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Un proyecto universitario español en la Estación Espacial Internacional

Ha sido aceptado por la Agencia Europea del Espacio (ESA) el proyecto de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) que el Ministerio de Ciencia y Tecnología de España presentó a la Agencia para la misión a la Estación Espacial Internacional (ISS).

Previsiblemente la carga de los proyectos de la misión española irá en la nave rusa Progress y precederá al viaje que Pedro Duque hará, probablemente en otoño, a la ISS en la nave Soyuz.

El proyecto científico que enviará la UPM al espacio, propuesto por "Gestión Universitaria de Recursos Básicos" (GURB), de la Escuela Técnica Superior de Ingenieros Aeronáuticos, está formado por dos experimentos: "Tanques con Esferas Bajo Aceleración Sinusoidal" (TEBAS) y "Análisis de Propiedades Inerciales de Sólidos" (APIS)

Los experimentos los llevarán a cabo, dirigidos por la profesora responsable del proyecto de la UPM, Ana Laverón Simavilla y tres profesores más de la Escuela Técnica Superior de Ingenieros Aeronáuticos, Álvaro Cuerva Tejero, María Higuera Torrón González y María Victoria Lapuerta, varios alumnos de la UPM de las Escuelas Técnicas Superiores de Aeronáuticos, Caminos Canales y Puertos y Minas.

El experimento TEBAS, que lo realizarán alumnos de primer ciclo, tres de la ETSI Aeronáuticos (Pablo Fajardo Peña, Fernando Meseguer Garrido y Borja Vera Carrasco) y una de la ETSI de Minas (Cristina Montalvo Martín), está basado en el estudio de los principios básicos de la mecánica, desde la dinámica de sistemas discretos hasta la de sistemas continuos. Para ello se analiza experimentalmente el comportamiento de recipientes cerrados iguales entre sí, que encierren en su interior esferas sólidas de diversos tamaños o líquidos, pero con la misma masa total, cuando el conjunto está sometido a un movimiento oscilatorio.

El propósito de este experimento es estudiar la interacción entre el recipiente y las partículas contenidas, sabiendo que el comportamiento dinámico del conjunto varía según aumenta el número de partículas encerradas en el recipiente y por tanto su tamaño. El equipo experimental ha sido diseñado y se construirá en la ETSI Aeronáuticos. La masa a embarcar es de aproximadamente 1,5 kilogramos, y el tiempo de astronauta necesario para hacer el experimento es de 160 minutos.

El trabajo experimental propuesto, afirman los profesores, además de sus aplicaciones docentes, es de gran importancia para el estudio del movimiento de líquidos en depósitos, pues la interacción de estos sobre el recipiente que los contiene afecta a la dinámica del conjunto, situación que se presenta en casi todos los vehículos, sean terrestres, marinos, o aeroespaciales. Una aplicación concreta puede ser el diseño de un sistema para medir con precisión la masa de líquido existente en el interior de un depósito de un vehículo espacial, donde no se sabe dónde está el líquido (esta imprecisión en el conocimiento de la masa de líquido remanente limita, por ejemplo, la vida operativa de los satélites en órbita geoestacionaria).

El segundo experimento, APIS, que estudiará el movimiento de rotación de un sólido alrededor de un eje, tiene como fin el análisis de la dependencia del movimiento de rotación de un sólido rígido alrededor de su centro de masas de las propiedades inerciales del sólido. Este es un problema clásico, con aplicaciones educativas y tecnológicas, dado su interés como problema básico para el diseño y análisis del sistema de control de actitud de un vehículo espacial.

En el experimento se analizan los tipos de giro que se producen en un sólido dependiendo de su configuración másica y del efecto de la disipación de energía mecánica por acciones externas e internas. Para ello se han diseñado tres módulos con diferentes propiedades inerciales, con forma exterior esférica para minimizar efectos aerodinámicos. La masa a embarcar es de 0,8 kilogramos, y el tiempo de astronauta requerido para la realización del experimento es de 80 minutos.

Los miembros del equipo responsable de APIS son estudiantes de segundo ciclo ingeniería de la Universidad Politécnica de Madrid: de la ETSI de Caminos, Canales y Puertos, Violeta Medina Andrés, y Félix Parra Díaz y Miguel Angel Torralba Solís, de la ETSI Aeronáuticos.

* Este artículo apareció en la edición impresa del Miércoles, 26 de febrero de 2003