Académicos de Utah luchan contra la basura espacial con imanes

Un equipo de académicos está utilizando imanes para abordar el problema cada vez más acuciante de la basura espacial.

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 los desechos en órbita con imanes giratorios. Con esta tecnología, los robots podrían algún día maniobrar suavemente la chatarra hasta una órbita en decadencia o más lejos en el espacio sin llegar a tocarla, o podrían reparar los objetos que funcionan mal para prolongar su vida útil.

Su investigación se detalla en el artículo "Dexterous magnetic manipulation of conductive non-magnetic objects", publicado en la revista científica,Naturaleza. Entre los coautores figuran los estudiantes de posgrado de la Universidad de Utah Lan Pham, Griffin Tabor y Ashkan Pourkand, el antiguo estudiante de posgrado Jacob L. B. Aman y el profesor asociado de la Escuela de Informática Tucker Hermans.

El concepto consiste en mover objetos metálicos no imantados en el espacio con imanes giratorios. Cuando los restos metálicos se someten a un campo magnético cambiante, los electrones circulan dentro del metal en bucles circulares, "como cuando haces girar tu taza de café y da vueltas y vueltas", explicó Abbott.

El proceso convierte el trozo de metal en un electroimán que crea un par de torsión y fuerza, lo que permite al usuario controlar hacia dónde se dirigen los desechos sin tener que agarrarlos físicamente.

Aunque la idea de utilizar 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 forma coordinada les permite mover los objetos en seis grados de movimiento, incluida su rotación. Antes sólo se sabía cómo moverlos en un grado de movimiento, como por ejemplo empujándolos.

"Lo que queríamos era manipular la cosa, no sólo empujarla, sino realmente manipularla como se hace en la Tierra", dijo. "Esa forma de manipulación diestra nunca se había hecho antes".

Con estos nuevos conocimientos, los científicos podrían, por ejemplo, detener el giro salvaje de un satélite dañado para repararlo, algo que hasta ahora no era posible.

"Hay que coger ese objeto loco que flota en el espacio y ponerlo en una posición en la que pueda ser manipulado por un brazo robótico", explica Abbott. "Pero si está girando sin control, podrías romper el brazo del robot haciendo eso, lo que sólo crearía más escombros".

Este método también permite a los científicos manipular objetos especialmente frágiles. Mientras que un brazo robótico podría dañar un objeto porque su garra aplica la fuerza a una parte del mismo, estos imanes aplicarían una fuerza más suave a todo el objeto, de modo que ninguna sección resultaría dañada.

Para probar su investigación, el equipo utilizó una serie de imanes para mover una esfera 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 no sólo movían la esfera en un cuadrado, sino que también la hacían girar.

Según Abbott, este proceso recién descubierto podría utilizarse con un imán giratorio en un brazo robótico, un imán estacionario que cree campos magnéticos giratorios o un electroimán superconductor giratorio como los utilizados en los escáneres de resonancia magnética.

Abbott también cree que este principio de manipulación de objetos metálicos no magnéticos con imanes también podría tener aplicaciones más allá de la limpieza de la basura espacial.