del mundo. En él se encuentra el Gran Colisionador de Hadrones (LHC), un acelerador de partículas subatómicas dotado de unos potentísimos imanes que trabajan cerca del cero absoluto gracias a técnicas de alto vacío e ingentes cantidades de Helio líquido. Baste decir que la unidad consume en un solo día toda la producción de helio mundial. Podemos decir que se trata del sistema de refrigeración criogénica más grande jamás creado por el hombre.

El Gran Colisionador de Hadrones (LHC, por sus siglas en inglés) es el mayor acelerador de partículas del mundo. En este experimento, los físicos del Laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN) hacen chocar entre sí partículas subatómicas (principalmente protones, uno de los constituyentes del núcleo del átomo) en puntos seleccionados donde se ubican grandes detectores (ATLAS, CMS, LHCb y ALICE). Estos registran las partículas resultantes de las colisiones para estudiar los elementos que componen la materia de la que está formado el Universo, incluidos nosotros mismos, y sus interacciones.
Situado en la frontera franco-suiza cerca de Ginebra, el LHC es un anillo de 27 kilómetros de circunferencia ubicado a 100 metros bajo tierra. Es una de las máquinas más complejas construida nunca: sus 9.300 imanes superconductores, fundamentales para hacer girar los haces de partículas a velocidades cercanas a las de la luz, deben refrigerarse a una temperatura inferior a la del espacio exterior (-270 grados centígrados, cerca del cero absoluto); el interior del anillo es el lugar más vacío del Sistema Solar (10-13 atmósferas) para evitar que las partículas colisionen con moléculas de gas; y cuando las partículas colisionan entre sí se generan temperaturas 100.000 veces más calientes que el interior del Sol.
Los dos anillos aceleradores tienen ocho kilómetros de diámetro y casi 28 kilómetros de circunferencia. Es el sistema de refrigeración más grande del mundo, con 9.600 imanes enfriados a -271 grados centígrados. Tiene cuatro grandes detectores pesando desde 4.9 millones a 11.3 millones de kilos cada uno, y dos detectores más pequeños.
Hadrones
Los hadrones son partículas sub-atómicas que interactúan con la Fuerza Nuclear Fuerte. ¿Qué es la Fuerza Nuclear Fuerte? Es la fuerza más poderosa del universo, aunque sólo opera dentro del núcleo de un átomo. Es la fuerza mediada por partículas fundamentales llamadas gluones, los cuales mantienen juntas a tres partículas fundamentales llamadas quarks, las cuales constituyen un protón o un neutrón. La Fuerza Nuclear Fuerte disminuye su fuerza a medida que los quarks se acercan, y aumenta su fuerza a medida que se distancian. No existe un fenómeno natural conocido lo suficientemente fuerte para separar los tres quarks. El segundo efecto de orden de la Fuerza Nuclear Fuerte es el mantener a los protones y neutrones juntos en el núcleo del átomo. Esta fuerte interacción es liberada durante una reacción nuclear, tal como la que tiene lugar en el sol, una bomba nuclear, o un reactor nuclear.
Colisionador
Un colisionador es un tubo acelerador de vacío, casi circular, bajo tierra, en el cual partículas cargadas se mueven en direcciones opuestas casi a la velocidad de la luz. Las partículas son aceleradas y mantenidas a una energía constante por resonadores electromagnéticos. Los rayos de partículas son enfocados por imanes cuadripolares y mantenidos en sus órbitas por imanes dipolares. Cuando las computadoras y detectores están listos, rayos de protones o de iones de plomo, son colisionados en cuatro puntos donde los dos anillos intersecan. Los dos rayos, colisionando desde direcciones opuestas, duplican la energía liberada a un equivalente de ¡100.000 veces el calor del centro del sol! Los detectores capturan el momento de la colisión de partículas y las computadoras analizarán los datos por los meses y años venideros.
El objetivo del LHC es ayudar a entender a los científicos la naturaleza de la materia en el momento en que el cosmos fue creado.
Fuente: Centro Nacional de Física de Partículas, Astropartículas y Nuclear (CPAN)

jueves, 29 de marzo de 2018

Humidificacion de poliamidas. Acondicionamiento en camara climatica.

Uno de los principales problemas de los fabricantes que tienen que ensamblar por presión piezas de plástico en sus sistemas, es el del quebrado por fragilidad. De ahí la importancia de conseguir que los elementos plásticos gocen de unas características de elasticidad adecuadas para evitar la rotura. Ello se logra con los procesos de elastificación por incremento del contenido en peso de agua.
Imagen: Rodavigo. Estrellas-Albert.

Y es que, la reducción de la fragilidad está en relación directa al contenido de humedad de las piezas acabadas, de tal manera que si logramos que el índice de humedad contenido en la estructura intersticial de las mismas, se mantenga en torno al 2,5% de contenido en peso de agua, la elasticidad será tal, que se evitará su rotura durante los procesos de acoplamiento. Esto se logra con las cámaras de acondicionamiento en húmedo.  
Las nuevas cámaras de acondicionamiento de poliamidas desarrolladas son fruto de una larga experiencia acumulada en el acondicionamiento de plásticos. 
Efectivamente, después de escuchar a centenares de transformadores de plástico y fabricantes de piezas técnicas de elevadas prestaciones, se han desarrollado nuevos sistemas avanzados, con muy importantes sistemas innovadores capaces de lograr una extraordinaria eficacia, traducida en: economía, rapidez en los procesos de acondicionamiento, optimización de los procesos de carga y descarga, y lo que es muy importante, la obtención de unos productos limpios, secos, perfectamente humidificados, y disponibles para embalaje y expedición a los clientes finales.
Evidentemente, las respuestas son muy variables en función del peso, el formato y su inclusión o interacción con otro tipo de materiales presentes (incrustaciones metálicas, cauchos, etc., caso típico de juntas homocinéticas, u otros elementos empleados en automoción, por ejemplo).
Para ello, el laboratorio CCILAB, ha puesto a disposición de sus clientes el servicio de investigación y estudios personalizados, para la obtención de la curva característica incremento humedad/tiempo de cada tipo de pieza y aplicación, con la cual podrán establecer sus ciclos productivos para adaptarlos a la demanda puntual de producción. 
Las nuevas cámaras ofrecen las siguientes características:
- Construcción modular mediante paneles ensamblados estancos.
- Configuraciones diversas, sin límite de tamaño y forma.
- Portones de acceso y rampas para facilitar las operaciones de carga y descarga.
- Diagrama de acondicionamiento IP/t, específico para cada tipo de pieza.
- Garantía de trabajo las 24 horas del día sin interrupción.
- Sistema de identificación de averías a distancia.
- Unidades autónomas de alimentación de agua con medidor de conductividad.
- Curva de proceso personalizada acompañada de certificación

martes, 27 de marzo de 2018

Las olas de calor amenazan los depositos submarinos de CO2.

Un estudio internacional con participación de investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha mostrado que la ola de calor que azotó Australia occidental entre 2010 y 2011 dañó considerablemente la zona de praderas marinas de Shark Bay, uno de los mayores almacenes de dióxido de carbono en praderas submarinas del mundo, con más del 1,3% del total de este gas almacenado en suelos de praderas marinas en todo el planeta. La degradación de las praderas no sólo ha afectado a su capacidad para captar dióxido de carbono sino que habría liberado a la atmósfera toneladas del CO2 almacenado en este ecosistema durante siglos.

El estudio está liderado por el Instituto de Ciencia y Tecnologías Ambientales, de la Universidad Autónoma de Barcelona, y la Universidad Edith Cowan, de Australia, con participación de investigadores del Instituto Mediterráneo de Estudios Avanzados y el Centro de Estudios Avanzados de Blanes, ambos del CSIC. El trabajo se publica en la revista Nature Climate Change.

Pradera submarina de Shark Bay, Australia. FOTO: Paul Lavery
En el verano entre 2010 y 2011, Australia occidental sufrió una ola de calor sin precedentes que elevó la temperatura del agua unos 2-4ºC por encima de la media durante más de dos meses. La ola de calor provocó la defoliación de la pradera submarina de Amphibolis antarctica en la icónica bahía Shark Bay, declarada patrimonio de la humanidad.
“Cuando ocurre un acontecimiento como el de las pérdidas de praderas en Shark Bay, no solo pierdes las praderas como medio de atrapar dióxido de carbono, sino que el dióxido almacenado en forma de carbono orgánico es liberado de nuevo a la atmósfera durante la descomposición de la materia de las praderas”, indica Miguel Ángel Mateo Mínguez, investigador del Grupo de Ecología de Macrófitos Acuáticos del CSIC en el Centro de Estudios Avanzados de Blanes.
“La pérdida de praderas submarinas en Shark Bay tras esta ola de calor podría haber liberado unos nueve millones de toneladas de dióxido de carbono a la atmósfera a lo largo de los tres años posteriores al acontecimiento”, explica Núria Marbà, investigadora del CSIC en el Instituto Mediterráneo de Estudios Avanzados. “Esta cantidad es aproximadamente el equivalente de la emisión anual de CO2 de 800.000 hogares, dos centrales de energía con carbón o 1.600.000 automóviles conducidos durante 12 meses”, añade Mateo.
“La pérdidas del verano de 2010/11 no tienen precedentes. La pérdida neta de praderas fue acompañada de un drástico declive en la extensión de praderas. Lo que ha quedado son zonas dispersas. Las áreas “densas” se han reducido del 72% en 2002 al 46% en 2014, explica Ariane Arias-Ortiz, del Instituto de Ciencia y Tecnologías Ambientales, primera firmante del estudio. Se ha estimado que de la totalidad de las praderas de Shark Bay se habría perdido una extensión de unos 1.000 km2.
Las praderas marinas son sumideros de CO2, conocidos como ecosistemas de carbono azul. Como cualquier productor primario, utilizan dióxido de carbono durante la fotosíntesis, generando materia orgánica rica en carbono. Una gran parte de esa producción queda enterrada en sus suelos en forma orgánica. “El dióxido de carbono que queda atrapado en los suelos se queda ahí potencialmente durante milenios si los ecosistemas de praderas permanecen intactos”, indica Mateo.
“Aunque las praderas pueden ser restauradas, lo importante es que debemos impedir la pérdida de praderas que almacenan CO2, porque la emisión de dióxido de carbono de ecosistemas de praderas degradadas supera ampliamente la capacidad de captura anual de praderas en buen estado”, señala Ariane Arias-Ortiz.
“Ante un cambio climático que aumentará la frecuencia de temperaturas extremas, la permanencia de estos almacenes de dióxido de carbono está comprometida, lo que aumenta la importancia de reducir la emisión de gases de efecto invernadero, y la gestión de acciones para evitar los efectos adversos en el sistema climático”, concluye Marbà.
Fuente: CSIC 19/03/2018
A. Arias-Ortiz, O. Serrano, P. Masqué, P.S. Lavery, U. Mueller, G.A. Kendrick, M. Rozaimi, A. Esteban, J. W. Fourqurean, N. Marbà, M.A. Mateo, K. Murray, M. Rule, C.M. Duarte. A marine heat wave drives massive losses from the world’s largest seagrass carbon stocks. Nature Climate Change. Doi: 10.1038/s41558-018-0096-y

domingo, 25 de marzo de 2018

Camaras climaticas biorregenerativas para cultivo extraterrestre.

Los científicos de NASA están aprendiendo a cultivar plantas en el espacio. Estos remotos cultivos eventualmente tomarán su lugar junto a personas, microbios y máquinas en hábitats autónomos para astronautas. En estas condiciones se considera que los procesos habrán de ser biorregenerativos; es decir, que los cultivos se renueven y crezcan de forma repetitiva mediante procesos bioquímicos.

Para futuros viajeros espaciales, los cultivos serán cuestión de supervivencia. Las plantas no solo proveerán alimento cuando los envíos de la Tierra no sean posibles, sino que también trabajarán para hacer el aire respirable y el agua potable. Plantas y personas (dos clases muy diferentes de astronautas) eventualmente vivirán juntos en un hábitat balanceado y autosuficiente, donde el contacto con la Tierra es un lujo, no una necesidad.
Cuando se construye un "invernadero" en el espacio, la fuente de luz debe ser tan eficiente como sea posible para reducir la demanda de energía. Esta fotografía muestra trigo creciendo con luz proveniente de diodos que emiten luz Light Emitting Diodes (LEDs) por sus siglas en inglés, la misma tecnología que se utiliza para las luces indicadoras en productos electrónicos. Los LEDs ahorran energía al emitir luz sólo en frecuencias que las plantas utilizan para el proceso de fotosíntesis.
Este concepto de colonias autosuficientes en el espacio (o hasta en otros planetas) ha existido por varias décadas en las páginas de innumerables novelas de ciencia-ficción. El progreso de la Estación Espacial Internacional (EEI) hace que esta visión se acerque más a la realidad, pero la EEI no es autosuficiente. Sus sistemas de soporte de vida son estrictamente mecánicos, de tal manera que los alimentos deben transportarse de la Tierra
"Con el fin de perseguir una exploración del espacio de larga duración, que sea económicamente viable, y aun de posible realización, debemos incluir la biología dentro del sistema general de soporte de vida, " dice Chris Brown, director de programas espaciales del Instituto Kenan para Ingeniería, Tecnología y Ciencia en la Universidad Estatal de Carolina del Norte.
Los investigadores de NASA de los Centros Espaciales Kennedy (KSC) y Johnson (JSC) están tratando de averiguar exactamente como se llevaría esto a cabo. Están estudiando tecnologías que podrían reunir personas, plantas, microbios y máquinas en "ecosistemas" en miniatura, con capacidad para sostener a los viajeros espaciales indefinidamente. Este tipo de soporte de vida, llamado bioregenerativo", sería completamente autosuficiente, creando un microcosmos ecológicamente confiable donde cada elemento sostiene y es sostenido por cada uno de los otros.
"Si verdaderamente queremos abandonar la Tierra de forma permanente, necesitamos saber cómo esta esfera azul nos sostendrá a todos y de alguna manera reproducir exactamente las partes que son necesarias para una vida continuada," dice Jay Garland, Científico Jefe del Proyecto para Soporte bioregenerativo de Vida de Dynamac, Inc., en el Centro Espacial Kennedy.
Los humanos y las plantas son compañeros ideales para viajes espaciales. Los humanos consumen oxígeno y emiten bióxido de carbono. Las plantas devuelven el favor consumiendo bióxido de carbono y emitiendo oxígeno. Los humanos consumen las partes comestibles de las plantas para alimentarse, mientras que los desechos y las partes no comestibles de las plantas pueden, después de ser descompuestos por microbios en tanques llamados "biorreactores", producir fertilizantes para cultivo de las plantas. Las plantas y los microbios pueden también cooperar para purificar el agua, seguramente con la ayuda de máquinas. El único ingrediente necesario para mantener este sistema en operación continuada es la energía en forma de luz.
Los tres elementos principales de un sistema biorregenerativo de soporte de vida son las personas, las plantas y los microbios. Este dibujo muestra como cada uno sostiene a los otros para crear un sistema ecológico "cerrado". (El agua mostrada en color gris no es agua negra, es agua sucia o jabonosa proveniente de por ejemplo, actividades higiénicas de los humanos.)
Esto, claro está, es solo un esquema simplificado. Para los científicos e ingenieros que están tratando de diseñar un sistema real, la dificultad está en los detalles.
El encontrar, por ejemplo las especies de plantas adecuadas para un "cultivo especial"es un proceso laborioso.
"Las plantas serán el eje central del sistema de soporte de vida - o al menos la parte biológica del sistema," dice Brown.
La planta ideal para el espacio tendría tallos cortos para ahorrar espacio, tendría pocas partes no comestibles, crecería bien en poca luz, y sería resistente a enfermedades originadas por microbios. En estos momentos el Centro Espacial Kennedy está investigando la selección de variedades de trigo, arroz, lechuga, papas y otras plantas que cumplen con estos criterios.
¡Cuando se vive a millones de kilómetros de la Tierra, no se puede permitir una mala cosecha! Los científicos están utilizando procesos de alta tecnología para encontrar las más adecuadas especies de plantas y sistemas de cultivo para asegurar cosechas eficientes y confiables.
Los investigadores están también trabajando para desarrollar un "invernadero" que funcione correctamente en el espacio.
En un invernadero en órbita, las plantas en caída libre no sienten la constante fuerza de atracción de la gravedad. Como resultado, el agua se distribuye en forma homogénea dentro del material que reemplaza la tierra alrededor de las raíces y esto hace que sea más difícil que el agua y el aire lleguen en cantidad suficiente a las raíces. Los investigadores tenían que escoger muy cuidadosamente el tamaño de los granos de "tierra". Si los granos son demasiado grandes las raíces no reciben suficiente agua, si son demasiado pequeños, no reciben suficiente aire. (El tamaño correcto resultó ser de 1 a 2 milímetros).
En un ambiente como el de la Estación en órbita, existe menos aire en circulación -- ¡las plantas pueden sofocarse un su propio oxígeno "exhalado"! Los ingenieros deben proveer ventiladores para mantener el aire en movimiento.
De todas maneras, los investigadores advierten que la solución por separado de todos estos problemas no garantizará que el sistema funcione correctamente cuando todas las partes han sido ensambladas.
"Existe el interrogante de cómo progresaría el sistema completo con el tiempo," dice Garland. "Además de la preocupación de cómo las varias especies de microbios pasarían por el proceso de sucesión (es decir la secuencia de reemplazos de una especie de microbios por otra), debemos considerar efectos evolutivos. Con respecto a los microbios, con su corto tiempo entre generaciones, estamos hablando de escalas de tiempo que durante misiones prolongadas, podrían dar lugar a cambios evolutivos radicales."
Con el fin de comprobar como las personas, las plantas y los microbios se comportan cuando se les aísla por un largo periodo de tiempo, el Centro Espacial Johnson está construyendo una cámara de prueba llamada BIO-Plex. Esta cámara estará equipada con todos los elementos de un sistema bioregenerativo de soporte de vida -- incluyendo los humanos.
Como ejemplo, futuros avances en biotecnología y nanotecnología podrían permitir a los científicos alterar los genes de las plantas de tal manera que sus células produzcan pequeños sensores, transmisores y receptores moleculares. Estos elementos supervisarían las funciones internas de las plantas e informarían sobre su salud, con el fin de asegurar una buena cosecha; podrían también convertir a las plantas en entes controlables que producirían flores y frutos bajo comando.
Los planes de diseño para futuras estaciones humanas extraterrestres, probablemente incluirían plantas como parte del sistema de soporte de vida. Cuando estas estaciones se conviertan en realidad, las plantas tendrán propiedades extraordinarias, que han sido posibles gracias a la biotecnología y a la nanotecnología.

Una idea paralela es la de diseñar plantas que produzcan ciertas sustancias químicas que las protegerían del aumento de radiación en el espacio y en planetas con atmósferas poco densas tales como Marte. Brown también sugiere que dispositivos nanotecnológicos dentro de las células de las plantas podrían suministrar luz directamente a las partes de las células que efectúan la fotosíntesis, haciéndolas más eficientes.
"Existen preguntas sobre factibilidad, pero ... ninguna podría detenernos completamente," dice Brown, quien escribió un estudio sobre los usos potenciales de la nanotecnología para estos sistemas se soporte de vida.
"Tal vez no podamos realizar esto hoy en día, pero nada que estemos considerando está contra las leyes de la física, la química o de la naturaleza," dice.
Un sistema bioregenerativo de soporte de vida seguramente nunca va a reemplazar al sistema mecánico instalado en la Estación Espacial, agrega Garland. Cuando más, una pequeña cosecha puede cultivarse allí para proveer alimentos frescos. Pero eventualmente, con la ayuda de plantas y microbios, futuras Estaciones Espaciales, o bases en la Luna o en Marte, podrían llegar a ser verdaderos mundos autosuficientes.
Fuente: Ciencia NASA.