Simulaciones en el Agua en el Entrenamiento de Astronautas
Los entornos submarinos simulan las condiciones de la exploración espacial y permiten a la NASA probar equipos, realizar investigaciones y prepararse para futuras misiones en entornos extremos como la luna o Marte. Al estar bajo el agua se reproducen el aislamiento, los espacios confinados y los recursos limitados que los astronautas experimentan en el espacio.
Existe un largo historial de operaciones submarinas para preparar a astronautas para misiones espaciales. El primer uso de entornos submarinos para el entrenamiento de astronautas se remonta a principios de la década de 1960, cuando se estaban realizando los preparativos para el programa Gemini de la NASA.
El Simulador de Flotabilidad Neutra (NBS, por sus siglas en inglés), un gran tanque de agua en el Centro de Vuelo Espacial Marshall de la NASA en Huntsville, Alabama, se utilizaba para simular la ingravidez del espacio. Cuando el Laboratorio de Flotabilidad Neutra (NBL, por sus siglas en inglés) en el Centro de Entrenamiento Sonny Carter en Houston, Texas, comenzó a funcionar en 1997, sustituyó al NBS como la instalación principal de la NASA para el entrenamiento de astronautas en caminatas espaciales y actividades extravehiculares (EVA, por sus siglas en inglés).
Con 62 metros (202 pies) de largo, 31 metros (102 pies) de ancho y 12 metros (40 pies) de profundidad, el NBL es lo suficientemente grande como para sumergir maquetas de objetos de gran tamaño, como la bodega de carga del transbordador espacial o secciones de la Estación Espacial Internacional. Los astronautas habitualmente pasan un promedio de 10 horas entrenando aquí por cada hora de EVA planificadas en sus misiones.
El programa Misión de Operaciones en Ambientes Extremos de la NASA (NEEMO, por sus siglas en inglés) comenzó en 2001 para saturar a astronautas, ingenieros y científicos en un hábitat submarino y prepararlos para misiones espaciales. El programa tenía su sede en Aquarius Reef Base cerca de Cayo Largo, Florida, a una profundidad de 19 metros (62 pies) y ofrecía un entorno único para enfrentar los desafíos del aislamiento, el espacio confinado y las demoras en la comunicación en condiciones similares a una exploración espacial de larga duración. Hubo 23 misiones realizadas entre 2001 y 2019, cada una enfocada en un entrenamiento específico, lo que incluyó pruebas de técnicas EVA, desarrollo de equipos y evaluación del desempeño humano bajo presión.
Actividades Actuales
El Entorno Espacial Análogo para Entrenamiento, Ingeniería, Ciencia y Tecnología (SEATEST, por sus siglas en inglés) también utiliza el hábitat natural para preparar a astronautas para EVA, pero específicamente se centra en perfeccionar y probar herramientas, logística y tecnologías para misiones a la luna. El proyecto SEATEST más reciente, SEATEST 7, tuvo lugar en el Centro de Ciencias Marinas Wrigley de la Universidad del Sur de California (University of Southern California Wrigley Marine Science Center) en la Isla Santa Catalina.
Los objetivos eran optimizar el traslado de cargas de vehículos a habitaciones presurizadas con tripulación y respaldar misiones lunares de larga duración como parte de las misiones de aterrizaje lunar Artemis. Un modelo a escala del hábitat lunar a 9 metros (30 pies) permitía al equipo evaluar una variedad de técnicas de carga y descarga para el transporte de cargas.
Esta misión reunió a cinco astronautas de cuatro agencias espaciales diferentes —NASA, la Agencia Espacial Europea, la Agencia Espacial Canadiense y la Agencia Espacial de los Emiratos Árabes Unidos— para trabajar estrechamente con un equipo de apoyo de ingenieros, especialistas en comunicación, cirujanos de vuelo y buzos de apoyo. El grupo probó diferentes hipótesis para planificar futuras operaciones logísticas en la luna.
La primera misión Artemis que llevará a astronautas a la luna, Artemis III, está prevista para septiembre de 2026. La misión marcará el regreso de la NASA a la superficie lunar por primera vez desde la llegada del Apollo 17 en 1972. El objetivo es aterrizar cerca del Polo Sur lunar, donde astronautas llevarán a cabo investigaciones científicas y actividades de exploración. Muchos aspectos operativos de la misión deben ser evaluados y codificados para mejorar la seguridad y eficacia.
Capacitación
SEATEST 7 tuvo dos etapas en las aguas cerca de la Isla Santa Catalina, California. Las estructuras de ingeniería fueron montadas y colocadas bajo el agua en agosto de 2024 para prepararse para las simulaciones. Durante la fase 2 en septiembre de 2024, la tripulación de vuelo y el equipo de apoyo realizaron una serie de simulaciones y pruebas de manipulación de cargas.
Ocho personas —cuya experiencia de buceo variaba entre solo cuatro buceos en aguas abiertas y miles de buceos realizados— participaron en la simulación, y todas ellas participaron en actividades de orientación y repaso de habilidades. La capacitación de buceo inicial fue un curso de actualización de procedimientos en aguas abiertas, seguido de capacitación adicional de acuerdo con los estándares de la American Academy of Underwater Sciences, AAUS (Academia Americana de Ciencias Submarinas). A continuación la tripulación utilizó procedimientos de buceo comercial una vez que el hábitat lunar quedó en posición sobre el lecho marino.
Los astronautas recibían informes de seguridad y evaluaciones de aptitud física todos los días y practicaban el uso de herramientas, suministros de aire de emergencia y procedimientos de buzos de reserva bajo el agua. Tres astronautas y dos miembros del personal de apoyo obtuvieron certificados de buceo avanzado durante la capacitación.
El equipo de astronautas utilizaba máscaras que cubrían la totalidad de la cara (FFM, por sus siglas en inglés), lo que les permitía comunicarse con el equipo que estaba en la superficie y el Centro de Control de Misiones (Mission Control Center, MCC) establecido en uno de los edificios residenciales situado a aproximadamente 500 metros (un tercio de milla) de distancia. La mayoría de los participantes no habían utilizado FFM, por lo que tuvieron una prueba preliminar y una clase de preparación para el buceo con las máscaras antes de ingresar al agua. Además de los procedimientos de emergencia regulares, tuvieron práctica adicional para quitarse la FFM y cambiar a una máscara estándar y cambiar del regulador integrado a una segunda etapa estándar, un suministro de aire independiente pequeño y una botella de emergencia de 5,7 litros (40 pies cúbicos).
stage, a small independent air supply, and a 40-cubic-foot (5.7-liter) bailout bottle.
Las FFM estaban equipadas con un sistema de comunicación por cableado mediante el uso de una línea conectada. La línea también incorporaba una transmisión de video de una cámara montada en la máscara, lo que permitía al MCC observar al equipo trabajando y moviéndose mientras realizaban sus tareas. Las líneas adicionales requirieron incluso más práctica para los buzos y aquellos individuos que los cuidaban desde la superficie.
La Misión
El objetivo de SEATEST 7 era permitir a los astronautas practicar movimientos complejos y procedimientos operativos relacionados con la manipulación de cargas en la luna. A medida que surgían problemas al practicar en el entorno submarino, los astronautas los identificaban y desarrollaban habilidades de resolución de problemas en un contexto de poca gravedad, que es una habilidad fundamental durante misiones espaciales reales.
La tripulación trabajaba bajo el agua en equipos de dos buzos, con un miembro de la tripulación adicional que prestaba servicio en el MCC y los otros fuera de rotación para cualquier buceo dado. Cada astronauta que realizaba simulaciones de misiones usaba un traje de neopreno blanco de 1 milímetro sobre su traje de neopreno y tenía a un buzo de seguridad personal que le brindaba asistencia de configuración.
El buzo de apoyo ayudaba a los astronautas a colocarse sus sistemas de soporte vital primarios (PLSS, por sus siglas en inglés) —una carcasa que aloja el cilindro de buceo y tiene más o menos el tamaño del PLSS que se utiliza en la luna— y también les colocaba el lastre necesario para lograr una flotabilidad negativa en la plataforma submarina, gestionaba las líneas de comunicación durante la simulación, les quitaba el lastre al final del buceo y los ayudaba a volver a colocarse sus aletas para nadar de regreso a la superficie.
El programa tenía como objetivo identificar procedimientos apropiados para el transporte de cargas del vehículo lunar al hábitat, del hábitat nuevamente al vehículo y del vehículo a la plataforma del hábitat independiente de la vivienda. La tripulación testeaba varios métodos de transferencia de cargas, incluso pescante (una pequeña grúa), tirolesa, aparejo de poleas y manual.
También evaluaban diversos tipos de contenedores de carga con diferentes volúmenes, formas y pesos, así como también cilindros de oxígeno simulados que suministran la mezcla respiratoria en el hábitat lunar. Cada astronauta practicaba con todos los métodos, señalando las dificultades y los desafíos durante cada repetición y analizando posibles soluciones y futuras mejoras.
El equipo también simulaba la limpieza de polvo de la carga y sus trajes espaciales con escobas y cepillos antes de ingresar al compartimento estanco del hábitat simulado. El regolito lunar es muy cristalino y abrasivo, lo que puede afectar tanto el equipo como la salud de los astronautas. Inhalar las partículas de polvo finas y filosas pueden potencialmente dañar los pulmones.
Los buzos de apoyo adicionales realizaban tareas de fotografía y videografía para una evaluación posterior de la misión. Varios sistemas de video de 360 grados registraban datos y operaciones desde posiciones estáticas bajo el agua.
Conclusión
SEATEST es una aplicación de buceo con aire comprimido inusual y emocionante diseñada para guiar a astronautas hacia el espacio desconocido. Los datos significativos que los participantes reunieron en relación con los procedimientos de manipulación de cargas servirán de base para la próxima iteración de pruebas y finalmente los procedimientos para las misiones Artemis.
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Obtenga más información sobre el Laboratorio de Flotabilidad Neutral de la NASA y astronautas entrenando bajo el agua en estos videos.
© Alert Diver – Q1 2025