EE.UU.
Un par de nuevos sistemas de propulsión pronto podrían empujarnos hacia el espacio profundo
por Christopher Plain
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| Crédito: NASA |
Durante décadas, los cohetes lanzados al espacio requirieron propulsores químicos tradicionales para escapar de la gravedad de la Tierra. Los avances como la propulsión iónica y las velas solares se han mostrado prometedores, pero están lejos de estar listos para impulsar a las personas a la Luna y Marte. Con las próximas misiones como Artemis, incluso más sistemas de propulsión de vanguardia serán cada vez más cruciales para cumplir con nuestros objetivos de navegación espacial.
Antecedentes
Ideas como la propulsión nuclear, que es controvertida en sí misma, y los propulsores de plasma electromagnéticos que utilizan una propiedad de la física conocida desde hace mucho tiempo conocida como el "efecto Hall" se han limitado hasta ahora a un uso mínimo. Aún así, ambos tipos de sistemas ofrecen muchos de los beneficios necesarios para hacer avanzar estos proyectos. Ahora, tras un par de anuncios de diciembre de 2020, primero de La Casa Blanca y luego de una empresa espacial privada llamada Magdrive, tales avances en potencia y propulsión finalmente pueden estar acercándose a la realidad.
Análisis
El 16 de diciembre, el presidente Donald Trump emitió la Directiva de Política Espacial-6 (SPD-6), también conocida como Estrategia Nacional para la Propulsión y la Energía Nuclear Espacial, o SNPP. Es una política que ordena a la NASA que desarrolle sistemas de propulsión nuclear para impulsar e incluso propulsar vehículos más profundamente en el espacio, donde la luz solar limitada o el peso adicional de los combustibles tradicionales obstaculizan gravemente cosas como la distancia y la duración de la misión. La hoja de datos de la Casa Blanca que acompañó al anuncio dice:
“Los sistemas nucleares espaciales impulsan nuestra nave espacial para misiones donde las fuentes de energía alternativas son inadecuadas, como entornos que son demasiado oscuros para la energía solar o demasiado lejanos para transportar cantidades suficientes de combustibles químicos. Los sistemas nucleares espaciales incluyen sistemas de energía de radioisótopos (RPS) y reactores nucleares utilizados para energía, calefacción y/o propulsión".
Este conjunto de beneficios fue compartido por el administrador de la NASA, Jim Bridenstine, quien reaccionó al anuncio diciendo: "SPD-6 refuerza los esfuerzos de la agencia para desarrollar sistemas nucleares asequibles, seguros y confiables, incluida la tecnología capaz de impulsar continuamente operaciones en otros mundos e impulsando futuras misiones humanas a Marte. [Como tal] la NASA apoya firmemente el liderazgo continuo de la Casa Blanca en el programa Artemis de la agencia, que incluye el aterrizaje de la primera mujer y el próximo hombre en la Luna en 2024".
Al día siguiente, en un anuncio separado, la empresa emergente espacial del Reino Unido Magdrive dijo que había cerrado su financiación inicial de ronda de £ 1,4 millones. Liderada por Founders Fund, uno de los primeros inversores en SpaceX, esta inversión permitirá a la empresa desarrollar una tecnología que están etiquetando como un "salto generacional" por delante de los propulsores eléctricos existentes.
Usando electricidad generada por paneles solares o incluso sistemas nucleares para crear propulsión basada en plasma, una tecnología tan revolucionaria es particularmente atractiva para operar en el espacio. En órbita baja terrestre, actualmente se utilizan versiones más rudimentarias de este mismo sistema. El verdadero truco es desarrollar esta tecnología para misiones en el espacio profundo donde la energía eléctrica para generar empuje elimina la necesidad de llevar propulsores químicos adicionales a bordo.
Como lo explicó Andrew J. Scott, socio fundador de 7percent Ventures, uno de los otros socios financieros que respalda el ambicioso proyecto, “En 7percent buscamos equipos fundadores con ambiciones 'moonshot'. Con Magdrive esto no es solo una metáfora: su revolucionario propulsor de plasma pronto alimentará satélites, pero en el futuro podría llevarnos al espacio profundo".
Panorama
Ambos proyectos representan avances significativos sobre la potencia y la propulsión tradicionales basadas en productos químicos, y ofrecen una amplia gama de beneficios para misiones futuras.
Para la NASA, el mandato del SPD-6 de diseñar y construir una unidad de propulsión nuclear en el espacio que funcione viene con una serie de preocupaciones de ingeniería, legales y éticas, especialmente porque el uso de energía nuclear en el espacio todavía tiene muchos riesgos aparentes.
Con el proyecto del propulsor Magdrive, la empresa se enfrenta a un conjunto de obstáculos algo diferente. Aunque principalmente debido a su pequeño tamaño y ambiciosos objetivos, los desafíos de inventar nuevas tecnologías no son insignificantes.
No obstante, si los proyectos espaciales a largo plazo como Artemis y otros continúan trazando un curso cada vez más profundo en los confines del espacio, el desarrollo de sistemas de potencia y propulsión innovadores no solo continuará avanzando a un ritmo rápido, sino que representará el tipo de ciencia e ingeniería que algún día nos llevará allí.
Sandia Labs comenzará a desarrollar nuevas aleaciones mediante el aprendizaje automático
por MJ Banias
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| Crédito: Sandia National Labs |
Sandia National Labs anunció que ha implementado con éxito el aprendizaje automático para ayudar en el desarrollo de nuevas aleaciones y materiales, acelerando un proceso que puede tardar semanas o meses en momentos.
Al ejecutar simulaciones, los investigadores de Sandia han acelerado las simulaciones por computadora que predicen cómo la modificación de materiales afectará el diseño y la estructura general de un producto dado. En otras palabras, realizar ligeras modificaciones a los materiales en su proceso de desarrollo requiere un tiempo de prueba informático significativo. Ahora, esas modificaciones se pueden realizar a través de una simulación de aprendizaje automático y los algoritmos pueden devolver los datos casi de inmediato.
Antecedentes
Sandia National Labs "ha entregado ciencia y tecnología esenciales para resolver los problemas de seguridad más desafiantes de la nación", según su sitio web.
Sandia, un laboratorio de siete décadas de antigüedad, trabaja en numerosos proyectos para varias agencias privadas y gubernamentales. El Departamento de Energía de EE. UU. financió este proyecto. Las pruebas se llevaron a cabo en el Centro de Nanotecnologías Integradas, una instalación de operación conjunta dirigida por los laboratorios nacionales de Sandia y Los Alamos.
El equipo de Sandia publicó sus resultados el 4 de enero en la revista asociada de Nature, Computational Materials. El proyecto general consistía en acelerar los cálculos de la ciencia de los materiales, que son engorrosos, en un modelo más rápido y eficaz utilizando el aprendizaje automático.
Análisis
“Los materiales son elementos esenciales en tecnologías avanzadas como la aeroespacial, la óptica o la microelectrónica, por ejemplo”, dijo Rémi Dingreville, uno de los autores del estudio de Sandia, a The Debrief en una declaración escrita. "Aquí proporcionamos una plataforma de aceleración de materiales de aprendizaje automático no solo para acelerar el descubrimiento de nuevos materiales, sino también para acelerar nuestra comprensión y predicciones de la relación entre la fabricación y el rendimiento de los materiales".
Dependiendo de los requisitos de la aplicación, diferentes productos, desde teléfonos inteligentes hasta aviones hipersónicos, requieren varios materiales, aleaciones y metamateriales para lograr el máximo rendimiento y eficiencia.
A medida que se prueban esos productos, es posible que sea necesario realizar modificaciones en los propios materiales para impulsar una serie de factores, como la flexibilidad, el rendimiento o la resistencia.
“De manera convencional, los científicos de materiales usan simulaciones por computadora para evaluar cientos o miles de iteraciones de materiales candidatos potenciales. Aunque las simulaciones son claramente más rápidas y económicas que la creación física de un par de cientos de prototipos, aún puede llevar meses, a veces más de un año, completar todos estos cálculos incluso en una computadora de alto rendimiento. Nuestra investigación muestra que el aprendizaje automático puede reducir esta fase de investigación a una cuestión de minutos para explorar de manera eficiente y rápida las relaciones de fabricación, materiales y rendimiento", dijo a The Debrief David Montes de Oca Zapiain, de Sandia.
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Imagen: Sandia National Labs |
Panorama
“Vemos esta plataforma de descubrimiento de materiales de aprendizaje automático como una herramienta clave que no solo puede reducir el ciclo de diseño de nuevas tecnologías, algo que a menudo se mide en años, sino también una nueva herramienta que nos permite navegar por un rango casi infinito de posibles diseños para aplicaciones específicas”, explicó Dingreville. "Tenemos por delante interesantes oportunidades para empezar a integrar esta plataforma con los procesos de fabricación para codiseñar materiales, procesos y productos para la próxima generación de fabricación".
Avanzando hacia el futuro, el logro de Sandia se trata menos de nuevos productos y materiales, sino más del ritmo al que puede diseñarlos y producirlos. A menudo, el mayor obstáculo para progresar es el tiempo mismo, y Sandia parece haber reducido el tiempo de espera entre una idea y hacerla realidad.
Puertos espaciales: ¿el centro vacacional del futuro?
por Mike Damante
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| Crédito: Noiz |
El futuro de las vacaciones puede llegar antes de lo esperado. Mientras las industrias se preparan para los viajes espaciales comerciales, se están planificando puertos espaciales en todo el mundo, y la ciudad del puerto espacial de Noiz Architects en Japón es la última en dar vida a este paisaje futurista. La empresa conjunta entre Noiz Architects, Space Port Japan Association (SPJ) y las empresas Dentsu y Canaria tiene como objetivo conectar el transporte tradicional con una operación comercial de transbordador espacial que mira hacia el futuro.
Antecedentes
Las torres solares, las torres cilíndricas de acero y las de vidrio son solo algunas de las estéticas físicas que conforman la arquitectura urbana progresiva de los puertos espaciales de Nuevo México, Colorado, Houston, Nueva Zelanda y Suecia. Según CNN, los puertos espaciales, como los aeropuertos, ofrecerán una aventura que incluirá comercio, artes, entretenimiento, ejercicio y restaurantes. En lugar de aviones, se utilizarán aeronaves espaciales para llevar pasajeros a los tramos superiores de la atmósfera.
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Imagen: Noiz |
Análisis
Los destinos de las excursiones de un día ayudarán a la humanidad a "familiarizarse más con el espacio", dijo a CNN la directora de proyectos de Noiz Architects, Urszula Kuczma. Empresas como Virgin Galactic y Blue Origin están desarrollando naves espaciales que harían posible este viaje. Virgin Galactic actualmente tiene 600 pasajeros inscritos a $ 250.000 el boleto para un posible lanzamiento el próximo año. Space Port Japan proyecta que esta nueva parte de la industria espacial crecerá en 40 billones de yenes.
Los puertos espaciales se utilizarán para viajes espaciales comerciales con la oportunidad de experimentar la gravedad cero de primera mano. Si bien los primeros lanzamientos solo serán asequibles para los ricos, en el futuro podría surgir la posibilidad de que viajes como este sean asequibles para todos; ¿Quizás tendremos una versión Spirit o Jet Blue de Virgin Galactic?
Si Marte u otra colonización planetaria también están en el futuro, estos puertos espaciales pueden jugar un papel fundamental.
Panorama
A medida que las industrias de exploración aeroespacial giran para considerar el espacio como un destino turístico, más firmas de arquitectura como Noiz diseñarán maquetas futuristas de elegantes puertos espaciales.
Si bien el futuro puede ver los puertos espaciales como la “próxima gran novedad” en las vacaciones del 1 por ciento de los ricos, estas estancias celestiales podrían hacer que los cruceros y los parques temáticos corran por su dinero. Incluso si esto todavía está bastante lejos en el futuro, es divertido pensar en ser un gran apostador bebiendo un martini unos minutos antes de ir al espacio para divertirse.
Modificado por orbitaceromendoza
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