23 de abril de 2007

Bandadas de polvo inteligente para la exploración espacial

Imagen: Kris Pister

Ingenieros de la Universidad de Glasgow, Gran Bretaña, están diseñando una nueva clase de exploradores planetarios: dispositivos diminutos que pueden ser transportados por el viento como las partículas de polvo pero que también tienen capacidad de comunicación, de volar en formación y tomar mediciones científicas. Estas pequeñas partículas de "polvo" consisten de chips de computadoras, de milímetros de tamaño, rodeados por un escudo de polímero que puede cambiar su configuración a una forma plana o rugosa al aplicarle un pequeño voltaje. Al poner áspera o rugosa la superficie del polímero permite que la fricción en la partícula pequeña de polvo se incremente y pueda flotar alto en el aire, contrariamente cuando la superficie es suave le permitirá hundirse. Las simulaciones efectuadas han mostrado que cambiando entre las configuraciones áspera y lisa, las partículas gradualmente se acercan a sus objetivos, aún con vientos fuertes.

El Dr. John Baker, quien presento este trabajo, describiendo las posibles aplicaciones de este Polvo Pequeño en la Reunión Nacional de Astronomía de la Sociedad Real de Astronomía RAS, en Preston, Gran Bretaña, el 18 de abril de 2007, señala "El concepto de usar enjambres de partículas de polvo para la exploración planetaria ha sido señalado desde tiempo atrás, pero esta es la primera ocasión que podemos decir que este objetivo puede ser alcanzado. Los chips de computadora del tamaño y la complejidad necesarias para hacer estos pequeñas partículas de polvo existen actualmente y estamos viendo el rango de polímeros disponible para encontrar uno que cumpla los requerimientos para obtener gran deformación usando voltajes mínimos".

Las partículas pequeñas de polvo deberán usar redes inalámbricas para comunicarse entre ellas y formar enjambres. El Dr. Baker explica "Consideramos que la mayor parte de las partículas pueden comunicarse únicamente con sus vecinos más cercanos pero también algunas podrían comunicarse a distancias mayores. En nuestras simulaciones se mostró que un enjambre de 50 partículas de polvo puede organizarse a sí mismas en una formación de estrella, aun en viento turbulento. La habilidad de volar en formación permite que estas partículas de polvo puedan formar una fase de arsenal. Y se podría procesar la información entre los chips de computadora distribuidas y emitir colectivamente una señal de vuelta a una nave en orbita".

Para que este pequeño polvo sea útil en la exploración planetaria, deberá llevar sensores. Con la tecnología actual, los sensores químicos tienden a ser mayores para las partículas del tamaño de un grano de arena y que deberían ser enviadas a la delgada atmósfera de Marte. Sin embargo, la atmósfera de Venus es mucho más densa y podrían enviarse pequeños sensores de hasta pocos centímetros de diámetro. El Dr. Baker señala al respecto "Estudios científicos podrían ser realizados en Venus usando esta tecnología que ahora vemos. Sin embargo, la miniaturización está avanzando rápidamente. Para el año 2020, tendremos chips cuyos componentes tendrán sólo nanómetros de diámetro, lo cual permitirá que nuestras pequeñas partículas puedan comportarse como macro-moléculas difusas en la atmósfera, más que como granos de polvo".

El grupo de Glasgow considera que se tardará algunos años para que este polvo pequeño esté listo para ser lanzado al espacio. El Dr. Barker dice "Estamos en una etapa inicial, trabajando en simulaciones y componentes. Hay obstáculos que superar antes que físicamente podamos probar nuestros diseños. Sin embargo, las aplicaciones potenciales a la exploración espacial con este polvo pequeño nos permiten entusiasmarnos. Nuestros primeros estudios cercanos de planetas extrasolares podrían ser dados con un enjambre de polvo pequeño enviado a otro Sistema Solar por propulsión iónica".

El proyecto de Polvo Pequeño fue desarrollado por Kris Pister, Joe Kahn, Bernhard Boser de la Universidad de Berkeley, en California, Estados Unidos, entre los años 1998 y 2001, con la idea de demostrar un sistema de sensor-comunicación que pueda ser integrado en un paquete de un milímetro cúbico. La Universidad de Glasgow es miembro de un gran consorcio que se dedica a una variante práctica del llamado Smart Specks.

(saa)

Más información en:
http://www.ras.org.uk/