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Artículo publicado por Michael Blanding el 15 de octubre de 2015 en MIT News

Nos encontramos en medio de un “momento Marte”. Este otoño la película de Matt Damon, “The Martian”, (en España, “Marte”) una historia sobre un astronauta abandonado que debe aprender a sobrevivir en Marte, logró una asombrosa recaudación en taquilla de 55 millones de dólares en el fin de semana del estreno. La misma semana, los científicos  revelaban casi sin aliento el descubrimiento de agua líquida en Marte, aumentando las posibilidades de que pueda existir allí vida.

Pero, ¿qué se necesitaría en realidad para dar soporte a la vida humana en el Planeta Rojo?

Diseño para un hábitat en Marte

Diseño para un hábitat en Marte Crédito: MIT

Un grupo del MIT, que incluye a 10 estudiantes, abordó el desafío de dar respuesta a dicha pregunta en una competición que tuvo lugar el mes pasado, y que estuvo copatrocinada por la NASA, para construir un hábitat que pudiese usarse en Marte en apenas 20 años — en 2035. “Es una planificación bastante agresiva”, apunta Caitlin Mueller, profesora ayudante en tecnología de construcción y directora del grupo de Estructuras Digitales — más teniendo en cuenta que la distancia a Marte y el combustible requerido para llegar allí implican viajar todo lo ligero que sea posible.

Para recortar los costes de transporte, la NASA está promoviendo el uso de tecnología de impresión 3-D usando materiales nativos de Marte. El “3-D Printed Habitat Challenge”, también copatrocinado por el Instituto Nacional de Innovación en Fabricación Aditiva (conocido como America Makes), ofrecía 25 000 dólares al diseño ganador en una competición el pasado 26 y 27 de septiembre en New York City Maker Faire — parte de un reto de 2,25 millones de dólares a los largo de los próximos meses.

“Pensar en ello fue realmente divertido, ya que tienes que empezar completamente de cero”, explica Mueller. Marte sólo tiene un tercio de la gravedad de la Tierra, y temperaturas bajo cero durante la mayor parte del año. El mayor obstáculo, sin embargo, era la falta de atmósfera, lo que significa que cualquier estructura tiene que estar tremendamente presurizada en el interior para poder lidiar con el vacío del espacio.

Lejos de desanimar a los miembros del equipo, esas limitaciones dispararon la creatividad. “Paradójicamente, estar en un entorno alienígena en el futuro, nos deja libres para ser un poco más conceptuales”, comenta Justin Lavallee, instructor técnico y director del Taller de Arquitectura en la Facultad de Arquitectura, quien colaboró con Mueller en el proyecto. “Podemos explorar más sin estar tan restringidos por la actual comprensión de lo que funcionará y lo que no en la arquitectura”.

Mueller ha estado experimentando con nuevos métodos de impresión 3-D que siguen las líneas de estrés de estructuras en lugar de imprimir capas horizontales. Lavallee ha estado trabajando con nuevos materiales compuestos termoplásticos. Juntos, ambos aportaron su experiencia para crear una impresora 3-D que pudiese lanzar el material compuesto a través de la boquilla mientras que lo tejen con fibra de vidrio para darle forma y resistencia.

Mueller y Lavallee tuvieron ayuda en su trabajo procedente de estudiantes de disciplinas que varían desde el diseño de arquitectura a la ingeniería de la computación. “No era simplemente nosotros enseñándoles a ellos cómo construir una estructura en Marte, dado que ninguno de nosotros sabía cómo hacer eso”, explica Mueller. “Estábamos tratando de descubrirlo juntos”. Como inspiración, los estudiantes vieron varias películas de ciencia-ficción, incluyendo “2001” y “Gravity,” así como episodios de series británicas futuristas como “Black Mirror,” dice la estudiante de máster en arquitectura Nicole Ashurian. “Fueron una gran inspiración, pero también aterradoras”, comenta. Enfrentado a la vastedad del espacio, el grupo puso énfasis en crear un hábitat que fuese tan confortable como funcional. “Decidimos que teníamos que llevar algo de humanidad al espacio marciano”, señala.

Fijaron una forma toroidal — en lenguaje común, una rosquilla — que podría inflarse con aire presurizado, y también formar un entorno habitable continuo con espacios privados. Aunque Ashurian ha estado aumentando su experiencia en el diseño de estructuras, el entorno marciano era un cambio drástico respecto a los desafíos habituales de los hábitats. “A veces tienes algunas variaciones, como en las montañas, o en lugares muy cálidos, pero nunca pones en cuestión la atmósfera”, explica. “Realmente dependíamos mucho de que los estudiantes de ingeniería nos ayudasen con esto”.

Uno de esos estudiantes, Mitchell Gu, alumno de ingeniería eléctrica y ciencias de la computación, fue clave al proporcionar el análisis técnico para demostrar si el diseño y construcción eran factibles. “Una de las preocupaciones que teníamos era que las arenas de Marte no contienen suficiente sílice para crear vidrio”, dice, a modo de ejemplo. Por fortuna, el equipo encontró un lugar en el Planeta Rojo, llamado Silica Valley (Valle del Sílice), donde un róver de Marte ha encontrado más de un 60 por ciento de sílice el terreno. Gu y los otros miembros del equipo encontraron una forma de sintetizar el polipropileno necesario para crear el compuesto termoplástico a partir del hidrógeno y el dióxido de carbono de la atmósfera de Marte.

El equipo reunió todo su conocimiento colectivo en la presentación de un diseño que llamaron Ouroboros, por el símbolo de la antigua Grecia de una serpiente comiéndose su cola, y mostrando unas ilustraciones dignas de la portada de cualquier novela de Isaac Asimov. “Era algo entre trabajar en un libro de ciencia-ficción y una competición de diseño de arquitectura, con algo de cálculo de ingeniería también”, explica Mueller. “Era justo de lo que trata el MIT”, añade, “unir entre sí muchas áreas de conocimiento para crear algo realmente innovador”.

La segunda fase del concurso implicaba crear un modelo del hábitat. Lavallee superó todas las reticencias del taller de arquitectura, fabricó metal, fundió aluminio, e imprimió termoplásticos para aproximar la estructura. “Muchos de los proyectos en los que trabajamos se centran en una herramienta o máquina”, señala. “Esto era apasionante debido a que demostró cómo podíamos unir todas nuestras capacidades”.

Por fin, llegó el momento de la vedad cuando el equipo se dirigió a Nueva York para enfrentarse a otros 30 diseños — la mayor parte procedentes de arquitectos profesionales y firmas de diseño.

De hecho, de los 41 estudiantes que tomaron parte en la competición, casi un cuarto de ellos eran del grupo del MIT. Los estudiantes y graduados del equipo del MIT eran: Nicole Ashurian,Ethan Bian, Alexandros Charidis, Chrystal Chern, Sean Phillips, Minxuan Gu, Sayjel Patel, Samuel Schneider, y Stavros Tseranidis.

Finalmente, se escogió otro diseño para el premio de 25 000 dólares. Pero eso no significa que la experiencia no valiese la pena, comenta Mueller. “Por supuesto, estábamos disgustados por no ganar, pero rápidamente se convirtió en algo más que ganar este premio concreto”, explica.

Tanto ella como Lavallee desarrollaron ideas sobre la impresión en 3-D que están planeando implementar en su propia investigación y enseñanza. “Los termoplásticos son el futuro de los materiales compuestos”, señala Lavallee. “Fue emocionante tener alguna experiencia real con este nuevo sistema”. Y ya están considerando entrar en las siguientes dos fases de la competición para crear componentes estructurales a escala real y un hábitat completo, cada uno de los cuales incluye premios por 1,1 millones de dólares.

Mientras tanto, al miembro del equipo, Mitchell Gu, la competición le ha inspirado unos grandes sueños. Esta experiencia encendió su amor por el espacio y le ha llevado a considerar una carrera dentro de la arquitectura interplanetaria, con la cual, algún día, puede que se encuentre construyendo un edificio real en el Planeta Rojo. “Me hizo darme cuenta de que, tal vez, ésta es la era de Marte igual que anteriormente pasamos por una era de la Luna”, dice Gu. “Sería algo realmente especial tomar parte en esto”.

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