En lo que consideran un artículo «extremadamente teórico», los investigadores de la Universidad de Rochester imaginan que cubrir un asteroide con una bolsa de malla flexible hecha de nanofibras de carbono ultraligeras y de alta resistencia es la clave para crear ciudades humanas en el espacio. Crédito: Ilustración de la Universidad de Rochester/Michael Osadciw
Científicos de la Universidad de Rochester muestran cómo los asteroides podrían ser futuros hábitats espaciales viables utilizando principios de física e ingeniería.
El año pasado, Jeff Bezos se lanzó al espacio, mientras que Elon Musk financió vuelos espaciales para una tripulación que no era astronauta. Colaboraciones espaciales entre entidades gubernamentales y privadas, incluida la de Musk espaciox y la de Bezos origen azul, son cada vez más comunes. Sin embargo, con el surgimiento reciente del llamado movimiento «Nuevo espacio», las compañías aeroespaciales están trabajando para desarrollar un acceso al espacio de bajo costo para todos, no solo para los multimillonarios.
Pero para un futuro más allá de la Tierra, los humanos necesitarán lugares para albergar hogares, edificios y otras estructuras para que millones de personas vivan y trabajen.
Hasta ahora, las ciudades espaciales solo existen en la ciencia ficción. Pero, ¿son las ciudades espaciales factibles en la realidad? Y si es así, ¿cómo?
Según una nueva investigación de científicos de la Universidad de Rochester, nuestro futuro puede estar en los asteroides.
En lo que consideran un artículo «extremadamente teórico», los investigadores describen un plan para crear grandes ciudades en asteroides. Publicado en la revista Fronteras en astronomía y ciencia espacialLos científicos incluyen a Adam Frank, profesor de física y astronomía Helen F. y Fred H. Gowen, y Peter Miklavčič, candidato a doctorado en ingeniería mecánica y primer autor del artículo.
“Nuestra revista vive en la frontera de la ciencia y la ciencia ficción”, dice Frank. «Estamos tomando una idea de ciencia ficción que ha sido muy popular recientemente, en programas de televisión como el de Amazon. El grado– y ofrece una nueva forma de usar un asteroide para construir una ciudad en el espacio.
Representación artística de un par de cilindros de O’Neill. Un cilindro de O’Neill (también llamado colonia de O’Neill) es un concepto de asentamiento espacial propuesto por el físico estadounidense Gerard K. O’Neill en su libro de 1976 The High Frontier: Human Colonies in Space. Crédito: Rick Guidice/NASA
Una metrópolis espacial giratoria
en 1972[{» attribute=»»>NASA commissioned physicist Gerard O’Neill to design a space habitat that could feasibly allow humans to live in space. O’Neill and his colleagues worked out a plan for “O’Neill cylinders,” spinning space metropolises consisting of two cylinders rotating in opposite directions, with a rod connecting the cylinders at each end. The cylinders would rotate fast enough to provide artificial gravity on their inner surface but slow enough that people living in them would not experience motion sickness.
“All those flying mountains whirling around the sun might provide a faster, cheaper, and more effective path to space cities.” — Adam Frank
Since then, TV shows and movies including Star Trek and books such as Orson Scott Card’s 1985 novel Ender’s Game have depicted O’Neill cylinder-like habitats populated with human beings. Both Bezos and Musk have referenced O’Neill cylinders in their visions for future space habitats.
However, while O’Neill cylinders offer a solution to space’s lack of gravity, getting the necessary building supplies from Earth to space to create the O’Neill cylinders would be difficult and cost-prohibitive.
A pandemic project
During the COVID-19 pandemic and lockdown, Miklavčič, Frank, and several Rochester students and colleagues—John Siu ’20; Esteban Wright ’22 (PhD); Alex Debrecht ’21 (PhD); Hesam Askari, an assistant professor of mechanical engineering; and Alice Quillen, a professor of physics and astronomy—considered this conundrum of creating cost-effective O’Neill cylinders.
“This project started as just a way for physicists and engineers to blow off steam, set aside worldly stresses for a while, and imagine something crazy,” Miklavčič says.
They soon discovered, however, that they might be onto something: could asteroids be used to create O’Neill cylinders?
A fast, cheap, and effective path
Asteroids are rocky bodies orbiting the sun, leftover from the formation of the solar system approximately 4.6 billion years ago. Scientists estimate there are about 1,000 asteroids larger than one mile across traveling in our solar system.
“All those flying mountains whirling around the sun might provide a faster, cheaper, and more effective path to space cities,” Frank says.
Besides their abundance in the solar system, asteroids have many other advantages for human habitation, including their rock layers, which provide a natural shield against deadly cosmic radiation from the sun.
But asteroids have several major drawbacks, the researchers found: the rock that comprises asteroids is not strong enough to handle getting even one-third of Earth’s gravity from spinning. Once an asteroid was set into rotation, it would merely fracture and break. Moreover, most asteroids are not even solid rock but “rubble piles”—clusters of loose boulders, stones, and sand held together by the weak mutual gravity of space. If the researchers wanted to make space habitats out of these asteroids, they’d have to figure out how to work with rubble piles.
Managing rubble
Miklavčič’s research focuses on granular systems—systems composed of many tiny particles, such as sand or grain. In particular, he studies how these systems respond in environments with low or no gravity; for instance, how space rovers might impact and disperse granular surfaces of planets when they touch down.
“My typical research and this project are on two ends of a spectrum,” Miklavčič says. “I’m normally interested in the grain-level response of granular media, whereas this project was more of a big-picture exercise managing rubble as a large system.”
Miklavčič and his colleagues conducted calculations of forces, materials, and strategies for constructing rotating asteroid settlements and came up with an idea for containing the rubble that would inevitably result from forming an O’Neill cylinder out of an asteroid.
Containing an asteroid
Their solution? A very big, very flexible bag.
The researchers imagine covering an asteroid in a flexible, mesh bag made of ultralight and high-strength carbon nanofibers—tubes made of carbon, each just a few atoms in diameter. The bag would envelope and support the entire spinning mass of the asteroid’s rubble and the habitat within, while also supporting its own weight as it spins.
“A cylindrical containment bag constructed from carbon nanotubes would be extremely light relative to the mass of the asteroid rubble and the habitat, yet strong enough to hold everything together,” Miklavčič says. “Even better, carbon nanotubes are being developed today, with much interest in scaling up their production for use in larger-scale applications.”
The process could theoretically go something like this:
The asteroid would be spun to create artificial gravity. This process would inevitably cause the asteroid to break apart.
The bits of the asteroid rubble would fling outward, expanding the carbon nanofiber bag enveloping the asteroid.
When the bag reached its maximum extent, the carbon nanofibers would snap taut, catching the expanding rubble.
As the rubble settled against the bag, it would produce a layer thick enough to shield against radiation for anyone living inside. The spin of the cylinder would induce artificial gravity on the inner surface.
“Based on our calculations, a 300-meter-diameter asteroid just a few football fields across could be expanded into a cylindrical space habitat with about 22 square miles of living area,” Frank says. “That’s roughly the size of Manhattan.”
Just theoretical—for now
Living inside asteroids is still the fancy of science fiction, but Frank and Miklavčič say the physics and mechanics are there to make science fiction a reality.
“Obviously, no one will be building asteroid cities anytime soon, but the technologies required to accomplish this kind of engineering don’t break any laws of physics,” Frank says.
Everything the researchers imagine in their study—from the motors needed to spin up the asteroid, to the carbon-nanofiber bag—are technologies people are currently either using or developing.
“The idea of asteroid cities might seem too distant until you realize that in 1900 no one had ever flown in an airplane, yet right this minute thousands of people are sitting comfortably in chairs as they hurdle at hundreds of miles an hour, miles above the ground,” Frank says. “Space cities might seem like a fantasy now, but history shows that a century or so of technological progress can make impossible things possible.”
Reference: “Habitat Bennu: Design Concepts for Spinning Habitats Constructed From Rubble Pile Near-Earth Asteroids” by Peter M. Miklavčič, John Siu, Esteban Wright, Alex Debrecht, Hesam Askari, Alice C. Quillen and Adam Frank, 3 January 2022, Frontiers in Astronomy and Space Sciences. DOI: 10.3389/fspas.2021.645363
SpaceX puso en órbita otro lote de sus satélites de Internet Starlink desde la Costa Espacial de Florida esta tarde (30 de octubre).
Un cohete Falcon 9 coronado por 23 naves espaciales Starlink despegó de la estación espacial de Cabo Cañaveral hoy a las 17:10 EDT (21:10 GMT).
La primera etapa del Falcon 9 regresó a la Tierra para un aterrizaje vertical aproximadamente ocho minutos después del despegue, como estaba previsto. Aterrizó en el dron SpaceX “A Shortfall of Gravitas”, estacionado en el Océano Atlántico.
Este fue el decimocuarto lanzamiento y aterrizaje de este propulsor en particular, según un Descripción de la misión SpaceX.
La etapa superior del Falcon 9 continuó su viaje hacia el cielo. Desplegará los 23 satélites Starlink en la órbita terrestre baja (LEO) aproximadamente 64 minutos después del despegue, si todo va según lo planeado.
SpaceX ya ha lanzado más de 100 misiones Falcon 9 en 2024, aproximadamente dos tercios de las cuales están dedicadas a construir la megaconstelación Starlink.
La compañía de Elon Musk opera actualmente cerca de 6.500 satélites Starlink en LEO, y cada vez hay más satélites en crecimiento, como muestra el despegue de hoy.
La NASA ha perfeccionado su lista de posibles lugares de aterrizaje cerca del polo sur de la Luna para su Misión Artemisa 3cuyo objetivo es devolver a los astronautas a la superficie lunar no antes de 2026.
Los nueve sitios preseleccionados, que fueron publicados por la NASA el lunes 28 de octubre, son geológicamente diversos y cada uno tiene el potencial de proporcionar nueva información sobre planetas rocososrecursos lunares y la historia de nuestra sistema solarsegún un declaración por la agencia.
Las ubicaciones específicas en las regiones candidatas se seleccionarán después de que se seleccionen las fechas objetivo del lanzamiento de Artemis 3, según el comunicado, porque estas fechas «dictarán las trayectorias orbitales y las condiciones ambientales de la superficie».
«Cualquiera de estas regiones de aterrizaje nos permitirá hacer ciencia asombrosa y hacer nuevos descubrimientos», dijo Sarah Noble, geóloga lunar de la División de Ciencias Planetarias de la sede de la NASA en Washington, DC, en el comunicado de prensa.
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La misión Artemis 3 tiene como objetivo aterrizar lo suficientemente cerca de áreas cercanas al polo sur de la Luna que nunca ven la luz del sol. En esos lugares, conocidos como regiones persistentemente sombreadas, los científicos sospechan que las capas de hielo que no se han distribuido durante miles de millones de años podrían contener pistas sobre la historia del sistema solar y proporcionar a los astronautas sistemas de soporte vital y combustible para cohetes.
Los MNT en regiones actualizadas también admiten aterrizajes por EspacioXdel Starship Human Landing System (HLS), que transportará a dos astronautas desde nave espacial orión atracado en órbita lunar en la superficie de la luna. EL Astronave HLS está diseñado para servir como hábitat para los miembros de la tripulación durante su estadía de una semana en la luna. También está previsto enviarlos de regreso a Orión cuando el tiempo venir.
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El contrato de SpaceX con NASA requiere que ejecute con éxito un aterrizaje de demostración sin tripulación en la superficie de la Luna antes de transportar astronautas en la misión tripulada Artemis 3. Retrasos en el desarrollo de Starship y también. problemas con el escudo térmico con la cápsula de Orión retrasó la misión Artemis 3 hasta al menos septiembre de 2026aproximadamente un año después de su fecha de lanzamiento original.
A principios de este año, la NASA nota Starship ha superado con éxito varias pruebas de sistemas de acoplamiento, así como más de 30 hitos relacionados con su desarrollo HLS. El siguiente paso crítico es que Starship HLS demuestre la transferencia de propulsor en órbita, ya que Starship no puede volar directamente a la Luna y debe repostar combustible en órbita. Tierra órbita con propulsor proporcionado por una rápida sucesión de al menos 10 lanzamientos de Starship antes de zarpar hacia la luna.
Al mismo tiempo, el desarrollo de un componente crítico por boeing para el nuevo de la NASA Sistema de lanzamiento espacial (SLS), llamado Bloque 1B –un cohete robusto diseñado para aumentar la cantidad de carga que SLS puede entregar a la Luna– cayó recientemente bajo una nube de incertidumbre cuando el gigante aeroespacial supuestamente consideró vender su negocio espacial en un contexto de crecientes problemas financieros. .
A informe exclusivo El Wall Street Journal señaló el viernes pasado (25 de octubre) que las discusiones de Boeing sobre la venta de sus operaciones espaciales, una medida encabezada por el nuevo director ejecutivo de la compañía, Kelly Ortberg, se encontraban «en una etapa temprana». Tampoco está claro qué parte del negocio podría venderse y es posible que la empresa mantenga su papel en el desarrollo de SLS, señala el informe.
Se espera que el vuelo inaugural del SLS Bloque 1B sea la misión de alunizaje Artemis 4, ahora programada para finales de 2028.
Mattel, el fabricante de juguetes detrás de grandes marcas como Barbie y Hot Wheels, está modernizando sus propiedades inmobiliarias, trasladando sus estudios y su centro de diseño a nuevos hogares.
La compañía, con sede en El Segundo, planea trasladar sus estudios a un edificio recientemente renovado de 60,000 pies cuadrados para 2025. Mattel firmó un acuerdo de varios años para arrendar el espacio de oficinas en 831 S. Douglas St.
El edificio, ubicado cerca de la actual sede de Mattel en Continental Boulevard, incluye estudios que la compañía utilizará para tomar fotografías y videos para promocionar sus productos, así como un patio con fogatas, una parrilla y un área de cocina. El edificio está cerca de otros servicios, incluidos restaurantes, un club deportivo de alto nivel, hoteles y tiendas. Durante los últimos 30 años, Mattel ha alojado sus estudios en su campus, que incluye varios edificios.
La transacción inmobiliaria es parte de los esfuerzos de Mattel para renovar sus oficinas, ya que la compañía apunta a impulsar la productividad y la creatividad en el lugar de trabajo y al mismo tiempo atraer nuevos empleados. A medida que los trabajadores comienzan a regresar a la oficina después de la pandemia de COVID-19, las empresas están tratando de hacer que la oficina sea más atractiva para los empleados acostumbrados al trabajo remoto.
El edificio industrial, que forma parte del campus de Continental Park de Continental Development Corp., fue transformado recientemente para incluir un área de producción de estudio para satisfacer las necesidades creativas de Mattel.
«Los empleadores han estado trabajando para darles a sus empleados razones para querer regresar a la oficina e interactuar con sus pares», dijo Bob Tarnofsky, vicepresidente ejecutivo de bienes raíces de Continental Development. «Las comodidades que ofrecen son muy superiores a las que normalmente veíamos antes de COVID». »
A medida que los empleadores reconsideran el futuro del trabajo, no es raro que las empresas firmen contratos de arrendamiento a más corto plazo, dijo Tarnofsky. Mattel, sin embargo, firmó un contrato de arrendamiento a largo plazo. Se negó a decir cuánto pagó Mattel por el contrato de arrendamiento y cuánto dura.
Este año, Mattel también anunció que trasladaría su centro de diseño, ubicado en Mariposa Avenue durante más de tres décadas, a un edificio recientemente renovado en 2026. El centro, donde los empleados diseñan cabello, ropa y otras piezas de juguete, se ubicará en un espacio de oficinas de 167,767 pies cuadrados conocido como Grand + Nash en 2160 E. Grand Ave. Mattel compró el espacio por 59 millones de dólares a New York Life Insurance.
«Nos estamos embarcando en una importante modernización interior de nuestra sede en 333 Continental Boulevard, infundida con los mismos principios de diseño e inspirada en los esfuerzos de modernización de oficinas de Mattel en todo el mundo», David Traughber, vicepresidente senior de finanzas y director de Mattel. bienes raíces globales, dijo en un comunicado.
Los edificios que actualmente albergan el centro de diseño y operaciones de estudio de Mattel son instalaciones arrendadas que la compañía dejará libres.
En diciembre de 2023, Mattel tenía aproximadamente 33.000 empleados en más de 35 países de todo el mundo, según el informe anual de la empresa. La empresa tiene aproximadamente 2000 empleados en El Segundo y ofrece a sus empleados un ambiente de trabajo híbrido.