"HOUSTON, TENEMOS UNA SOLUCIÓN"

"HOUSTON, TENEMOS UNA SOLUCIÓN"

Por :Liberto Brun Compte

Nueva investigación a bordo de la estación espacial tiende a adaptar una herramienta de reparación probada y efectiva en la ingravidez.

Noviembre 10, 2003: Aún en la estación espacial del futuro, tarde o temprano las cosas pueden romperse. Los viajeros espaciales en una extensa misión hacia Marte, por ejemplo, necesitarán estar listos para hacer pequeñas reparaciones por si acaso, soldando esto o aquello.

En el inclemente medio ambiente del espacio, una reparación de soldadura, digamos para el hardware de navegación o una bomba de oxígeno, puede significar la diferencia entre la vida y la muerte.

'Sorprendentemente, lo que se sabe acerca de la singular soldadura en microgravedad es muy poco”, nos dice Richard Grugel, un científico del Centro de Vuelos Espaciales Marshall de la NASA quien se especializa en la solidificación de metales.

Para aprender más acerca de ello, Grugel y sus colegas Fay Hua de la Intel Corporation y A.V. Anilkumar de la Universidad Vanderbilt han planeado un experimento para la Estación Espacial Internacional denominado la “Investigación de la Soldadura en el Espacio” (ISSI por sus siglas en inglés). Esperan que el experimento arrojará nueva luz a la física de la soldadura y en el proceso, convertirá al aparato soldador en una herramienta más confiable para los astronautas.

La soldadura fundida se comporta de forma diferente en el espacio. En la microgravedad a bordo de una nave espacial, la soldadura fundida no experimenta un tirón hacia abajo como lo hace en la Tierra, de modo que la tensión superficial se vuelve más prominente y ocasiona burbujas de soldadura líquida que fluyen de distinta manera. En otras palabras, las técnicas de soldadura que funcionan en tierra puede ser que no formen uniones apropiadas al estar en órbita.

Aún peor, esas juntas soldadas podrían ser más débiles en órbita. Las burbujas de gas en la soldadura fundida que a menudo suben a la superficie y desaparecen cuando en Tierra, podrían quedar suspendidas dentro del líquido estando en órbita. Esto se debe a que el empuje de la gravedad es la fuerza que actúa, así que en la micro gravidez las burbujas no necesariamente subirán. Estas pequeñas burbujas quedan atrapadas dentro de la soldadura a medida que solidifica, convirtiendo la unión en menos efectiva y más propensa a romperse – ¡algo no muy bueno cuando se está en un ambiente crítico de una misión en el espacio!

'¿Qué tan prevalecientes son estas burbujas de gas en las uniones de soldadura en el espacio? Necesitamos averiguarlo y quizá encontrar alguna forma para sacar a esas burbujas de gas de manera que podamos hacer buenas uniones sin que la soldadura se rompa”, dice Grugel.
El experimento es directo: se soldarán cables de metal juntos en varios arreglos, reflejando geometrías comunes importantes para realizar reparaciones. Los miembros de la tripulación de la Estación Espacial utilizarán un hierro de soldar para unir estos cables con soldadura de plomo-estaño.

Mientras que el transporte se encuentra en tierra, el espacio libre para enviar equipo de investigación y materiales a la estación espacial está muy limitado. El experimento ISSI se seleccionó en parte porque no requiere de “gran masa” para enviarse a la estación desde la Tierra. La estación espacial ya tiene un equipo de soldadura a bordo y rollos de alambres de cobre recubiertos de plata.

La tripulación de la Expedición 7, que recientemente regresó a la Tierra, modeló el alambre en formas de L, lazos, hilos paralelos y otras formas en preparación para el experimento. Los investigadores quieren que la actual tripulación de la estación espacial (Expedición 8) lleve a cabo el experimento durante su estadía la cual está programada que dure hasta Abril del 2004.

Mientras el experimento se lleva a cabo, los investigadores serán capaces de verlo en vivo en el Centro de Tele-ciencia de la NASA en el Centro Espacial Marshall en Huntsville, Alabama. Estarán observando para ver las diferencias en como fluye la soldadura y las formas que toma en el espacio, que ofrecerán pistas a la física fundamental de la soldadura fundida.

Si ven algo inesperado, la interacción en vivo les permitirá sugerir procedimientos de cambio a los miembros de la estación en tiempo real. Después de que las muestras sean regresadas a Tierra, los científicos cortarán las unions para ver cuantas burbujas de gas quedaron atrapadas durante el proceso y probarán que tan fuertes quedaron estas uniones.

'Debemos ser capaces de ganar conocimientos acerca de como afecta la tensión superficial a la soldadura en la micro gravedad”, dice Grugel. “Esto ayudará a establecer unas bases para el futuro de la fabricación y reparación en el espacio”.

Enlaces Web

http://spaceresearch.nasa.gov/research_projects/ros/issi.html - In Space Soldering Investigation (ISSI) -- información sobre el experimento desde la Oficina de Investigaciones Biológicas y Físicas de la NASA.

http://www1.msfc.nasa.gov/NEWSROOM/background/facts/issi.html - página de información sobre la Investigación de la Soldadura en el Espacio – desde el Marshall Space Flight Center

Soldando aquí en Tierra: Adicional a su importancia para las futuras misiones espaciales, el experimento ISSI beneficiará la industria terrestre de la electrónica, de acuerdo con Grugel. La industria está actualmente alejándose de la soldadura de plomo-estaño por los efectos negativos del plomo sobre la salud, pero a la vez que lo hace también se está perdiendo mucho de los 50 años de experiencia que se tienen con este tipo de soldadura.

'Un mejor entendimiento teórico de la física de la soldadura fundida ayudará a cerrar el libro de la soldadura basada en estaño-plomo así como abrirá las puertas para nuevos trabajos en la industria con soldaduras libres de plomo”, dice Grugel. “La investigación en microgravedad es una Buena manera de explorar esa física”.

Investigación de otra soldadura en microgravedad: por Imperial College, London ; por Ursa Astronomical Association en Finlandia; experiments at the 2.2 second drop tower en el Centro Glenn de Investigación de la NASA.

http://science.nasa.gov/newhome/headlines/msad16jul98_1.htm - Una nueva mirada a los Metales Fundidos en el Espacio – (Science@NASA) Los científicos discuten formas de ver dentro de los materiales sólidos.

http://radiojove.gsfc.nasa.gov/elab/soldering.htm - Como soldar piezas electrónicas – videos para descarga con instrucciones, del Goddard Space Flight Center de la NASA.

Autor: Patrick L. Barry
Editor: Dr. Tony Phillips