La exploración espacial ha avanzado a pasos agigantados, pero los retos que enfrentan los astronautas en misiones de larga duración, como las propuestas hacia Marte, son significativos. En particular, el problema de la pérdida de masa muscular y densidad ósea en un entorno de microgravedad ha llevado a los investigadores a buscar soluciones innovadoras. Un equipo de la Universidad de Bristol ha desarrollado un exoesqueleto suave que utiliza «músculos burbuja» inflables, una alternativa prometedora para ayudar a los astronautas a adaptarse a las condiciones de gravedad reducida que encontrarán en el planeta rojo.
Desafíos de la gravedad marciana
Una misión típica a Marte puede durar aproximadamente 1.000 días, de los cuales un 40% se pasa en un entorno de microgravedad durante el viaje de ida y vuelta. Este prolongado tiempo en el espacio provoca que los astronautas pierdan entre el 20% de masa muscular y el 1%–2% de densidad ósea cada mes. Al llegar a Marte, donde la gravedad es solo un 37% de la terrestre, deberán realizar tareas exigentes, como levantar equipos y caminar largas distancias, a pesar de contar con cuerpos debilitados por la ausencia de gravedad.
Las soluciones actuales, como las rutinas de ejercicio de dos horas diarias que siguen los astronautas en la Estación Espacial Internacional (EEI), ofrecen protección limitada. Aunque se han propuesto exoesqueletos robóticos rígidos como alternativas, su peso y volumen dificultan su integración con los trajes espaciales.
El equipo de Bristol, liderado por Emanuele Pulvirenti, ha publicado un artículo en la revista Acta Astronautica donde presentan un enfoque innovador basado en «Músculos Artificiales Burbuja» (BAMs). Estos actuadores neumáticos son ligeros y se contraen al ser inflados con aire, funcionando de manera similar a los flotadores de brazo utilizados en piscinas, pero diseñados para proporcionar asistencia muscular precisa.
El exoesqueleto incorpora tres de estos músculos burbuja, que colaboran para facilitar el movimiento de las rodillas durante la marcha. Al inflarse, estos músculos ofrecen una fuerza adicional que compensa la debilidad muscular del astronauta, permitiendo un patrón de marcha más natural.
Los investigadores construyeron una pierna robótica sofisticada para simular la marcha en la gravedad marciana y probaron el rendimiento de su exoesqueleto. Los resultados fueron alentadores: el dispositivo aumentó tanto el ángulo máximo de flexión de la rodilla como la velocidad del movimiento de las piernas, sin interferir con el ritmo natural de la marcha, un factor crucial para su uso en condiciones reales.
Este sistema demostró ser más eficaz cuando proporcionaba asistencia a lo largo de gran parte del ciclo de marcha, sugiriendo que puede ayudar a restaurar patrones de movimiento más similares a los de la Tierra en Marte.
Aunque su diseño se orienta hacia la exploración espacial, esta tecnología podría tener aplicaciones significativas en la Tierra, siendo especialmente adecuada para ayudar a personas con dificultades de movilidad, al ofrecer una alternativa más cómoda y natural a los soportes mecánicos rígidos.
Este avance representa un paso importante para hacer que las misiones espaciales de larga duración sean más viables, asegurando que, cuando los seres humanos finalmente pisen Marte, cuenten con la asistencia tecnológica necesaria para explorar y trabajar eficazmente en nuestro vecino planetario.
