GeoFlow, ciencia a distancia en el Columbus

El laboratorio Columbus, ese cilindro de 6,7 metros de largo, 4,5 metros de diámetro y un peso de unas 13 toneladas, es la principal aportación europea a la Estación Espacial Internacional (ISS). En su interior, cuatro cabinas especializadas en distintas áreas de estudio: Biolab, para cultivos celulares y el experimento con microorganismos; EPM, para estudiar los efectos sobre el cuerpo humano en las largas estancias en el espacio; el MSL, el laboratorio de Ciencia de Materiales, y el FSL, para observar el comportamiento de los fluidos en ausencia de gravedad. A ellos hay que añadir un quinto cubículo multiuso, que contiene otras instalaciones experimentales de menor tamaño.

Teleciencia, la ciencia a distancia
Después de que fuese necesario abortar el lanzamiento del Columbus el pasado 6 de diciembre, este gigante de la ciencia fue finalmente orbitado el día 7 de febrero. Un día que difícilmente olvidarán los integrantes del Centro de Operaciones y Soporte a Usuarios (E-USOC) español, instalado en el Campus de Montegancedo de la UPM, y entre ellos, su directora, Ana Laverón. El experimento asignado al E-USOC, GeoFlow, fue seleccionado como experimento demostrador de las capacidades de teleciencia del Columbus por la Agencia Espacial Europea (ESA).

A pesar de lo que se pueda pensar, este laboratorio no precisará de una persona manejando los equipos in situ, sino que “está pensado para hacer teleciencia, que el astronauta haga lo menos posible, porque su tiempo es muy valioso. Sólo tendrá que encargarse del mantenimiento y el montaje inicial del experimento”, explica Ana Laverón. El proceso es el siguiente: el astronauta se encuentra con el módulo de Ciencia de Fluidos (FSL) abre un cajón e introduce en él un contenedor, que es el experimento que se va a realizar. A continuación conecta el contenedor al laboratorio, lo cierra, lo atornilla y desde ese instante es el E-USOC el que toma el mando desde la Tierra.

La experimentación en microgravedad es la piedra angular de esta misión. De su importancia nos habla la directora: “estudiar este campo es importante obviamente para poder desarrollar más tecnología en vehículos espaciales, pero también porque hay muchos efectos de cómo se comportan los sistemas físicos o biológicos que en la Tierra están enmascarados por culpa de la fuerza dominante que ejerce la gravedad”.
El GeoFlow consiste en dos esferas concéntricas, una dentro de la otra y entre ambas un fluido, que se estudia para observar el movimiento y comportamiento de los fluidos geofísicos. Las esferas están sometidas a una rotación que simula la rotación de la Tierra y a un campo eléctrico radial que simula la gravedad de la misma.

También se les somete a una diferencia de temperatura entre la esfera exterior e interior. Sus aplicaciones, además del estudio de los fluidos geofísicos propiamente dichos, servirán para diseñar nuevos cambiadores de calor espaciales de alto rendimiento.

Los datos que se reciben son de dos tipos: la telemetría, que proporciona los datos de todos los sensores que llevan el equipo, el fotografías tomadas por cada 60º de giro, a distintas velocidades, campo eléctrico y diferencia de temperaturas entre las esferas del GeoFlow.

Una vez comprobado que todos los parámetros: la luz, el enfoque, el giro, la temperatura, etc., son los adecuados, se ejecuta el procedimiento denominado EP, un programa que se cargará en el ordenador del FSL, escrito por los operadores del E-USOC. Este programa, que va modificando las variables del FSL en función de los parámetros que el Investigador Principal del experimento quiere probar, al ser un procedimiento automático, permite tomar muchos datos en muy poco tiempo. Datos, que provienen de una red de comunicación muy compleja, ya que el Col-CC, el Centro de Control de Columbus en Munich recibe todos los datos de EEUU y a su vez los distribuye a los USOC responsables de cada experimento.

Ahora, con el Columbus ya ensamblado a la ISS, se inicia una nueva fase, pues en breve comenzará a funcionar GeoFlow y, de cada experimento se hace un modelo de vuelo, que es el que se manda a la Estación y un modelo de ingeniería, que es una copia del modelo de vuelo pero para que pueda ser operado en Tierra teniendo en cuenta la gravedad. Éste es el que se entrega al USOC responsable del mismo.