Polaris Dawn, la misión de SpaceX que llevará a 4 civiles más lejos que nunca: paseos espaciales y experimentos

La Polaris Dawn está lejos de ser una más dentro de las decenas de misiones que lleva a cabo la compañía espacial de Elon Musk a lo largo del año. Dentro de la nave espacial Crew Dragon viajarán un total de cuatro tripulantes, que llegarán más lejos de lo que un humano ha ido desde la misión Apolo 17 —la última del programa— en 1972. Además, tienen previsto realizar un paseo espacial.

Todas estas particularidades del plan de vuelo y de la operativa de la misión traen consigo una serie de innovaciones tecnológicas impulsadas al calor del programa Polaris. Por ejemplo, un nuevo traje para los paseos espaciales, telecomunicaciones o sistemas de soporte vital que SpaceX utilizará en el futuro para otros programas.

Cohete Falcon 9 esperando la hora de lanzamiento en el Centro Espacial Kennedy (Florida) SpaceX

"Esta misión histórica incluirá probar un traje espacial de nueva generación durante la primera caminata espacial comercial", indican desde Polaris. Otra innovación relevante será la prueba de "un nuevo sistema de comunicación usando Starlink", la constelación satelital de Elon Musk que ya proporciona conectividad a internet en la superficie terrestre.

Los miembros de la tripulación realizarán casi 40 experimentos críticos de investigación para la salud en los casi 5 días que permanecerán en órbita. La misión está impulsada Jared Isaacman, milmillonario y fundador de la compañía Shift4, quien ya comandó la Inspiration 4 en septiembre del 2021. Se trató de la primera misión totalmente civil de la historia y su objetivo fue recaudar fondos para el Hospital Infantil St. Jude, algo que también harán en Dawn.

"Después de más de dos años de entrenamiento, estamos emocionados de embarcarnos en esta misión", apuntó Isaacman. "Estamos increíblemente agradecidos por esta oportunidad y por los miles de ingenieros de SpaceX que han contribuido a este esfuerzo".

Misión Polaris Dawn

El programa Polaris se anunció por primera vez el 14 de febrero del año 2022. Según el comunicado, "el programa constará de hasta 3 misiones de vuelos espaciales tripulados que demostrarán nuevas tecnologías, realizarán investigaciones exhaustivas y, en última instancia, culminarán con el primer vuelo de la nave Starship de SpaceX con humanos a bordo".

Detalle de la nave Crew Dragon y la parte superior de la segunda etapa del Falcon 9 SpaceX

El cohete elegido para esta misión es el Falcon 9 de la misma compañía. Se trata del lanzador más utilizado por SpaceX y está compuesto por un total de 2 etapas: la primera de ella recuperable y reutilizable. La tripulación de Polaris Dawn "aprovechará el máximo rendimiento del Falcon 9 y de la [nave espacial Crew] Dragon para alcanzar varios hitos dentro de los vuelos espaciales comerciales", explican.

Ese mismo lanzador será el encargado colocar la nave espacial Dragon más alto que nunca y alcanzar la órbita terrestre más lejana jamás volada. Todo ello "mientras se mueve a través de algunas zonas del cinturón de radiación Van Allen" a una altitud orbital que va desde los 190 a los 1.400 kilómetros en el momento del perigeo.

Los cinturones de radiación de Van Allen fueron descubiertos por la NASA en 1958 gracias a unos sensores instalados en el Explorer 1, el primer satélite artificial puesto en órbita por Estados Unidos en plena carrera espacial con la Unión Soviética. Son, en realidad, dos zonas de la magnetosfera donde se concentran grandes cantidades de partículas cargadas energéticamente y cuyo origen es el viento solar.

En cuanto a la altitud de órbita y para ponerlo en perspectiva, la Polaris Dawn se situará unas 3 veces más lejos de lo que está la Estación Espacial Internacional. "Esta será la altitud más alta de cualquier misión de vuelo espacial tripulado en más de medio siglo", concretamente desde la última misión Apolo acontecida en 1972.

Caminata espacial

La tripulación realizará el primer paseo espacial comercial de la historia. Algo que ocurrirá cuando la nave se encuentre establecida en una órbita elíptica de 190 x 700 kilómetros sobre la Tierra y con los trajes SpaceX EVA recientemente desarrollados.

"Durante la caminata espacial, los astronautas realizarán una serie de pruebas que proporcionarán los datos necesarios que permitirán al equipo de SpaceX producir y escalar para futuras misiones de larga duración", apuntan desde Polaris. Y es que, la dotación ha trabajado codo con codo a un grupo de ingenieros de la compañía espacial de Musk probando diferentes versiones, realizando cambios y evaluando el rendimiento del traje.

Tripulación de la Polaris Dawn SpaceX

Nada más alcanzar el espacio a bordo de la nave, los cuatro miembros de la tripulación comenzarán un proceso de adaptación a la respiración para prepararse a la caminata. Se trata de una maniobra similar a la que tienen que hacer los submarinistas para adecuarse a la presión. Tendrán que ir purgando el nitrógeno de la sangre para que, cuando la nave se despresurice y se abra la compuerta al vacío, el gas no forme burbujas dentro del sistema circulatorio de los astronautas.

"No tenemos una esclusa de aire en esta misión", ha declarado Sarah Gillis, tripulante de la Polaris Dawn, a CNN. La ISS, por poner un ejemplo, cuenta cámaras para llevar a cabo la despresurización, pero en la Crew Dragon no existe tal sistema.

Se adoptará entonces "un enfoque realmente novedoso y diferente", continuó Gillis. Con un proceso previo que implica "disminuir lentamente la presión de la cabina y aumentar la concentración de oxígeno" en el interior de los trajes.

Este proceso es, sin duda, uno de los más importantes de todos los que tienen que hacer dentro de la Dragon. Les llevará aproximadamente 45 horas, tal y como explicó Gillis al mismo medio, y abrirán finalmente la escotilla cuando se encuentren a 700 km sobre la superficie terrestre.

Todos los tripulantes y el interior de la nave estarán entonces expuestos al vacío absoluto. Tan sólo Isaacman y Gillis abandonarán realmente la Dragon mientras permanecen conectados con un umbilical.

Experimentos a bordo

Además de Issacman y Gellis, la tripulación de Polaris Dawn cuenta con Scott Poteet, piloto de la nave espacial y antiguo teniente coronel de la Fuerza Aérea de Estados Unidos, y Anna Menon, especialista de misión y oficial médico. Todos ellos realizarán una serie de tareas elementales para completar el propósito de la misión.

Una de ellas es probar la comunicación por satélite mediante Starlink. La constelación de Elon Musk que proporciona internet a la superficie terrestre también quiere ser un vector de las comunicaciones espaciales, para lo que emplearán una tecnología láser para conectarse con a la red.

"El perfil de la misión Polaris Dawn nos brinda grandes oportunidades para ampliar nuestro conocimiento colectivo sobre el cuerpo humano en el espacio y su aplicabilidad asociada aquí en la Tierra", explicó Isaacman en 2022. "Nuestra agenda de ciencia e investigación mejorará el conjunto de conocimientos para futuros vuelos espaciales de larga duración que nos llevarán de regreso a la Luna y a Marte".

Ilustración de la caminata espacial de Polaris Dawn Polaris Dawn Omicrono

Encontrarse a gran altitud y atravesar los cinturones de Van Allen hacen de la nave espacial de la misión Polaris Dawn un laboratorio científico de primer nivel. Muchos de los proyectos de investigación seleccionados —casi 40— aprovechan este perfil único, incluidos los niveles relativamente altos de radiación.

Entre ellos, se encuentra el uso de ultrasonidos para medir cambios en la estructura del ojo en microgravedad. Este experimento científico pretende rastrear los patrones de flujo sanguíneo de los órganos para monitorizar la absorción de nutrientes, la filtración de toxinas y la prevención de coágulos.

Sin salir del entorno ocular, los astronautas utilizarán una lentilla con microelectrónica incorporada que les permitirá monitorizar continuamente los cambios en la forma y la presión del ojo. Los datos recopilados contribuirán a la comprensión del síndrome neuroocular asociado a los vuelos espaciales, "una condición que puede degradar la visión y representa un riesgo para el desempeño humano durante una misión", según explican en una nota.

Realizarán experimentos en el terreno de la afectación de la microgravedad, las influencias electromagnéticas y fúngicas en el crecimiento de las raíces de las plantas en germinación en la órbita terrestre baja. Con ello pretenden ayudar a establecer procedimientos de crecimiento para la viabilidad y sostenibilidad de los alimentos en entornos gravitacionales lunares o marcianos, así como en la exploración del espacio profundo.

Lentilla que probarán los astronautas de la misión Polaris Dawn Polaris

Determinarán cómo el cuerpo humano procesa los productos farmacéuticos comunes en órbita "para continuar probando la evidencia teórica de que el espacio cambia la eficacia y la seguridad potencial de estos medicamentos", señalan. También se evaluarán los efectos de los vuelos espaciales sobre la estabilidad de los mismos compuestos.

Estos son sólo algunas de las pruebas científicas más relevantes y de las que Polaris ha informado. En total, el programa espacial y SpaceX colaborarán con 23 instituciones para realizar todos los experimentos en órbita, algunas de ellas tan importantes como la Universidad de Texas, el Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins o la Academia de la Fuerza Aérea estadounidense.