Maestros y estudiantes crean tecnología que elimina los desechos del espacio exterior

La tecnología permite manipular los objetos espaciales sin tocarlos físicamente

El espacio exterior ya se ha convertido en un verdadero vertedero. Según la NASA, hay más de 27.000 piezas de escombros espacio más grandes que el tamaño de una pelota de béisbol que actualmente orbita la Tierra, y viajan a velocidades de hasta 17,500 mph, lo suficientemente rápido como para que una pequeña pieza dañe un satélite o nave espacial como una bala de cañón intergaláctica.

En consecuencia, limpie este la basura será una tarea importante si las agencias espaciales quieren poner más cohetes y satélites en órbita. El profesor de ingeniería mecánica de la Universidad de Utah, Jake J. Abbott, dirige un equipo de investigadores que han descubierto un método para manipular escombros en órbita con imanes giratorios. Con esta tecnología, los robots podrían algún día maniobrar sin problemas la chatarra en una órbita en descomposición o más lejos en el espacio sin tocarla, o podrían reparar objetos defectuosos para extender su vida útil.

La investigación se detalla en el artículo, “Manipulación magnética de objetos conductores no magnéticos”, publicado este mes en la revista científica Naturaleza. Los coautores incluyen a los estudiantes de posgrado de U Lan Pham Griffin Tabor y Ashkan Pourkand, el ex estudiante de posgrado Jacob LB Aman y el profesor asociado de la Escuela de Computación de la U, Tucker Hermans.

El concepto implica mover objetos metálicos no magnetizados en el espacio con imanes giratorios. Cuando el escombros metálicos están sujetos a un campo magnético cambiante, los electrones circulan dentro del metal en bucles circulares, “como cuando agitas la taza de café y gira”, dice Abbott.

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El proceso convierte el fragmento en un electroimán que crea torque y fuerza, lo que permite el manejo de los escombros sin contacto físico.

Si bien la idea de usar este tipo de corrientes magnéticas para manipular objetos en el espacio no es nueva, lo que Abbott y su equipo encontraron es que usan múltiples fuentes de campo magnético de La forma coordinada permite que los objetos se muevan en seis grados de movimiento, incluido el movimiento giratorio. Antes, solo sabías cómo moverlos en un grado de movimiento, “empujándolos”.

“Lo que queríamos hacer era manipular el objeto, no solo empujarlo, sino manipularlo como se hace en la Tierra”, dice. “Esta forma de manipulación hábil nunca se había hecho antes”.

con este nuevos conocimientos, los científicos podrían evitar que un satélite dañado girara violentamente para repararlo, algo que antes no hubiera sido posible.

“Tienes que conseguir esto objeto loco flotando en el espacio y poniéndolo en una posición donde pueda ser manipulado por un brazo robótico “Dice Abbott. “Pero si gira fuera de control, podrías romper el brazo del robot al hacerlo, lo que solo crearía más escombros”.

Este método también permite a los científicos manipular objetos que son especialmente frágiles. Aunque el brazo de un robot puede dañar un objeto porque su garra aplica fuerza a una parte de él, estos imanes aplicarían una fuerza más suave a todo el objeto para que ninguna sección se dañe.

Para probar su tesis, el equipo usó una serie de imanes para mover una bola de cobre en una balsa de plástico en un tanque de agua (la mejor manera de simular objetos de movimiento lento en microgravedad). Los imanes movían la esfera no solo en un cuadrado, sino también en movimientos circulares.

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Abbott dice que este proceso recién descubierto se puede usar con un imán giratorio en un brazo robótico, un imán estacionario que crea campos magnéticos giratorios o un electroimán superconductor giratorio como los que se usan en los escáneres de resonancia magnética.

Abbott cree que este principio de manipular objetos metálicos no magnéticos con imanes también podría tener aplicaciones más allá de la limpieza de desechos espaciales.

“Estoy empezando a abrir mi mente a las posibles aplicaciones que existen”, dice. “Tenemos una nueva forma de aplicar una fuerza a un objeto para lograr una alineación precisa sin tocarlo”.

Pero por ahora, esta idea se puede aplicar de inmediato para ayudar a resolver el problema de basura espacial que órbita en la Tierra.

“La NASA está rastreando miles de desechos espaciales de la misma manera que los controladores de tráfico aéreo rastrean las aeronaves. Tienes que saber dónde están porque podrías toparte con ellos accidentalmente ”, dijo Abbott. “El gobierno de Estados Unidos y los gobiernos del mundo conocen este problema porque cada día que pasa se acumulan más y más de estas cosas”.

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