Fascinación del espacio - Boda en la sala limpia

Fascinación del espacio - Boda en la sala limpia

El profesor Dr. Ulrich Walter, astronauta, es ponente principal en el Congreso Cleanzone

Él ha visto la Tierra desde el espacio, y hoy envía a la próxima generación al espacio: el Dr. Ulrich Walter, astronauta y profesor de tecnología aeroespacial, será el ponente principal en el Congreso Cleanzone en Frankfurt am Main. La nueva plataforma de conocimiento se lanzará en paralelo con Cleanzone, la feria internacional de tecnología de salas limpias, los días 24 y 25 de octubre de 2012.

En su ponencia titulada «Clean Room, Clean Space – Tecnología de salas limpias en misiones espaciales» en el primer día del congreso, el Prof. Dr. Walter hablará sobre el trabajo en el espacio, las bodas en salas limpias y la importancia vital de la limpieza en los laboratorios: «La pureza es el centro y el punto clave para el éxito en el espacio. Esto aplica tanto a los resultados científicos como a la supervivencia en la estación espacial», dice el experimentado astronauta. En 1993, viajó al espacio como especialista en carga útil en la misión D2. Hoy, investiga y enseña en la TU Munich y construye satélites para proyectos actuales en la exploración espacial.

Bodas y protección contra espionaje en salas limpias: Entrevista con el Prof. Dr. Ulrich Walter

Usted será el ponente principal en el Congreso Cleanzone. ¿Cuál será su tema en Frankfurt?
La tecnología de salas limpias juega un papel central en la exploración espacial tripulada y no tripulada. En el espacio, todo debe estar 100% limpio, de lo contrario, se arriesgan vidas y misiones. Por eso, hablaré sobre los ámbitos de aplicación concretos de las salas limpias en la exploración espacial, sus requisitos especiales y, por supuesto, la fascinación del espacio exterior.

¿En qué áreas afecta la tecnología de salas limpias a la exploración espacial?
En prácticamente todas, ya que la estación espacial es simplemente una gran sala limpia. Desde el tornillo más pequeño hasta el equipamiento interior completo, todos los componentes deben ser al menos libres de partículas, si no también libres de gérmenes. Según los diferentes requisitos, trabajamos en salas limpias de todas las clases. Los requisitos son especialmente estrictos en óptica. Incluso en el telescopio espacial Hubble, las lentes y carcasas debían mantenerse libres de partículas durante la fabricación, montaje y operación, debido a su alta resolución, lo cual fue un gran desafío dada la magnitud del telescopio.

En la investigación, las salas limpias tienen una segunda función muy importante: el control de acceso. No solo se controla y registra exactamente quién entra en el laboratorio, sino que también se aplican permisos de acceso extremadamente restrictivos. Así se evita que personas no autorizadas tengan acceso a información confidencial. Las salas limpias también son una herramienta para proteger contra el espionaje.

¿Qué papel jugó la tecnología de salas limpias cuando en 1993 trabajó como astronauta científico en la misión D2 en el espacio?
Fui responsable de la carga útil, es decir, del laboratorio espacial Spacelab en la bodega del transbordador espacial. Probablemente, durante los años de preparación, pasé más tiempo en salas limpias que fuera de ellas, ya que los equipos de experimentos y el propio Spacelab, en los que debíamos entrenar, se construyeron y almacenaron en salas limpias antes de la misión. El Spacelab estaba en EADS Astrium en Bremen, que muchos todavía conocen por el nombre DASA. Los equipos de experimentos que se integraron en el Spacelab se construyeron y probaron en diferentes instituciones de investigación internacionales. La mayoría de las veces, entrené con ellos en el lugar. Antes del vuelo, todos los equipos de experimentos se llevaron a Bremen y allí se «casaron» o integraron con el laboratorio espacial. Importante: en todo este proceso, desde la construcción, las pruebas y el transporte hasta la integración, los componentes deben mantenerse siempre en condiciones de sala limpia.

¿Qué requisitos especiales deben cumplir las salas limpias en la exploración espacial en la actualidad?
El laboratorio de investigación en el espacio de hoy es la Estación Espacial Internacional (EEI). Estará en operación al menos hasta 2020, más de 20 años. Durante este tiempo, no se limpiará el polvo ni se limpiarán los instrumentos o racks por detrás. La atmósfera en la EEI debe ser tan limpia que no sea necesario limpiarla. Además, como los astronautas, al igual que cualquier persona, exhalan humedad y sustancias orgánicas, existe el riesgo de contaminación por hongos. Por ello, las estaciones espaciales no solo deben mantenerse libres de polvo, sino también libres de gérmenes. Si esto no se garantiza, dejarían de ser utilizables en poco tiempo.

¿En qué se diferencia la sala limpia en el espacio de la de la Tierra?
Las salas limpias utilizadas en la exploración espacial no difieren mucho de las de otras industrias, salvo quizás en dos aspectos: por un lado, la estación espacial es un sistema cerrado. Esto significa que no se puede suministrar aire fresco filtrado continuamente como en la Tierra. Por lo tanto, los materiales utilizados en la EEI no deben emitir gases ni desarrollar olores de ninguna forma. Esto haría insoportable el trabajo para los astronautas. Por eso, en la EEI hay, por ejemplo, muchas más superficies metálicas que plásticas. Por otro lado, los satélites, que pueden tener hasta diez metros de longitud, deben fabricarse completamente y en posición vertical en salas limpias en la Tierra. La altura del espacio requerido representa un reto adicional.

¿Cuál es el mayor desafío para las personas que trabajan en el espacio?
Uno de los mayores problemas que enfrentan los astronautas es la carga psicológica. Trabajan durante meses en un entorno completamente estéril, técnico, en espacios reducidos, sin plantas ni variedad. Esto genera estrés. Por eso, los astronautas no solo son seleccionados por su formación, conocimientos y condición física, sino también por sus características personales y estabilidad psicológica.

¿Qué medidas se toman para garantizar la higiene en el transbordador?
Dado que toda la estación espacial, desde el área de dormir hasta la de trabajo, funciona como una sala limpia, todo está extremadamente organizado y perfeccionado: desde la ropa esterilizada y empaquetada hasta la comida precocida y sellada. Algunas áreas son más fáciles de controlar que otras. El manejo del agua, por ejemplo, es peligroso, ya que las salpicaduras flotantes no deben llegar a la electrónica de los instrumentos y racks. Incluso tareas cotidianas como afeitarse representan un desafío. Para ello, se han desarrollado, por ejemplo, máquinas de afeitar con cepillos especiales que succionan los vellos directamente.

¿Qué clases de salas limpias utilizan en la investigación en la TU Munich, donde construyen satélites con sus estudiantes?
Como construimos satélites sin instrumentos ópticos sensibles, utilizamos una sala limpia de clase ISO 6.

¿Cómo ha cambiado el papel de las salas limpias desde su vuelo espacial en 1993?
He tenido contacto con la tecnología de salas limpias durante 25 años, pero el principio ha cambiado poco. Las innovaciones están más en los detalles. Por ejemplo, hoy en día se presta más atención a mantener una presión interna elevada en los laboratorios para evitar contaminaciones externas y a prevenir sobretensiones en componentes electrónicos mediante humidificación del aire, materiales conductores en el suelo y puesta a tierra directa del cuerpo.

¿Qué desafíos enfrentará en el futuro la tecnología de salas limpias?
Las salas limpias ya son tan buenas que podemos trabajar en ellas de manera perfecta. Siempre hay posibilidades de optimización, por ejemplo, en términos de confort. Porque si un astronauta tiene que trabajar meses en un espacio reducido sin plantas ni aire fresco, incluso la menor mejora es valiosa.

¿Cuáles son las tareas más urgentes en la exploración espacial?
El mayor desafío actualmente es optimizar el uso de recursos en los procesos cerrados de una estación espacial. Es lógico, ya que todo lo que se consume en el espacio debe ser traído desde la Tierra. Las preguntas son: ¿cómo puedo regenerar el aire consumido de manera más eficiente? o ¿cómo puedo convertir aguas residuales, incluyendo las del inodoro, en agua potable de manera más efectiva? Aquí se necesitan innovaciones.

Hablando de innovaciones: muchas tecnologías de la exploración espacial se aplican en otras industrias. ¿Qué pasa con la tecnología de salas limpias?
En este campo, la exploración espacial es más usuaria que impulsora. Utilizamos la tecnología existente y solo necesitamos hacer algunos ajustes. Sin embargo, hay áreas en las que los requisitos son tan altos que desafían a la industria, especialmente en la construcción de telescopios espaciales y en salas limpias de gran tamaño.

En su sitio web de la TU Munich advierte en la presentación de su programa de estudios: «Pero atención: por experiencia, no solo puede esperar ofertas relacionadas con la exploración espacial y la aeronáutica por esta formación amplia». ¿Dónde ve mayores oportunidades para sus graduados?
De hecho, más de la mitad de nuestros graduados no trabaja en la exploración espacial o la aeronáutica. Solo alrededor del 20% se dedica a la aviación y otra cantidad similar permanece en la exploración espacial. La razón es sencilla: la tecnología aeroespacial es una tecnología transversal por excelencia. Aquí se emplean todas las tecnologías y métodos que conforman los dispositivos modernos actuales: mecatrónica, sistemas embebidos, software, tecnología de medición avanzada, sensores hiperespectrales, instrumentos ópticos, hardware in the loop, gestión de proyectos, ingeniería de sistemas y, por supuesto, tecnología de salas limpias. Personas con este perfil son muy demandadas en todas las industrias y reciben excelentes ofertas, por ejemplo, de fabricantes de automóviles. En el sur de Baviera, muchos trabajan en BMW y Audi, donde ya se trabaja mucho en salas limpias en investigación y desarrollo.

Una última pregunta: ¿Cuándo volaremos a Marte?
En noviembre de 2046. La fecha está establecida en tanto que solo cada 15 años se presenta una ventana de lanzamiento ideal, en la que Marte y la Tierra están en una posición particularmente favorable. Las tecnologías necesarias ya están, en principio, disponibles y podríamos partir ya mismo. Sin embargo, la misión sería simplemente demasiado costosa e incierta, ya que no todas estas tecnologías han sido probadas todavía. 2031 sería demasiado pronto, porque primero debemos ir a la Luna para probar esas tecnologías allí. Pero en 2046 será posible: tras el lanzamiento en abril/mayo de 2046 y un viaje de 200 días, llegaremos en noviembre de 2046 al planeta rojo. Prometido.

Cleanzone - Feria especializada y Congreso

El Congreso especializado Cleanzone en Frankfurt es una nueva plataforma de conocimiento que cruza industrias y países para la tecnología de salas limpias, proporcionando a usuarios y fabricantes conocimientos científicos fundamentados e independientes de expertos internacionales. Entre los ponentes se encuentran Koos Agricola (ICCCS Confederación Internacional de Sociedades de Control de Contaminación), Dr. Udo Gommel (Fraunhofer IPA), Conor Murray (3dimension Cleanroom y presidente de la Sociedad Irlandesa de Salas Limpias), Joachim Ludwig (Colandis), Gabriele Schmeer-Lioe (Instituto de Tecnología Textil y Procesos de Denkendorf) y Florian Dittel (Dittel Engineering).

El congreso se realiza simultáneamente con Cleanzone. La nueva feria está dirigida a todas las empresas y sectores que ya utilizan salas limpias o planean hacerlo. Los asistentes incluyen decisores de los sectores químico, médico, farmacéutico, alimentario, nanotecnológico, óptico y láser, microelectrónico, automotriz y aeroespacial. Como expositores, participan fabricantes de sistemas y tecnologías de salas limpias, componentes de construcción y materiales consumibles, entre ellos empresas como BSR, CAS Clean-Air-Service, Colandis, Decontam, Dycem, Hydroflex, Kimberly-Clark, PPS Pfennig, Weiss y WISAG.