Tecnologías espaciales del futuro: la conquista del espacio cercano y lejano

Una exploración espacial exitosa es imposible sin el uso de naves espaciales fiables. En Rusia se desarrolló una cápsula de transporte tripulada de nueva generación: Federatsia —Federación, en español—. A bordo de la Federatsia pueden viajar cómodamente hasta seis integrantes de la tripulación.

La eficacia del trabajo de los cosmonautas depende en gran medida de una organización adecuada del interior. Además de los sistemas de control, la sección habitable de la Federatsia dispone de un bloque de cocina, un puesto médico, un aseo y un espacio privado. El diseño y la ergonomía de la Federatsia se crearon en el Centro de ingeniería de prototipos de alta complejidad de la Universidad de MISIS.

La nueva nave estará equipada con asientos de fibra de carbono. Por primera vez en la cosmonáutica rusa, el tamaño de las sillas es ajustable, lo que permite adaptarlas a cosmonautas de cualquier estatura. Por lo tanto, los asientos son reutilizables y no hace falta crear uno individual para cada miembro de la tripulación.

En la creación de la maquinaria espacial se utilizan los materiales más modernos. Uno de ellos es un compuesto organometálico híbrido perovskita. Las perovskitas se aplican en la fabricación de células solares flexibles, led, láseres, monitores y fotodetectores de alta sensibilidad. Varios científicos pronostican incluso una 'revolución perovskita' en un futuro próximo, lo que cambiará radicalmente muchas tecnologías.

Se prevé que la Federatsia sea capaz de permanecer en vuelo autónomo hasta 30 días y, como parte de la estación, hasta un año. Una persona es suficiente para efectuar el control de la Federatsia con la ayuda de un mando y un sistema de pantallas táctiles.

Es posible que las ventanas de las naves espaciales del futuro estén hechas de zafiro sintético (corindón monocristalino). Este material, comparado por su resistencia con el acero, se prepara tomando como base el óxido de aluminio.

Distintos dispositivos de la nave —desde los motores hasta los sistemas de navegación— requieren potentes y eficientes fuentes de campo magnético. Son imanes permanentes de materiales magnéticos de tierras raras, capaces de funcionar a temperaturas extremas del espacio exterior (de – 180 a + 150 grados Celsius).

Debido a la alta radiación solar, el suelo de la superficie lunar está fuertemente ionizado. Durante las expediciones a la Luna, puede pegarse a los equipos y los trajes espaciales de los cosmonautas. Con el fin de evitarlo, es necesario llevar a cabo pruebas en tierra. Para la producción del análogo del suelo lunar se desarrolló una unidad de plasma. Los trabajos de diseño se llevaron a cabo por parte del consorcio integrado por el Centro de ingeniería de prototipos de alta complejidad de la Universidad de MISIS, la Universidad Estatal de sistemas de control y radioelectrónica de Tomsk (TUSUR) y el Centro de ciencia y estudios de las tecnologías innovadoras de minería.

En el espacio no hay 'estaciones de recarga', de manera que las misiones distantes requieren el uso de fuentes de energía capaces de funcionar durante décadas sin sustitución ni mantenimiento. En la foto se puede observar un convertidor betavoltaico ('batería nuclear') —una fuente de energía eléctrica producida por medio de la conversión de energía de la descomposición de materiales radiactivos—.

La meta de cualquier misión espacial no es solo llegar a su destino, sino también llevar a cabo una investigación. Una de las herramientas de exploración de la superficie y el espacio exterior son los fotodetectores.

El primer vuelo de la Federatsia está previsto para el año 2021. La nave trasladará a cosmonautas y carga a la Estación Espacial Internacional (EEI) y a la órbita lunar. En el futuro, la Federatsia será miembro del vuelo a la Luna y hacia los asteroides.