Los dos equipos con personal del ZARM y de la ESA en la base de la torre de 146m
3 noviembre 2016
Los dos entusiastas equipos de universitarios que han participado en la campaña de lanzamiento del programa Drop Your Thesis! 2016 acaban de concluir dos semanas de duro trabajo de investigación en microgravedad.
El equipo STAR de la Universidad de Padua, Italia, probó un innovador mecanismo para desplegar y recuperar un cable filamentoso, mientras que el equipo BreakTeam, formado por estudiantes de la Universidad Queen Mary de Londres y de la Universidad de Sevilla, ha investigado la rotura de líquidos coloidales. Ambos equipos han podido disfrutar de una microgravedad de alta calidad para sus experimentos y del apoyo experto de los ingenieros del centro.
La torre de caída libre del ZARM en Bremen
La majestuosa torre de hormigón de 146 metros de altura del Centro de Tecnología Espacial Aplicada y Microgravedad (ZARM) alberga un tubo hermético de acero de 123 metros de altura y 3 metros de diámetro, protegiéndolo de los factores medioambientales. Antes de cada experimento, unas potentes bombas de vacío extraen el aire del tubo durante 90 minutos hasta alcanzar 20 Pa, una cincomilésima parte de la presión atmosférica normal. Así se elimina el efecto de la resistencia aerodinámica que actúa sobre la cápsula experimental, de forma similar a la famosa demostración que, en 1971, el Comandante Scott hizo sobre la superficie lunar con una pluma de halcón y un martillo, cayendo ambos a la misma velocidad. La falta de arrastre aerodinámico durante el lanzamiento en la torre permite alcanzar excelentes niveles de microgravedad, con perturbaciones despreciables respecto a las condiciones de ingravidez necesarias para el experimento.
El equipo STAR disfruta de la brisa en lo alto de la Torre del ZARM en Bremen
Preparativos para un vuelo corto
Aunque la calidad de la microgravedad es extrema, su duración es relativamente breve: las caídas normales son de 4,7 segundos, mientras que el sistema de catapulta incrementa el tiempo de caída hasta los 9,3 segundos. Sin embargo, estos tiempos son suficientes para la mayoría de experimentos, y el equipo BreakTeam aprovechó al máximo su breve lapso al grabar la caída con ayuda de una cámara de alta velocidad a 100.000 fotogramas por segundo.
Aunque la calidad de la microgravedad es extrema, su duración es relativamente breve: las caídas normales son de 4,7 segundos, mientras que el sistema de catapulta incrementa el tiempo de caída hasta los 9,3 segundos. Sin embargo, estos tiempos son suficientes para la mayoría de experimentos, y el equipo BreakTeam aprovechó al máximo su breve lapso al grabar la caída con ayuda de una cámara de alta velocidad a 100.000 fotogramas por segundo.
Para poder finalizar el experimento en la torre, ambos equipos pasaron una semana llevando a cabo la integración en la cápsula y probando sus configuraciones. Como en la mayoría de los proyectos complejos, el camino hasta la integración del experimento presentó obstáculos tanto en lo relativo a ingeniería como a electrónica. Pero con la ayuda de los ingenieros de apoyo y de algunas noches en vela, estos problemas pudieron solventarse y los experimentos se llevaron a cabo satisfactoriamente.
BreakTeam con ingenieros del ZARM y la configuración de su experimento al fondo
“El proyecto Drop Your Thesis! ha sido todo un desafío, pero muy gratificante. Hemos aprendido mucho sobre cómo desarrollar un experimento científico y cómo trabajar en equipo. Ha sido un gran privilegio poder acceder a unas instalaciones como estas, y trabajar en la torre de caída libre del ZARM ha sido un gran placer —comentaron miembros del equipo STAR—. ¡Recomendamos vivamente a los futuros estudiantes que aprovechen la oportunidad y participen en el programa Drop Your Thesis!”.
Los miembros del equipo BreakTeam también se mostraron entusiasmados con la experiencia: “Estas dos semanas en la torre del ZARM han sido cruciales para nuestro aprendizaje desde distintas perspectivas: la actitud del equipo y su gestión, las habilidades técnicas y la visión general del proyecto. La colaboración con el personal del ZARM y de la ESA ha hecho de esta experiencia en Bremen algo único y nos ha permitido llegar al máximo de nuestra capacidad cada día”.
Siguiendo el hilo a los datos…
El equipo STAR de la Universidad de Padua centró su experimento en el control de un cable filamentoso durante el despliegue y la recuperación de una muestra en flotación libre, todo ello lanzando su experimento con la catapulta de la torre. Los cables de control espacial presentan infinitos grados de movimiento en microgravedad, por lo que tienden a enredarse. Por eso es necesario buscar y probar nuevos mecanismos. El equipo STAR ahora pasará varios meses analizando la gran cantidad de datos obtenidos durante la campaña, aunque una primera evaluación muestra que el sistema superó las expectativas.
El equipo STAR de la Universidad de Padua centró su experimento en el control de un cable filamentoso durante el despliegue y la recuperación de una muestra en flotación libre, todo ello lanzando su experimento con la catapulta de la torre. Los cables de control espacial presentan infinitos grados de movimiento en microgravedad, por lo que tienden a enredarse. Por eso es necesario buscar y probar nuevos mecanismos. El equipo STAR ahora pasará varios meses analizando la gran cantidad de datos obtenidos durante la campaña, aunque una primera evaluación muestra que el sistema superó las expectativas.
O bien desmenuzándolos
El equipo BreakTeam centró sus experimentos en el proceso de cizallamiento y posterior ruptura, un fenómeno importante en los procesos de impresión por inyección de tinta y en ciertas tecnologías de impresión 3D. Comprender la física en que se basa esta ruptura de líquidos en ausencia de gravedad ayudará a científicos e ingenieros a desarrollar tecnologías adecuadas con fines de exploración solar,
El equipo BreakTeam centró sus experimentos en el proceso de cizallamiento y posterior ruptura, un fenómeno importante en los procesos de impresión por inyección de tinta y en ciertas tecnologías de impresión 3D. Comprender la física en que se basa esta ruptura de líquidos en ausencia de gravedad ayudará a científicos e ingenieros a desarrollar tecnologías adecuadas con fines de exploración solar,
donde el uso de recursos in situ será clave para fabricar estructuras lejos de la Tierra.
Drop Your Thesis! Un programa que merece la pena
Drop Your Thesis! es un programa anual patrocinado por ESA Education dentro de los proyectos de práctica espacial de ESA Academy. Gracias a él, los estudiantes tienen acceso a las instalaciones de investigación más avanzadas y reciben valiosos consejos de expertos de la ESA, el ZARM y la Asociación Europea para la Investigación en Baja Gravedad (ELGRA). El programa permite a los participantes desarrollar importantes habilidades mediante actividades prácticas, así como aprender sobre gestión de proyectos, resolución de problemas, y desarrollo y comprobación de hardware y software.
Drop Your Thesis! es un programa anual patrocinado por ESA Education dentro de los proyectos de práctica espacial de ESA Academy. Gracias a él, los estudiantes tienen acceso a las instalaciones de investigación más avanzadas y reciben valiosos consejos de expertos de la ESA, el ZARM y la Asociación Europea para la Investigación en Baja Gravedad (ELGRA). El programa permite a los participantes desarrollar importantes habilidades mediante actividades prácticas, así como aprender sobre gestión de proyectos, resolución de problemas, y desarrollo y comprobación de hardware y software.
Como consecuencia directa de las investigaciones llevadas a cabo durante campañas anteriores de Drop Your Thesis!, muchos estudiantes han sido capaces de presentar sus resultados en conferencias internacionales y publicar artículos en revistas científicas de renombre. El programa también ofrece oportunidades de conocer a expertos y trabajar con ellos. La experiencia obtenida constituye un complemento importante para el currículo de los estudiantes, lo que incrementa sus posibilidades de ser elegidos en futuras oportunidades profesionales.
¡No te pierdas la próxima convocatoria!
La próxima campaña del programa Drop Your Thesis! comenzará en la primavera de 2017. Para inspirarte y conocer experimentos ya realizados en la plataforma de la torre de caída libre, consulta los enlaces Previous Experiments y Erasmus Experiment Archive (EEA) a la derecha de esta página.
La próxima campaña del programa Drop Your Thesis! comenzará en la primavera de 2017. Para inspirarte y conocer experimentos ya realizados en la plataforma de la torre de caída libre, consulta los enlaces Previous Experiments y Erasmus Experiment Archive (EEA) a la derecha de esta página.
ESA
Guillermo Gonzalo Sánchez Achutegui
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