El Wentian: más que un módulo de laboratorio

Por WANG HAlRONG

China suma un importante componente a su estación espacial

CóMO un pez puede lograr nadar en un lugar donde no hay flotabilidad es una pregunta que se ha hecho Tian Qing, ingeniero del Instituto de Física Técnica de Shanghai(SITP, siglas en inglés). “Los peces pueden usar extra?os movimientos de natación, lo que probablemente resulta muy divertido de ver”, se?aló Tian. La respuesta a esta pregunta fue revelada luego de la instauración el 24 de julio del Wentian, el primer módulo de laboratorio de la estación espacial de China, que transportó cargas útiles científicas que incluían una pecera para agua, algas, peces cebra y microorganismos.

El Wentian se acopló con éxito con la combinación del módulo central Tianhe de la estación espacial de China a unos 400 kilómetros sobre la Tierra en la madrugada del 25 de julio. Varias horas después, los tres taikonautas –como también se conoce a los astronautas en China– que ya estaban en el módulo central ingresaron al módulo de laboratorio para verificarlo.

El Wentian, con un peso de 23 toneladas antes de su despegue, 17,9 metros de largo y 4,2 metros de diámetro en su parte más ancha, es la nave espacial más grande de China enviada a la órbita de la Tierra.

El módulo de laboratorio, que consta de una cabina de trabajo, una cabina de esclusa de aire y otra de recursos, sirve como un respaldo del módulo central y una plataforma para experimentos científicos. Es una parte importante de la estación espacial de China, cuya construcción en órbita comenzó en abril pasado y está prevista que concluya a finales de este a?o.

Una plataforma científica

29 de octubre de 2021. El equipo de desarrollo de instrumentos de ciencias de la vida espacial en el Instituto de Física Técnica de Shanghai. Foto cortesía de Tian Qing

El módulo de laboratorio fue dise?ado principalmente para la investigación en biotecnología y ciencias de la vida. Se llevarán a cabo experimentos para estudiar el crecimiento, el envejecimiento y las características genéticas de plantas y animales, así como de microbios en el entorno espacial.

El Wentian alberga varios gabinetes científicos para diversos fines, cada uno de los cuales tiene una altura de 1,8 metros, un ancho de aproximadamente 1 metro y una profundidad de 0,8 metros, detalló Lu Congmin,dise?ador jefe adjunto del sistema de aplicación espacial del programa espacial tripulado de China, a la agencia Xinhua.

Los gabinetes de bioecología y biotecnología, cada uno con subunidades para la realización de experimentos,fueron desarrollados por el SITP, un instituto de investigación perteneciente a la Academia China de Ciencias.

Zhang Tao, investigador del SITP,explicó que los experimentos en la estación espacial generalmente se llevan a cabo de tres maneras: automáticamente por los sistemas experimentales siguiendo procedimientos predeterminados, controlados de forma remota desde la Tierra y manualmente por los astronautas.

“En la actualidad, dado que los astronautas no son científicos profesionales, los experimentos deben dise?arse para que se realicen automáticamente tanto como sea posible”,aseveró. “También entrenamos a los astronautas en la Tierra para que puedan completar las partes que se deben hacer manualmente de acuerdo con los manuales de operación”.

En los gabinetes de ciencia del SITP,los científicos han instalado sofisticados microscopios capaces de rastrear y hacerzoomautomáticamente de los objetos bajo estudio, así como sensores para registrar y reportar datos. El oxígeno y el agua también se pueden agregar a los experimentos de acuerdo con los comandos emitidos desde la Tierra.

El gabinete de bioecología es para criaturas en crecimiento, como la planta del berro, moscas de la fruta y peces cebra, y tiene como objetivo estudiar los efectos del entorno de microgravedad en ellos. En una subunidad del gabinete está la pecera, un ecosistema acuático cerrado. “En el entorno de microgravedad del espacio, el tanque debe ser hermético; de lo contrario, el agua saldrá volando”,manifestó Tian.

En el ecosistema en miniatura, las plantas acuáticas producen oxígeno para los peces, mientras que los peces exhalan dióxido de carbono para que las plantas acuáticas lo utilicen para la fotosíntesis, y los microbios actúan como descomponedores. Se espera que el ecosistema sea naturalmente equilibrado. Sin embargo, si el equilibrio se rompe, un sistema de soporte vital está disponible para intervenir.Al finalizar el experimento se recolectarán huevos de peces y se traerán de vuelta a la Tierra.

Este ecosistema acuático simplificado ayudará a la construcción de sistemas ecológicos en la Luna y Marte en el futuro para proporcionar alimentos, agua y oxígeno a los astronautas,indicó Zheng Weibo, investigador del SITP.

Si bien algunos experimentos están orientados al futuro, otros pueden ayudar a develar el misterio en torno al desarrollo de la vida temprana en la Tierra.

“Los seres humanos no pueden volver a hace miles de millones de a?os, cuando se produjeron las semillas de la vida, para rastrear su origen extraterrestre. Sin embargo,el entorno de la estación espacial de microgravedad y una fuerte radiación proporcionan un entorno similar al de la Tierra primitiva”, sostuvo Ding Kun, especialista en ingeniería electrónica del SITP.

El gabinete de biotecnología es para experimentos en moléculas, células,tejidos y órganos. Lu Congmin explicó que estos experimentos ayudarán a las personas a comprender el crecimiento y la diferenciación celular en microgravedad, el origen y la evolución de la vida, así como las proteínas de alta eficiencia, los medicamentos polipeptídicos y los materiales óseos nanocristalinos.

25 de julio de 2022. Los tres astronautas chinos Chen Dong (centro), Liu Yang (der.) y Cai Xuzhe entran en el módulo de laboratorio Wentian. Xinhua

La guantera científica proporciona un espacio limpio y confinado para que los astronautas realicen experimentos,el gabinete de almacenamiento criogénico puede almacenar muestras a bajas temperaturas y el gabinete de experimentos de gravedad variable puede simular la gravedad lunar, la gravedad marciana y otros niveles de gravedad diferentes.

Estación de control de respaldo

El Wentian es más que un laboratorio de ciencias. “Además de sus funciones científicas, el Wentian también sirve como estación de control de respaldo para el Tianhe en caso de emergencias o fallas. Tiene los mismos dispositivos de control de vuelo que los que están dentro del módulo central para operar toda la estación espacial Tiangong”, dijo Zhang Qiao, dise?ador jefe de la estructura general del Wentian, aChina Daily.

El módulo de laboratorio también tiene tres dormitorios separados para acomodar a los astronautas y una sección de higiene personal.

Tiene un brazo mecánico de cinco metros que destaca por su precisión y flexibilidad. El dispositivo puede transportar hasta tres toneladas de carga útil y puede vincularse con un brazo mecánico de 10 metros en el módulo central para crear un brazo conjunto capaz de llegar a todas las partes principales de la estación espacial, a?adió Zhang.

La cabina de la esclusa de aire del Wentian, con una escotilla y un espacio interior más amplios que los del módulo central, se utilizará como el principal punto de entrada y salida para las actividades extravehiculares cuando se complete la estación espacial.

Con dos paneles solares flexibles que en total pueden extenderse hasta 55 metros de largo y cubrir más de 200 metros cuadrados, el Wentian puede generar suficiente electricidad para alimentar toda la estación espacial, aseguró Zhang Hao, investigador de la Quinta Academia de la Corporación de Ciencia y Tecnología Aeroespacial de China, a la agencia Xinhua.

Una vez finalizada, la estación Tiangong tendrá un módulo central y dos módulos de laboratorio. El Mengtian,otro módulo de laboratorio, será lanzado en octubre. Según la Agencia Espacial Tripulada de China, este servirá para la investigación científica en microgravedad, con gabinetes de experimentación para el estudio de la física de los fluidos, la ciencia de los materiales, la ciencia de la combustión y la física básica.

Antes de su conclusión a fines de este a?o, la Tiangong será visitada por el carguero Tianzhou-5 y tres taikonautas más transportados por el transbordador espacial Shenzhou-15.