Trajes espaciales inteligentes para la exploración más extrema

En la Tierra, nuestros cuerpos tienen que oponerse a la fuerza de la gravedad, manteniendo así la fortaleza de las células, los huesos y los músculos. A lo largo de un vuelo espacial de larga duración, los cuerpos humanos sufren cambios drásticos. Al no tener la necesidad de caminar, estar de pie o levantar peso en microgravedad, los músculos se atrofian. Además, el sistema cardiovascular trabaja con menor intensidad, lo que provoca que los fluidos como la sangre se muevan desde la parte inferior del cuerpo hacia el tronco. Aumenta el ritmo cardíaco y sube la presión arterial.

En el marco del proyecto financiado con fondos europeos «Smart technology for artificial muscle applications in space» (STAMAS) se están llevando a cabo investigaciones sobre un nuevo tipo de traje espacial diseñado para aplicar presión sobre todo el cuerpo. El traje incorporará diferentes tecnologías para monitorizar la salud y ayudar a mantener la forma física de los astronautas durante las misiones espaciales. Esta investigación cuenta con múltiples facetas y tiene el objetivo de explorar posibles mejoras a los diseños actuales de traje espacial y generar ideas nuevas.

Específicamente, los investigadores de STAMAS están estudiando el uso de materiales innovadores, como las aleaciones con memoria de forma y los polímeros electroactivos, para convertir su propuesta de traje inteligente en prototipos funcionales adecuados para exploradores espaciales humanos. Los polímeros electroactivos, que cambian de tamaño y de forma al ser estimulados por una activación eléctrica externa adecuada, permiten el movimiento y generan fuerza. También se está explorando el uso de aleaciones con memoria de forma que «recuerdan» su forma original como materiales candidatos al replicar el comportamiento de los músculos naturales.

Hasta la fecha, el intercambio de información entre los expertos médicos y el equipo técnico ha finalizado con una descripción detallada de los requisitos a bordo de una nave espacial. Con el objetivo de adaptar eficazmente la tecnología actual de actuadores electromecánicos, se han probado nuevos conceptos de músculos artificiales para trajes espaciales con biorretroalimentación en la Estación Espacial Internacional (ISS) y en el espacio.

En esta línea de investigación se desarrollarán dos prototipos: uno para abordar la degradación fisiológica de las extremidades inferiores debido al efecto de la microgravedad y otro para la fatiga que experimentan las manos durante actividades extravehiculares. Los dispositivos validados tendrán una gran repercusión en la industria espacial y también podrían aprovecharse en la Tierra con fines de rehabilitación.