Entre los numerosos riesgos que enfrentan los astronautas durante los vuelos espaciales de larga duración, una estancia prolongada en la microgravedad es una de las más significativas para la salud a largo plazo, con efectos en la visión, los huesos, los músculos y muchos otros aspectos del cuerpo.
Una solución podría ser la gravedad artificial — una forma de crear fuerzas semejantes a la gravedad de la Tierra a bordo de una nave espacial, similar al enorme anillo giratorio de la película de Stanley Kubrick de 1968, “2001: Una odisea del espacio”.
Pero ¿esa tecnología llegará alguna vez, o permanecerá como ciencia ficción?
“Realmente no hay ninguna razón para que no pudiera ocurrir,” dijo Torin Clark, profesor asociado de ingeniería aeroespacial en la Universidad de Colorado Boulder, a Live Science. “Desde el punto de vista técnico, esto podría ocurrir en un futuro muy cercano.”
De hecho, la gravedad artificial ha estado a punto de llegar al espacio antes. El Módulo de Acomodación de Centrífuga fue una centrífuga planeada de 2,5 metros de ancho para la Estación Espacial Internacional (ISS), pero el proyecto fue cancelado en 2005 por razones presupuestarias.
“[La gravedad artificial] es una de esas cosas —como de repente, es muy popular, y luego todos los científicos de la NASA y todos… tienen mucho financiamiento para entender cómo implementarlo y luego simplemente muere,” dijo Ana Diaz Artiles, profesora asociada de ingeniería aeroespacial en la Universidad Texas A&M, a Live Science. “Y luego regresa, y muere, y regresa. He pasado por un par de estos ciclos desde que empecé a hacer esto.”
Además de las preocupaciones presupuestarias, hay preguntas sobre cómo se implementaría una solución así.
“Todos están de acuerdo en que es algo bueno de hacer. El problema es que no sabemos cómo implementarlo,” dijo Diaz Artiles. “¿Cuánta gravedad se necesita? ¿Qué tan grande tiene que ser [el dispositivo]? ¿Cuánto tiempo tiene que durar? ¿Y cuánto tiempo hay que usarlo? ¿Deberíamos usar gravedad continua o un centrífugo de radio corto, algo en lo que se entra y se sale?”
Los investigadores manejan tres enfoques principales para crear gravedad artificial. Uno es la idea clásica de ciencia ficción: un gran anillo que rota para que todo el conjunto de vivienda de los pasajeros viva y trabaje bajo fuerzas similares a la gravedad de la Tierra.
“Tienes un radio relativamente largo, lo que significa que no necesitas girar muy rápido para generar gravedad,” dijo Díaz Artiles. “Pero esto es enorme. No puedes llevar todas las piezas en la misma nave — necesitas múltiples naves y ensamblar todo. Así que, por supuesto, puedes ver lo grande que es este esfuerzo.”
Un centrífugo de radio corto es una opción más factible. Es esencialmente un tubo con un radio de entre 1.8 y 3 m que gira para simular la gravedad. Un pasajero se sienta o se pone de pie dentro, con la cabeza más cercana al centro de rotación, de modo que la rotación genere la mayor atracción hacia los pies.
En lugar de permitir que los pasajeros vivan en gravedad artificial, este dispositivo más pequeño se usaría en sesiones diarias cortas. “Es como un equipo de ejercicio,” dijo Díaz Artiles. “En la ISS, tienes una caminadora, tienes esta máquina de ejercicio resistivo, así que vas allí 30 minutos para hacer tu ejercicio y luego sales.”
La última opción es que la nave cree gravedad mediante aceleración lineal. Esto funciona de la misma manera que un coche que acelera empuja a los pasajeros contra sus asientos, excepto que la nave estaría orientada para empujar los pies de un astronauta contra el piso. Para frenar, la nave giraría, impulsando sus propulsores en la dirección opuesta para desacelerar suavemente mientras mantiene una gravedad aproximadamente similar para sus ocupantes.
“Pero entonces necesitarías algo como un motor que pueda acelerar todo el tiempo,” dijo Díaz Artiles. “Y en cuanto a la propulsión, creo que aún no estamos ahí.”
Aunque un centrífugo de radio corto es el enfoque más factible en términos de costo e ingeniería, tiene algunas desventajas. Por un lado, su rotación rápida puede inducir la ilusión de Coriolis acoplada cruzada — una sensación de inclinación o vuelco que ocurre cuando giras la cabeza fuera del eje mientras te desplazas.
Este es el efecto que provoca el mareo, comentó Clark.
Sin embargo, Clark y su equipo han descubierto que las personas pueden desarrollar tolerancia a la sensación con entrenamiento, simplemente estando en un centrífugo que gira lentamente y aumentando gradualmente la velocidad cuando ya no sientan la sensación.
“Si aumentas la velocidad de giro de forma muy lenta, de manera incremental… y no solo en una sesión sino a lo largo de varias sesiones a lo largo de varios días, hasta donde pudimos comprobar, cualquiera puede acostumbrarse de forma progresiva al entorno giratorio [de] hasta 20 a 30 rotaciones por minuto,” dijo Clark.
¿La gravedad artificial podría prevenir efectos nocivos en el cuerpo?
Pero los investigadores aún no saben a qué velocidad tendría que girar el centrífugo, ni cuánto tiempo debería pasar alguien dentro de él, para obtener beneficios. Los largos periodos en microgravedad pueden provocar pérdida de huesos y masa muscular, disminución de la aptitud aeróbica, coágulos de sangre y problemas visuales por desplazamientos de fluidos en los ojos. La esperanza es que la gravedad artificial pueda prevenir esos efectos, pero exactamente cuánta gravedad es necesaria sigue siendo una pregunta abierta.
Los estudios con personas en reposo en cama con inclinación de la cabeza hacia abajo —el método estándar para simular el desentrenamiento de un viaje espacial— han descubierto que 30 minutos al día en un centrífugo previenen cierta pérdida de función muscular.
“Treinta minutos al día… tal vez no sea suficiente,” dijo Clark. “Quizá una hora o incluso dos horas al día, y quizá a niveles de gravedad más altos, serían beneficiosos.”
Pero estos estudios son caros y requieren mucho tiempo. “Es muy difícil,” dijo Diaz Artiles. “Creo que a la gente le interesa este concepto, pero simplemente no tenemos una respuesta clara.”
Al final, no es un desafío tecnológico lo que impide que la gravedad artificial se use en el espacio; es saber la mejor forma de emplearla y asegurar el presupuesto para ello.
“Sabemos cómo hacer esto. Como humanos, hemos hecho cosas más difíciles,” dijo Diaz Artiles. “Necesitamos el dinero, pero también necesitamos entender mejor la necesidad.”
