¿Cómo van los astronautas al baño? Dos argentinos ganaron un concurso de la NASA
Dos emprendedores argentinos son uno de los 20 ganadores del desafío “Space Poop Challenge” de la NASA, el concurso que busca resolver el problema de los excrementos de los astronautas en el espacio.
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La siguiente generación de cosmonautas emprenderá viajes de muy larga duración, como los proyectados a Marte, por lo que los trajes espaciales en caso de emergencia deberán estar preparados para proveer aire, agua, protección y suficientes nutrientes por hasta seis días, según estiman los expertos. Pero la NASA no sabe aún cómo gestionar los residuos corporales por períodos prolongados, incluyendo orina, heces y menstruación.
Los pañales, que parecen ser la opción más obvia, no son una solución permanente: luego de algunas horas, los desechos fisiológicos pueden provocar infecciones e irritación. Además, producto de la microgravedad, los fluidos pueden moverse alrededor del traje y ensuciar otras partes del cuerpo.
Hasta el momento, los especialistas de la agencia espacial no llegaron a una solución y por eso decidieron pedir ayuda al público en general con este extraño desafío.
La agencia espacial de EE.UU. anunció los ganadores del concurso de ideas para resolver el problema de cómo los astronautas pueden hacer sus necesidades durante 6 días dentro de un traje presurizado de manera segura. Las tres mejores ideas serán probadas e implementadas en los próximos tres años.
De las 7.766 propuestas que se presentaron de todo el mundo, a través de la página oficial de HeroX, uno de los 20 ganadores fue el equipo argentino integrado por Charly Karamanian y Alejandro Bollana.
Charly (40) es director de innovación sustentable en Red Innova, consultor de negocios con impacto positivo, sustentabilidad e innovación tanto del sector publico como privado, orador TEDx y vive junto a su familia en una de las casas más ecológicas de Latinoamérica. Alejandro (33) es Ingeniero industrial, diseñador de experiencia ciudadana en el ministerio de modernización GCBA. Se conocieron en 2016 trabajando en el ministerio liderado por Andy Freire y resolvieron el desafío en menos de una semana de su tiempo libre, de manera remota y sin reunirse físicamente.
¿En qué se basaron para realizar el proyecto?
Charly: La principal innovación está centrada en la ergonomía; la interface o punto de contacto entre el cuerpo humano y el sistema sanitario. El diseño del sistema se basó en la “Biomimética”. Aprovechando el mejor laboratorio de I+D (Investigación y Desarrollo) jamás creado, la naturaleza, con 3.8 millones de años de experiencia, a través de la selección natural, la prueba y el error, donde solo los organismos más eficientes sobreviven. Nos inspiramos en el sistema de succión de la rémora y la lamprea (similar a una anguila). También en la elasticidad, movimiento y capacidad de deglución de la anaconda. Así creamos una solución cómoda, limpia, saludable y sin olor, para procesar todo tipo de excreciones humanas.
¿Cómo fue trabajar en este proyecto?
Alejandro: Fue un gran desafío y a su vez una experiencia divertida. No teníamos tiempo para juntarnos, por lo que trabajamos vía mails, archivos en la nube, video conferencia y WhatsApp, volviendo del trabajo, hablando desde el tren o en el colectivo. La gente nos miraba raro y con mucha razón. Las conversaciones eran muy bizarras; hablábamos de rémoras, anacondas, trajes espaciales y todo tipo de conceptos escatológicos.
¿Cómo funciona el sistema que crearon?
Charly: Fue pensado para que fuera simple de usar. En el espacio los fluidos tienden a agruparse en esferas y pueden ser trasladados con una ligera corriente de aire. Antes de orinar o defecar, el astronauta presiona el botón correspondiente (1.orina 2.heces) para activar la funcionalidad de succión del tubo rémora correspondiente, evitando derrames, olores y llevando las excreciones lejos del cuerpo, hacia el módulo procesador de residuos. Una vez que termina, presiona el mismo botón más fuerte para activar el sistema de lavado denominado “saniflush”. Luego de completar el lavado, suelta el botón y el flujo de aire continúa por unos segundos más para completar el secado del área.
La orina y/o menstruación junto al fluido “saniflush” utilizado, es almacenado en un contenedor de solo un litro, el cual es lentamente transformado en vapor y liberado para ser procesado por el sistema de reciclado de agua de la nave. De otro modo el astronauta debería trasportar los 6 litros consigo. En caso de pérdida de presión de la nave o estar varados en el espacio, pensamos en un sistema de almacenamiento de orina ubicado alrededor de las pantorrillas que emula el movimiento de la anaconda subiendo por la pierna.
La materia fecal y el “saniflush” es almacenado en un contenedor/cartucho removible de un litro, fabricado a base de bioplástico para uso futuro en instalaciones de compostaje o como se hace actualmente: ser eyectado para que se queme en el ingreso a la atmósfera terrestre.
El aire succionado por los tubos rémora es filtrado y desodorizado en mediante filtros de carbón activado e inyectado nuevamente dentro del traje espacial.
¿Cuáles son los componentes del sistema Rémora HW (Human Waste System)?
1. Ropa interior Rémora. Confeccionada con fibras naturales con aberturas, fijaciones y regulación para mantener a los tubos rémora en su posición.
2. Tubos Rémora. Conduce los residuos lejos del cuerpo, lava y seca la zona genital.
a. Tubo urinal masculino. Compuesto por cabezal rémora con forma de anillo (incluye válvulas y sistema “saniflush”), tubo y conexión al módulo de procesamiento de residuos.
b. Tubo urinal/menstrual femenino. Compuesto por cabezal rémora con forma oval (incluye válvulas y sistema “saniflush”), tubo y conexión al módulo de procesamiento de residuos.
c. Tubo fecal unisex. Compuesto por cabezal rémora de forma circular (incluye válvulas y sistema “saniflush”), tubo y conexión al módulo de procesamiento de residuos.
3. Saniflush. Fluido para el aseo personal compuesto por: Antiséptico suave, lanolina y rompedor de tensión. Es almacenado en el módulo de procesamiento de residuos, bombeados hasta los inyectores ubicados en el cabezal rémora del tubo correspondiente (urinal o fecal), luego transportado y almacenado en el contenedor correspondiente dentro del modulo de procesamiento de residuos. Tiene tres funciones diferenciadas: lavado de zona genitales luego de la excreción, lavado del interior de los tubos rémora y conservación de la orina y heces por al menos 6 días.
4. Módulo de procesamiento de residuos. Puede ser adosado al traje espacial, cargado a mano o colocado en las inmediaciones del astronauta. Incluye: Deposito de fluido saniflush, bomba, válvula de llenado; conectores para tubos rémora, contenedor orina/menstrual, cartucho para heces, bomba, filtro de carbón, conector de retorno de aire y válvula de purga; evaporador de orina, conexión para energía y mando de control remoto.
5. Panel de control remoto. Ubicado sobre un brazo o cualquier otro lugar a mano. Con dos botones de doble posición (1.orina 2.heces), botón para el modo período (menstruación) e indicadores de nivel de los contenedores de residuos.
¿Cómo se relaciona la innovación con la naturaleza y la sustentabilidad?
Charly: Hasta hace algunos siglos, el hombre vivía en equilibrio con la naturaleza, consumía recursos naturales a un ritmo moderado, que permitía la regeneración de los ecosistemas. A partir de la revolución industrial y el aumento de la población, se multiplicaron la necesidad de agua, alimentos y energía. Hoy consumimos una vez y media los recursos que el planeta puede proveernos; estamos viviendo como si tuviésemos otro lugar a donde irnos cuando la tierra ya no pueda sostenernos. Por eso tenemos que repensar la manera de desarrollar nuestros productos y servicios; con el aporte de las tecnologías disruptivas pero aplicando tecnología y materiales inspirados en la naturaleza. Debemos mejorar radicalmente la eficiencia de los procesos, lograr más con menos.
¿Cómo se relaciona la NASA y la exploración del espacio con la sustentabilidad?
Charly: Por un lado, la NASA es uno de los organismos de investigación y difusión de cambio climático más importantes del mundo. Recomiendo visitar su sitio web donde presentan evidencia, causas, efectos y soluciones. NASA lidera varios programas de monitoreo y proyecciones del clima, atmósfera, gases de efecto invernadero, cambios en los polos y hielos continentales, tanto desde el espacio como desde laboratorios voladores como el DC-8 con más de 20 instrumentos científicos a bordo. También podés descargar el app oficial “Earth Now”, que muestra información de los satélites en tiempo real: niveles de dióxido de carbono, anomalías en la gravedad, niveles de ozono sobre Antártida y mucho otros.
En cuanto a las misiones espaciales, es interesante destacar que el costo de enviar cada kilo al espacio es enorme. Hasta hace pocos años llevar una botella de agua al espacio costaba unos veinte mil dólares. Este costo hoy está descendiendo gracias a Ealon Musk con SpaceX, Jeff Bezos con Blue Origin y ULA (United Launch Alliance), un joint venture entre Boeing y Lockhead Martin. Esto necesariamente nos obliga a optimizar el uso de recursos y estudiar a fondo la interacción entre el ser humano y su entorno; especialmente si pensamos en futuras misiones espaciales a Marte, donde no tenemos la posibilidad de reabastecerse desde la tierra.
La estación espacial internacional cuenta con un sistema de reciclado de agua muy avanzado que recupera el 93% del agua utilizada. También se están desarrollando nuevas tecnologías para poder producir alimentos en el espacio.
Pensar en una estación espacial o en una base permanente en la Luna o Marte plantea un gran desafío de sustentabilidad.
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