Traje espacial para niños
El traje espacial es como una nave espacial personal que usan los astronautas para protegerse en el espacio. Es una especie de escafandra especial que les permite respirar, mantenerse a una temperatura adecuada y estar seguros mientras trabajan fuera de la Tierra o dentro de una nave.
Existen diferentes tipos de trajes espaciales. Algunos se usan solo dentro de la nave (intravehiculares), otros son para salir al espacio (extravehiculares), y algunos sirven para ambos.
Los primeros diseños de trajes para proteger a las personas en altitudes muy altas surgieron en la década de 1930. El primer prototipo de traje espacial fue creado en 1935 por el ingeniero español Emilio Herrera. Más tarde, la Unión Soviética y Estados Unidos desarrollaron sus propios modelos. El primer traje espacial usado por un ser humano en el espacio fue el traje SK-1 soviético, que usó Yuri Gagarin en 1961. Desde entonces, los trajes han evolucionado mucho con programas como el Programa Gemini, el Programa Apolo, las misiones del transbordador espacial y la Estación Espacial Internacional, hasta llegar a los diseños para el Programa Artemisa.
El traje para actividades fuera de la nave, conocido como EVA (por sus siglas en inglés), es muy importante. Protege a los astronautas del calor extremo, el frío intenso, la radiación y la falta total de presión atmosférica en el espacio. Los trajes intravehiculares se usan dentro de la nave como medida de seguridad, por ejemplo, durante el regreso a la Tierra. También hay trajes que combinan ambas funciones, llamados IEVA.
Al principio, los trajes se hacían a medida para cada astronauta. Luego, se crearon modelos más estándar que se podían ajustar. Hoy en día, se usan modelos intermedios donde algunas partes son estándar y otras se hacen a medida. Debajo del traje espacial, los astronautas usan ropa ligera, ya que el traje se encarga de toda la protección.
Algunos requisitos de los trajes espaciales también se aplican a los trajes presurizados que se usan para vuelos a gran altitud. Por encima de los 19 000 metros, el agua hierve a la temperatura del cuerpo, por lo que es necesario usar trajes presurizados para evitar problemas.
Contenido
Historia de los trajes espaciales
El primer prototipo de un traje espacial fue la escafandra estratonáutica, diseñada en 1935 por el ingeniero militar español Emilio Herrera. Este diseño fue muy importante y sirvió de inspiración para futuros trajes, especialmente los usados por los Estados Unidos en la carrera espacial. El primer traje espacial usado por una persona en el espacio fue el traje intravehicular Sokol SK-1, fabricado por la Unión Soviética para el vuelo de Yuri Gagarin el 12 de abril de 1961.
¿Cómo se diseñan los trajes espaciales?
Un traje espacial debe permitir que el astronauta se mueva con facilidad. La mayoría de los diseños buscan mantener un volumen constante, sin importar cómo se mueva el usuario. Esto es importante porque si el volumen del traje cambiara mucho al doblar una articulación, el astronauta tendría que hacer un esfuerzo extra cada vez que se moviera, lo que sería muy agotador.
Para evitar este problema, los trajes suelen tener varias capas:
- La capa de la vejiga es una capa interior, elástica y hermética, como un globo.
- La capa de sujeción va por fuera de la vejiga y le da forma al traje. Esta capa soporta la presión interna y evita que la vejiga se infle demasiado.
- La prenda térmica de micrometeoritos es la capa más externa. Protege del calor, el frío, los pequeños objetos que flotan en el espacio (micrometeoritos) y la radiación solar dañina.
En algunos trajes espaciales rusos, se usaban tiras de tela ajustadas alrededor de los brazos y las piernas del cosmonauta para evitar que el traje se hinchara demasiado en el espacio.
Tipos de trajes espaciales
Hay diferentes formas de construir un traje espacial:
Trajes suaves
Estos trajes están hechos principalmente de telas. Los primeros trajes para actividades dentro y fuera de la nave eran de este tipo. Aunque se les llama "suaves", pueden tener algunas partes duras, como las articulaciones.
Trajes rígidos
Los trajes rígidos se construyen con metal o materiales compuestos y no usan tela en las articulaciones. Sus articulaciones usan rodamientos y segmentos que permiten un gran rango de movimiento en brazos y piernas. Estos trajes mantienen un volumen de aire constante en su interior, lo que significa que el astronauta no tiene que hacer fuerza para mantener una posición. También pueden funcionar a presiones más altas, lo que facilita la transición del astronauta de la nave al espacio.
Trajes híbridos
Los trajes híbridos combinan partes duras y partes de tela. Por ejemplo, la Unidad de Movilidad Extravehicular (EMU) de la NASA tiene una parte superior del torso rígida de fibra de vidrio y extremidades de tela. Otros diseños usan una parte superior del torso suave para reducir el peso, manteniendo componentes duros solo en las articulaciones, el casco y las escotillas de entrada.
Trajes ceñidos
Estos trajes, también llamados trajes de contrapresión mecánica, son un diseño propuesto que usaría una tela elástica muy ajustada para comprimir el cuerpo. Solo la cabeza estaría en un casco presurizado. Esto haría los trajes muy ligeros y reduciría el riesgo de despresurización. Sin embargo, pueden ser difíciles de poner y asegurar una presión uniforme en todo el cuerpo.
Funciones esenciales del traje espacial
Un traje espacial debe cumplir varias funciones para mantener al astronauta seguro y cómodo:
- Presión interna estable: Mantiene una presión de aire constante dentro del traje. Esta presión puede ser menor que la de la Tierra, lo que permite más movilidad.
- Movilidad: Permite que el astronauta se mueva, aunque la movilidad puede verse afectada por la presión del traje.
- Oxígeno para respirar: Un sistema especial controla la circulación del oxígeno.
- Regulación de la temperatura: En el espacio, el calor se pierde de forma diferente que en la Tierra. El traje tiene un sistema de enfriamiento líquido y otro sistema que regula la temperatura interna.
- Protección contra la radiación: Ofrece un escudo contra la radiación ultravioleta y, de forma limitada, contra otros tipos de radiaciones.
- Protección contra micrometeoritos: Una capa exterior resistente protege de pequeños objetos que viajan a velocidades muy altas.
- Sistemas de movimiento y anclaje: Permite al astronauta moverse y sujetarse a la nave.
- Sistemas de comunicación: Para hablar con la nave y la Tierra.
- Almacenamiento de comida y bebida: Para que el astronauta pueda alimentarse e hidratarse.
- Sistema de gestión de desechos: Permite al astronauta orinar y defecar si es necesario, especialmente en paseos espaciales largos.
Partes principales de un traje espacial
Un traje espacial se compone de varias piezas que se unen y algunas pueden intercambiarse:
- Perneras: Son los pantalones del traje, con un anillo en la cintura que se ajusta a diferentes alturas y anchos.
- Tronco: Es la parte superior del traje, que se une al anillo de la cintura y tiene anillos en las muñecas y el cuello.
- Guantes: Son muy importantes, ya que deben permitir al astronauta sentir y manejar herramientas, al mismo tiempo que lo protegen del espacio. Suelen hacerse a medida.
- Casco: Es una pieza muy delicada. Debe ofrecer una buena visibilidad, ser muy resistente, tener varias pantallas para proteger los ojos de la radiación, incluir micrófonos y auriculares para la radio, y a veces una pantalla para mensajes.
- Mochila: Contiene las botellas de aire para respirar, el regulador de presión, las baterías y la radio.
- Tubos de evacuación: Son conductos que permiten al astronauta gestionar sus necesidades corporales sin problemas, algo crucial en paseos espaciales que pueden durar muchas horas.
Un traje espacial completo puede pesar más de 130 kilogramos. A veces, se le añade un módulo extra para maniobrar fuera de la nave, como la Unidad de Maniobra Tripulada (Manned Maneuvering Unit) que usaban los estadounidenses.
Existe también el traje de vuelo, que es diferente. Se usa durante el despegue y el aterrizaje como medida de seguridad en caso de que la nave pierda presión. No lleva mochila. Los trajes de los transbordadores americanos eran de color naranja brillante (llamados ACES), y los de la nave Soyuz son blancos (llamados Sokol). Estos trajes también incluyen equipo de supervivencia como radiobalizas, bengalas, agua, comida y paracaídas, por si ocurre un accidente.
Materiales de los trajes espaciales
Todo traje espacial, especialmente los diseñados para salir al espacio, está hecho de varias capas de tejidos:
- Capa exterior: Es blanca o de un material que refleja la luz y el calor para mantener el traje fresco.
- Capa de kevlar: Suele estar en el interior y protege de desgarros y de pequeños objetos espaciales que podrían perforar el traje y causar una pérdida de presión.
- Algodón: Es la capa más interna, que proporciona comodidad, ayuda a mantener el calor y absorbe el sudor del astronauta.
Estas capas pueden ser dobles o triples y pueden resistir el impacto de objetos pequeños. Si se produce un agujero del tamaño de una moneda, las mochilas pueden proporcionar aire durante unos 30 minutos.
Desafíos de los trajes espaciales
Los trajes espaciales presentan algunos desafíos:
- Alto costo: Son muy caros de fabricar, en parte porque muchos componentes deben hacerse a medida.
- Tiempo para vestirse: Ponerse y quitarse un traje espacial lleva mucho tiempo (más de media hora) debido a la cantidad de ajustes y comprobaciones necesarias.
- Incomodidad: Aunque se han hecho muchos avances, el traje es voluminoso y aparatoso, como un globo inflado. También es difícil lograr que las manos tengan la sensibilidad necesaria para manipular objetos pequeños.
- Peso: Debido a sus múltiples partes, un traje puede pesar más de cien kilogramos, por lo que los astronautas deben estar en muy buena forma física.
Futuros diseños de trajes espaciales
La profesora Dava Newman ha desarrollado unos trajes espaciales llamados «biotrajes», que se parecen a los trajes de neopreno. Estos trajes tienen la misma resistencia y flexibilidad que los trajes actuales, pero no se inflan con aire. En su lugar, se ajustan directamente sobre la piel para aplicar presión. Esto reduce mucho su volumen y aumenta la movilidad.
Estos biotrajes han sido probados con éxito y permiten actividades como la escalada, algo casi imposible con el peso de los trajes convencionales (aproximadamente 126 kg).
Más información
- Estación Espacial Internacional
- Cosmonauta
- Taikonauta
- Escafandra
- Escafandra estratonáutica
Véase también
En inglés: Space suit Facts for Kids
