Alguna vez el dominio exclusivo de las películas y novelas de ciencia ficción, el tema de la exploración del espacio profundo y la colonización interplanetaria se ha acercado varios pasos a convertirse en una realidad gracias a los importantes avances en ingeniería aeroespacial, medicamento, y física.

El envío de astronautas a la Estación Espacial Internacional para misiones extendidas ha proporcionado una gran cantidad de información sobre cómo mantener a los humanos con vida en el desafiante entorno del espacio. De vuelta a la tierra Los científicos e ingenieros intentan replicar las condiciones fuera del mundo para probar los límites de misiones más ambiciosas.

¿Encontrar vida o transportar vida?

Los científicos del Departamento de Ingeniería Mecánica de CSU están trabajando con la NASA para comprender cómo viajar distancias mayores de manera más segura y sostenible hacia el espacio profundo.

Desde la perspectiva de Chris McKay, científico planetario senior de la NASA y renombrado astrobiólogo, la búsqueda de evidencia de vida presente o pasada más allá de la Tierra podría representar un origen de vida separado. Esto no solo sería un salto en la satisfacción de siglos de curiosidad humana, pero también podría conducir a avances científicos en medicina.

"Si encontráramos otro ejemplo de vida que fuera independiente de la vida en la Tierra, sabríamos que el número de formas de vida en el universo es al menos dos, "Dijo McKay." Y si son dos, son miles de millones y miles de millones. Cualquier cosa que esté viva sería fenomenal en cualquier sitio, cualquier cosa viva, y aunque esté muerto ¡sigue siendo fenomenal! "

Al profesor de Ingeniería Mecánica de CSU, John Williams, el tema de la vida en otros planetas se trata menos de encontrarla y más de entregarla.

"No sabía que creer que la Tierra es una forma de vivir, respiración, El organismo multicelular necesitaba una hipótesis, pero, por supuesto, lo hace, porque una definición importante de algo vivo es que puede replicarse a sí mismo, "Dijo Williams." Para que los humanos muevan la Tierra al reino de dividir y replicar, necesitamos crear una capacidad para que establezca colonias fuera de la Tierra ".

El problema de la distancia

La tecnología existe para llevarnos al espacio profundo y ya se ha utilizado para diferentes misiones, incluida la de ir a la luna. El desafío es llevar sus niveles de poder a escalar en órdenes de magnitud y comprender qué tan grande, Los sistemas de mayor potencia funcionarán en el espacio exterior.

La tecnología, la propulsión eléctrica, es un combustible altamente eficiente, invención continua de bajo empuje ideal para misiones en el espacio profundo. Requiere muy poco propulsor para maniobrar objetos de un punto a otro en comparación con la propulsión de cohetes convencional.

La última iniciativa de la NASA, JANUS

Williams y el profesor de Ingeniería Mecánica Azer Yalin jugarán un papel importante en un nuevo instituto de investigación espacial de la NASA, la Iniciativa Conjunta de Propulsión Avanzada (JANUS), para avanzar en las pruebas terrestres de propulsión eléctrica mientras observan la exploración humana en el espacio profundo.

Yalin es uno de los co-investigadores principales del proyecto, mientras que Williams se desempeñará como investigador principal general de la CSU y miembro del Comité de Liderazgo de JANUS. El instituto dirigido por la universidad, encabezado por Georgia Tech, se unirá a cuatro institutos de la NASA existentes, y recibir hasta $ 15 millones durante cinco años. El equipo está compuesto por 12 universidades y tres empresas aeroespaciales privadas.

Prueba de potencia y rendimiento

Establecer un entorno similar al espacio suficiente es crucial para evaluar y predecir el comportamiento del sistema de propulsión de alta potencia y garantizar el éxito de la misión. El equipo desarrollará estrategias y métodos para superar las limitaciones en las pruebas en tierra de los sistemas de propulsión eléctrica de alta potencia y para mejorar la caracterización del desgaste y el rendimiento de los dispositivos. Utilizarán modelos basados ​​en la física, prueba de propulsores de alta potencia, desarrollo de diagnóstico novedoso, y experimentos fundamentales.

Uno de los objetivos de la investigación de CSU es utilizar láseres para realizar mediciones precisas a nivel atómico de la erosión de los propulsores, un proceso importante que limita la vida y limita las misiones distantes. Para facilitar el transporte y la implementación en las instalaciones de los socios, El equipo de CSU también desarrollará sistemas de diagnóstico portátiles para complementar las mediciones láser de alta fidelidad.

El futuro de la exploración del espacio profundo

¿Alguna vez existió vida en Marte? ¿Podría hacerlo en el futuro? ¿Qué encontraríamos si nos adentramos más en el espacio?

Las oportunidades que se podrían brindar con la propulsión eléctrica a escala y segura en el espacio son significativas.

El continuo La tecnología de propulsión eléctrica de bajo empuje ofrece la capacidad de establecer una flota de carga interplanetaria para mover cargas útiles masivas y establecer módulos en la luna o en órbita donde los humanos podrían vivir. Si los módulos pudieran soportar la vida, podrían convertirse en bases, proporcionando estaciones de paso para que los astronautas se adentren más en el espacio.

A mayor escala y en el futuro, las flotas podrían usarse para establecer colonias humanas preliminares en otros planetas. Este podría ser un primer paso para determinar si la colonización interplanetaria es una opción viable para que los humanos sobrevivan. o como dice Williams, dividir y replicar.