El espacio cerca de la Tierra se ha convertido en un montón de basura.
Según la NASA, hay más de 27,000 piezas de desechos espaciales más grandes que el tamaño de una pelota de béisbol que actualmente orbita la Tierra, y viajan a velocidades de hasta 17,500 mph, lo suficientemente rápido como para que una pequeña parte dañe un satélite o nave espacial.como una bala de cañón intergaláctica.
En consecuencia, limpiar esta basura espacial será una tarea importante si las agencias quieren lanzar más cohetes y satélites a la órbita. El profesor de ingeniería mecánica de la Universidad de Utah, Jake J. Abbott, dirige un equipo de investigadores que ha descubierto un método para manipular la órbitaescombros con imanes giratorios. Con esta tecnología, los robots podrían algún día maniobrar suavemente la chatarra hacia una órbita en descomposición o hacia el espacio sin tocarla, o podrían reparar objetos que funcionan mal para extender su vida.
Su investigación se detalla en el artículo, "Manipulación magnética diestra de objetos conductores no magnéticos", publicado este mes en la revista científica. Naturaleza . Los coautores incluyen a los estudiantes de posgrado de la U, Lan Pham, Griffin Tabor y Ashkan Pourkand, el ex estudiante de posgrado Jacob LB Aman y el profesor asociado de la Escuela de Computación de la U, Tucker Hermans. Puede leer una copia del artículo aquí.
El concepto implica mover objetos metálicos no magnetizados en el espacio con imanes giratorios. Cuando los desechos metálicos están sujetos a un campo magnético cambiante, los electrones circulan dentro del metal en bucles circulares, "como cuando haces girar tu taza de café yda vueltas y vueltas ", dice Abbott.
El proceso convierte la pieza de escombros en esencialmente un electroimán que crea torque y fuerza, lo que puede permitirle controlar dónde van los escombros sin agarrarlos físicamente.
Si bien la idea de usar este tipo de corrientes magnéticas para manipular objetos en el espacio no es nueva, lo que Abbott y su equipo han descubierto es que el uso de múltiples fuentes de campo magnético de manera coordinada les permite mover los objetos en seis grados demovimiento, incluida la rotación. Antes, solo se sabía cómo moverlos en un grado de movimiento, como simplemente empujarlos.
"Lo que queríamos hacer era manipular la cosa, no solo empujarla, sino manipularla como se hace en la Tierra", dice. "Esa forma de manipulación diestra nunca se había hecho antes".
Con este nuevo conocimiento, los científicos, por ejemplo, podrían evitar que un satélite dañado gire violentamente para repararlo, algo que antes no hubiera sido posible.
"Tienes que llevar este objeto loco flotando en el espacio, y tienes que ponerlo en una posición en la que pueda ser manipulado por un brazo robótico", dice Abbott. "Pero si gira fuera de control, podrías romper elbrazo robótico haciendo eso, lo que crearía más escombros ".
Este método también permite a los científicos manipular objetos que son especialmente frágiles. Si bien un brazo de robot podría dañar un objeto porque su garra aplica fuerza a una parte de él, estos imanes aplicarían una fuerza más suave a todo el objeto, por lo que ninguna sección esdañado.
Para probar su investigación, el equipo usó una serie de imanes para mover una bola de cobre en una balsa de plástico en un tanque de agua la mejor manera de simular objetos de movimiento lento en microgravedad. Los imanes movieron la esfera no solo enun cuadrado, pero también rotaron la bola.
Abbott dice que este proceso recién descubierto podría usarse con un imán giratorio en un brazo robótico, un imán estacionario que crea campos magnéticos giratorios o un electroimán superconductor giratorio como los que se usan en los escáneres de resonancia magnética.
Abbott cree que este principio de manipular objetos metálicos no magnéticos con imanes también podría tener aplicaciones más allá de la limpieza de desechos espaciales.
"Estoy empezando a abrir mi mente a las posibles aplicaciones que existen", dice. "Tenemos una nueva forma de aplicar una fuerza a un objeto para una alineación precisa sin tocarlo".
Pero por ahora, esta idea podría aplicarse de inmediato para ayudar a solucionar el problema de la basura espacial que orbita la Tierra.
"La NASA está rastreando miles de desechos espaciales de la misma manera que los controladores de tráfico aéreo rastrean las aeronaves. Tienes que saber dónde están porque podrías chocar accidentalmente con ellos", dice Abbott. "El gobierno de EE. UU. Y los gobiernos del mundo sabende este problema porque hay más y más de estas cosas que se acumulan con cada día que pasa ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Utah . Original escrito por Vince Horiuchi. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
Referencia de la revista :
cite esta página :