Lo que se ve bien en el papel puede verse bien en el espacio

Algunos ejemplos de diseños de origami en JPL. Los ingenieros están explorando esta antigua forma de arte para crear naves plegables. Crédito de la imagen: NASA/JPL-Caltech

Una antigua forma de arte ha tomado nueva forma en el Laboratorio de Propulsión a Jet de la NASA en Pasadena, California.

Origami, la tradición japonesa de plegado de papel, ha inspirado a una serie de diseños de naves espaciales únicas aquí. No es de extrañar que fascina a los ingenieros de la NASA: el origami puede parecer engañosamente simple, escondiendo matemáticas complejas dentro de sus pliegues.

Además de belleza estética, se enfrenta a un problema persistente que enfrentan los ingenieros de JPL: ¿Cómo empacar la mayor cantidad de naves espaciales en el menor volumen posible ? Una respuesta puede ser encontrada en el Starshade, un inmenso, plegamiento iris que se ha propuesto como manera de bloquear la luz de estrellas lejanas. Desplegaría a un diámetro de cerca de 85 pies (26 metros) en el espacio, sobre el tamaño de un diamante estándar del béisbol. La atenuación del brillo de la luz de una estrella extendería la capacidad de un telescopio espacial para detectar exoplanetas Orbitantes. Un proyecto futuro que es considerado de posible uso con Starshadeis el Telescopio infrarrojo de la encuesta del campo ancho, que empleará un coronógrafo especial a la imagen más grande planetas al rededor de otras estrellas. Si un Starshade es volado, combinarlo con WFIRSTwould le permite detectar planetas más pequeños, también.

Algo tan grande está más en riesgo de ataques de micrometeoritos; cualquier pinchazo podría significar que la luz atravesara y oscureciera la visión de un telescopio. Es por eso que JPL se volvió hacia un patrón de plegado inspirado en origami, dijo manan Arya, un tecnólogo que trabaja en Starshade.

"Utilizamos múltiples capas de material para bloquear la luz de las estrellas, separadas por algunas brechas para que, si nos golpean, hay una buena probabilidad de que no haya una punción de línea de vista", dijo Arya.

La clave fue el desarrollo de algoritmos que permiten que el Starshade se pliegue sin problemas, predecible y repetidamente.

"Una gran parte de mi trabajo es mirar algo en el papel y preguntar: ' ¿podemos volar esto? '" Arya dijo. Podría ser considerado el "origami en jefe" de Starshade. Su tesis doctoral examinó el uso del origami en las superestructuras espaciales.

"Una vez que me di cuenta de esto es cómo se doblan las estructuras de las naves espaciales, me interesé en el origami", dijo Arya. "Me di cuenta de que era bueno y lo disfruté." Ahora me pliegue constantemente.

No está solo. Robert Salazar, un pasante de JPL que ayudó a diseñar el patrón de plegado Starshade, ahora trabaja en un concepto experimental llamado Transformers para ambientes extremos lunares. El científico senior de investigación de JPL, Adrian estoico, lidera el proyecto, que usaría espejos reflectantes para rebotar los rayos del sol en cráteres profundos de la Luna de la Tierra. Una vez desplegado, esta energía solar podría derretir el hielo del agua o la maquinaria de energía.

Salazar prueba diseños y materiales plegables en un área de trabajo llena de desechos, sobre todo de papel. Él también dobla el Kapton, a oropel-como el material usado como aislamiento de la nave espacial, y una tela especial del polietileno que no forme pliegues permanentes.

"Con la mayoría del origami, la magia viene del plegamiento", dijo Salazar. "No se puede diseñar puramente de la geometría." "Usted necesita saber las cualidades del material para entender cómo se va a doblar."

Salazar ha estado haciendo origami por 17 años. De niño, fue inspirado por el libro de los niños "Sadako y las mil grullas de papel". Sus propios diseños originales incluyen animales de papel. De hecho, dobla versiones en papel de especies en peligro de extinción y las dona para beneficiar a conservar la vida silvestre .

Dijo que el uso de origami en la ingeniería es relativamente nuevo y está estimulando la publicación de documentos técnicos sobre patrones de plegado.

"Hay tantos patrones para seguir explorando", dijo Salazar. "La mayoría de los diseños son para formas que se pliegan." Las estructuras no planas, como esferas o paraboloides, en gran parte no se han hecho.

Starshade y el proyecto de Transformers están todavía en sus primeras etapas. Pero Arya señala que podíamos ver el origami espacial muy pronto. CubeSats son una aplicación prometedora: estos satélites miniaturizados son del tamaño de un maletín, y la NASA lanzará varias misiones clave utilizando estas naves modulares en los próximos años.

Porque requieren tan poco espacio, masa y costo, son más fáciles de lanzar. Pero los CubeSats están limitados en lo que pueden hacer sin estructuras plegables, que pueden empacar antenas y otros equipos en ellos.

"Ese es un área donde veo que el origami tiene un papel cada vez mayor", dijo Arya.

Otra es la robótica. Un robot de JPL llamado Puffer fue inspirado por el origami. Su cuerpo plegable se hace de un tablero de circuito plegable encajado con la tela. Cuando está en uso, aparece-para arriba y puede subir sobre las rocas o exprimir abajo debajo de las repisas.

En julio, la NASA colocó una llamada abierta para que los diseños de origami se utilizaran en el blindaje de la radiación-otra señal de que la forma de arte tiene mucho que ofrecer el futuro de la exploración espacial.

Andrew Good
Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Calif.
818-393-2433
andrew.c.good@jpl.nasa.gov

Traducción: El Quelonio Volador