Star Trek (como ninguna película que yo sepa) no da relevancia al hecho de ponerte un traje espacial. Uno simplemente dice que va a salir, y aparece fuera con un traje.
Pero si se nos quiere llenar la boca con la ciencia-ficción, lo justo sería representar la ciencia de ponerse un traje espacial.
El espacio, la última frontera
El espacio, el medio interestelar, lo conforman tres
constituyentes básicos: materia, rayos cósmicos y campos magnéticos.
La materia está compuesta alrededor de un 99% en masa por
partículas de gas y un 1% por polvo.
La composición química del gas, es hidrógeno (un 90.8% en número, 70.4%
en masa), helio (un 9.1% en número, 28.1% en masa) y un 0.1%, (1.5% en
masa) de elementos más pesados, comúnmente llamados metales
en la jerga astrofísica.
Una fracción significativa de estos metales
condensan en forma de ese 1% de polvo.
Los rayos cósmicos son principalmente (98%) protones y partículas alfa.
El 2% restante está constituido por electrones y partículas pesadas
ionizadas. Las partículas α son núcleos ionizados, (núcleos de dos
protones y dos neutrones sin su envoltura de electrones).
La temperatura del vacio por si mismo es de unos -270ºC, (no llega al
cero absoluto de -273,15ºC), simplemente el calor residual del Big Bang
impide que la temperatura baje de ese punto. Además, la temperatura
aumenta según el calor que reciba esa zona. Y siempre hay alguna fuente
de calor, aunque sea lejana. Por esto, habitualmente la temperatura interestelar es de -266ºC.
De hecho, en nuestro sistema, estas temperaturas no se dán, debido a la presencia del sol.
Por ejemplo en la órbita terrestre, la temperatura asciende hasta los
-180ºC y 122ºC, en el lado sombrio de la órbita y en el iluminado
respectivamente. Es necesario sobrepasar la heliopausa para encontrar
lugares tan alejados del sol que la temperatura interestelar aparezca.
Como ejemplo, en el cinturón de asteroides la temperatura media de un
asteroide es de -73ºC.
Moda en el vacio
Un traje espacial tiene que proteger contra las radiaciones, aportar una atmósfera donde se pueda respirar, y mantener una temperatura correcta.
El
vacio espacial es un aislante total, por lo que todo lo que desprenda
calor dentro de un traje, va a acabar elevando la temperatura del traje
hasta su propio calor corporal. En el caso humano, digamos 37ºC con el
tiempo suficiente.
Estar en un traje a 37ºC no parece cómodo, por
lo que hay que refrigerar el traje, y eso se consigue con refrigeración
por agua en la realidad (permitiendo que se evapore poco a poco fuera
del traje a medida que se calienta, pues así refrigera, tomando el
calor) y de la forma que sea en Star Trek.
Como son humanos (o humanoides con ojos que parecen
como los humanos) los que están dentro del traje, estos tendrán
que tener visores que puedan ser bajados para protegerse de los rayos
ultravioleta.
O bien, el cristal del casco es de algún nuevo material que los filtra, pero como fuere, el visor del casco, el filtrar los rayos ultravioleta, es el gran olvidado de los trajes espaciales en la scifi.
Y el traje tiene que abrigar, a la par que alberga el sistema de soporte vital y demás. Esos son varios sistemas y capas de traje. En la actualidad no podemos fabricar trajes finos, ajustados y elegantes como p.ej en la escena de In to the darkness en la que crucan el espacio entre las dos naves lanzados de escotilla a escotilla, aunque hay una propuesta conocida como biotraje.
Asumiendo que en Star Trek todos los impedimentos del biotraje habrán sido solucionados, es necesario considerar los dos modelos, ya que sabemos que se siguen usando los tradicionales en 2373 como poco.
Y siendo sinceros, el biotraje nos lo planteamos por las nuevas tendencias en estética, y por haberlo visto en las películas no canonicas de Abrams. Cabria suponer que sin haberlo visto en el canon, no ha sido logrado dado que no lo hemos visto dentro del canon, (aunque es hacia donde se investigan los trajes del futuro en realidad).
El traje tradicional debe ser hinchado para rodear al ocupante de atmósfera que proteja del vacio.
Con una presión interna de 1 atmósfera, en el vacio no se podria operar el traje, estaría hinchado.
Por esto uno no simplemente se pone el traje, se lo cierra herméticamente, y sale.
Son necesarias presiones menores en el traje (con 21 kPa como mínimo en la biología humana, cuando se producen burbujas de nitrógeno en la sangre). Se suelen usar entre 30 y 40 kPa.
Uno no simplemente se pone el traje
Pero el cambio de una presión normal (la de la nave) a la del traje podría producir embolia, por lo que para ponerse un traje, hay un proceso de descompresión.
En una nave de la Federación, la presión será un valor con el que las razas ocupantes puedan coexistir en comodidad. No toda especie estará acostumbrada a una presión de 101,32 kPa (a nivel de mar en la Tierra), la nave tendrá que tener en cuenta que la ocupan especies de diferentes biologías.
Cuanto mas cercana a los kPa habituales
la presión en el traje, el traje será mas rígido e hinchado, pero menos
necesaria será la descomprensión (por que la diferencia de presión,
respecto a la que habrá en la nave será menor).
Cuanto menor presión el traje, mas descompresión será necesaria, pero menos rígido podrá ser el traje.
A
mayor presión, más difícil es moverse en el traje, pero a cambio los
procedimientos de despresurización son más sencillos.
Existen, y debieran existir en Star Trek (si queremos dar este toque de ciencia) diversos modelos de trajes, planteados para diferentes escenarios y especies, como en la vida real.
Existen, y debieran existir en Star Trek (si queremos dar este toque de ciencia) diversos modelos de trajes, planteados para diferentes escenarios y especies, como en la vida real.
La descompresión se hace respirando oxígeno puro para sacar nitrógeno de la sangre, media hora para trajes a 40 kPa, 4 horas para trajes a 30 kPa (45 min, si la nave lleva 24h a 70 kPa).
Habeis visto que podemos jugar con la presión de la nave, como una cámara hiperbárica en si misma, siempre teniendo en cuenta que quizás viajen especies que limiten nuestro margen de maniobra atmosférica.
Es otro enfoque a tener en cuenta para las naves, ¿siempre atmosfera humana? ¿Siempre a la misma presión? Hay muy poca varianza en las especies alienígenas de Star Trek, mucho humanoide que respira oxígeno... y casi ninguna variante de otros tipos, si hemos llegado a contactar con tantos humanoides.
P.ej, algunas razas podría no tolerar atmósfera de oxígeno "puro" (explosivo) a 25,5 kPa, lo que permite a un humano ponerse un traje espacial sin prolegómenos.
Y aquí es obligatorio señalar que el oxígeno "puro" no es puro, el oxígeno "puro" medicinal, es oxígeno en condiciones mas altas que el aire normal, pero también lleva gases nobles y dióxido de carbono, y atención especial a que se suministra a una cuarta parte de presión que 1 atmósfera. Si fuese oxígeno puro realmente, a 1 atmosfera, efectivamente eso es mortal.
Por otro lado, la alternativa del biotraje, el traje espacial al que nos acostumbra el Abramverso moderno no canonico, es un traje ceñido que combate los efectos de la presión nula, en vez de llenándose de gas como un globo, apretando el cuerpo, generando presión por compresión en vez de por un gas que te envuelve.
Usa apretadas capas de material para mantener la presión, con líneas rígidas que no se extienden pero se doblan, es decir, que no hacen burbujas sobre la piel cuando te mueves, siempre se mantiene pegado al cuerpo ejerciendo su presión.
Esto permite otra estética, y un movimiento mas agil sin estar envuelto en esos trajes.
Es de suponer que sean trajes mas caros, tanto por tener que ser a medida como por usar metamateriales, ya que al ser un traje ceñido (mas que eso, aprieta) que tiene que ser medio rígido, aunque pueda articularse, la solución pasa por usar metamateriales que sean como tela en estado de reposo, pudiendo vestirte, y con una descarga electrica, el metamaterial se activa y ejerce su función generando presión hasta recibir una segunda descarga electrica de otras condiciones, y volver al estado original donde podría ser retirado.
Esta scifi no es dura
Es otro enfoque a tener en cuenta para las naves, ¿siempre atmosfera humana? ¿Siempre a la misma presión? Hay muy poca varianza en las especies alienígenas de Star Trek, mucho humanoide que respira oxígeno... y casi ninguna variante de otros tipos, si hemos llegado a contactar con tantos humanoides.
P.ej, algunas razas podría no tolerar atmósfera de oxígeno "puro" (explosivo) a 25,5 kPa, lo que permite a un humano ponerse un traje espacial sin prolegómenos.
Y aquí es obligatorio señalar que el oxígeno "puro" no es puro, el oxígeno "puro" medicinal, es oxígeno en condiciones mas altas que el aire normal, pero también lleva gases nobles y dióxido de carbono, y atención especial a que se suministra a una cuarta parte de presión que 1 atmósfera. Si fuese oxígeno puro realmente, a 1 atmosfera, efectivamente eso es mortal.
Por otro lado, la alternativa del biotraje, el traje espacial al que nos acostumbra el Abramverso moderno no canonico, es un traje ceñido que combate los efectos de la presión nula, en vez de llenándose de gas como un globo, apretando el cuerpo, generando presión por compresión en vez de por un gas que te envuelve.
Usa apretadas capas de material para mantener la presión, con líneas rígidas que no se extienden pero se doblan, es decir, que no hacen burbujas sobre la piel cuando te mueves, siempre se mantiene pegado al cuerpo ejerciendo su presión.
Esto permite otra estética, y un movimiento mas agil sin estar envuelto en esos trajes.
Es de suponer que sean trajes mas caros, tanto por tener que ser a medida como por usar metamateriales, ya que al ser un traje ceñido (mas que eso, aprieta) que tiene que ser medio rígido, aunque pueda articularse, la solución pasa por usar metamateriales que sean como tela en estado de reposo, pudiendo vestirte, y con una descarga electrica, el metamaterial se activa y ejerce su función generando presión hasta recibir una segunda descarga electrica de otras condiciones, y volver al estado original donde podría ser retirado.
Esta scifi no es dura
Un autentico shock a la imaginería de Star Trek imaginar esto para ponerse un traje, tan o más impactante que pararte a pensar que las naves no maniobran acorde a inercias newtonianas.Sin duda los navegantes tienen un mérito increible, y/o unos motores ultraeficaces capaces de hacer girar las naves en formas que parecieran moverse cual cazas en una atmósfera ;-)
Conderé, por azar, que hasta donde conozco las naves de Star Trek no tienen grandes escapes detrás suyo cual motores que hagan preguntarse como de eficaces tienen que ser sus invisibles retropropulsores laterales y delanteros para compensar una salida tan grande trasera (Como p.ej toda nave de Star Wars tiene, sin verse otros motores delanteros para frenar ni laterales para maniobrar).
Y dejamos naturalmente de lado la gravedad artificial en las naves. Es razonable asumir que si se han dominado de esa forma los campos de energia, y al parecer la capacidad de crear gravedad dentro de ellas, las naves tengan motores y capacidad de inercia para moverse como quieran ;-)
A fin de cuentas pueden crear gravedad y lanzar rayos tractores. ¯\_(ツ)_/¯
Trajes con IA
Y para concluir, como nos ha enseñado estos días ST:DIS, los trajes espaciales cuentan con su propia IA para controlar su desplazamiento por voz, y otra serie de capacidades que hasta ahora no atribuíamos a los trajes espaciales de Star Trek, pero que ya eran normal de ellos en 2256.
