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19 septiembre 2017

Lo que nos ha dado la Estación Espacial Internacional

Aeronaútica | Cronología | Espacio
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El 2 de septiembre de 1993, el vicepresidente estadounidense Al Gore y el primer ministro ruso Viktor Chernomyrdin pusieron fin a la carrera espacial de la Guerra Fría al unir fuerzas e inversiones para construir la Estación Espacial Internacional (EEI). El primer componente de la Estación fue puesto en órbita en 1998 y dos años después la primera tripulación aterrizó allí. Desde entonces ha estado habitada ininterrumpidamente y se ha convertido en el único laboratorio permanente en condiciones de microgravedad, con investigaciones que han derivado en importantes avances científicos que pueden mejorar la vida en la Tierra y plantear soluciones a problemas globales.

Cronología interactiva: Historia de la EEI

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“La construcción de la EEI ha reunido a dos de las principales potencias mundiales en un esfuerzo cooperativo que ha proporcionado un sentido de esperanza sobre lo que el futuro reserva a la humanidad”, explica Steven Freeland, catedrático en Derecho Internacional. La posibilidad de realizar experimentos fuera del campo gravitatorio terrestre abrió un abanico de posibilidades científicas que no serían posibles en la Tierra. “Se trata de una magnífica herramienta para adquirir conocimiento en los límites de la resistencia humana y averiguar cómo mejorar el rendimiento de los seres humanos en el espacio, algo imprescindible si la humanidad se plantea realmente salir del planeta algún día”, añade José María Quintana, experto en Ciencia Espacial.

La ciencia que se hace a bordo de la EEI es interdisciplinar e incluye campos tan diversos como la microbiología, la física fundamental, la biología humana, la astronomía y la meteorología, entre otros. Estos son algunos ejemplos de los avances conseguidos.

Tratamientos para el cáncer

Científicos de la NASA han investigado un sistema de microencapsulado electrostático (MEPS, por sus siglas en inglés) que ha demostrado que en condiciones de microgravedad se pueden producir microcápsulas con propiedades más eficientes para administrar los medicamentos utilizados en la quimioterapia y permitir un tratamiento más eficaz para pacientes de cáncer.

Las investigaciones en la EEI también inspiraron la creación del Robot Autónomo de Imagen Guiada (IGAR, por sus siglas en inglés), un instrumento quirúrgico diseñado por la Agencia Espacial de Canadá en la Estación que puede usarse en pacientes con cáncer de mama. El aparato identifica con gran precisión, dentro de una máquina de resonancia magnética, el tamaño y la ubicación de un tumor y puede ayudar a los cirujanos a realizar movimientos más exactos durante las biopsias.

Un brazo robótico quirúrgico

Derivado de un brazo robótico del transbordador espacial CanadArm, de la Agencia Espacial de Canadá, nació NeuroArm, un instrumento quirúrgico capaz de realizar delicadas cirugías en el cerebro dentro de un tomógrafo con mucha más precisión que cualquier mano humana.

El Dr. Garnette Sutherland realiza una neurocirugía con el neuroArm. Crédito: NASA

En 2008, el NeuroArm eliminó un tumor en forma de huevo del cerebro de la paciente estadounidense Paige Nickason y desde entonces, por lo menos 35 personas se han sometido con éxito a cirugías realizadas por ese aparato, según los resultados publicados en la revista especializada Journal of Neurosurgery.

Nuevos fármacos

La comprensión de la forma de las proteínas del cuerpo humano es fundamental para desarrollar medicamentos. Estas macromoléculas son las responsables de una enorme gama de funciones biológicas y los estudios cristalográficos son esenciales para conocer su estructura.

Para ello hay que dejar que las proteínas formen cristales a partir de su “estado natural” —que es estar disueltas en líquidos acuosos, como en el interior de nuestras células. El problema es que la formación de cristales dentro de un fluido en la Tierra se ve inhibido por efecto de la gravedad y por la sedimentación de las partículas más densas en el fondo del recipiente líquido.

En un ambiente de microgravedad, sin embargo, eso no ocurre y los cristales pueden crecer a tamaños mayores que en el planeta, lo que permite un análisis más fácil de su microestructura. Los cristales de proteínas cultivados en la EEI se utilizan en el desarrollo de nuevos fármacos para enfermedades como la distrofia muscular y el cáncer.

Tratamiento de la osteoporosis

Los efectos del ambiente espacial en el cuerpo humano durante un largo período de tiempo han permitido estudiar la pérdida de densidad ósea que conduce a la osteoporosis.

La investigación sobre la microgravedad ha posibilitado la creación de una tecnología de mitigación que implica el uso de dispositivos de ejercicio resistivo que mitigan la pérdida ósea y muscular de los astronautas. Esa tecnología, junto con otros estudios sobre una nutrición adecuada y el uso de medicamentos, puede conducir a mejoras en el tratamiento de la osteoporosis, una enfermedad que afecta a millones de personas en todo el mundo.

La investigación en el espacio con ratones en órbita ha hecho también posible la creación de Prolia, un producto farmacéutico para tratar a los que la padecen.

La Estación Espacial Internacional (EEI) es el único laboratorio permanente en condiciones de microgravedad. Crédito: NASA

Control de desastres naturales

La EEI da una vuelta completa a la Tierra cada 91 minutos y recorre en un día más del 90% de las zonas pobladas. El ISERV (Investigación Ambiental y Sistema de Visualización), un sistema de imágenes que se encontraba a bordo —y que fue sustituído en 2012 por un software similar, pero más potente—, recogía hasta 1.000 imágenes por día. Muchas de ellas han servido para monitorear desastres naturales en los países en desarrollo y favorecer una respuesta más rápida de los servicios de emergencia en incendios, inundaciones, o erupciones volcánicas.

Un espectrómetro en busca de la materia oscura

Para conocer más sobre la materia oscura, se creó el Espectrómetro Magnético Alfa (AMS), un imán capaz de medir los rayos cósmicos galácticos. Ese detector ha recolectado más de 30 millones de partículas que llegan desde el espacio profundo y ha medido sus energías y la dirección desde la que vienen.

Los resultados, publicados en la revista Physical Review Letters, indican que las partículas de la antimateria no vienen solo del centro o desde fuera de la galaxia, lo que sugiere que son resultado de la destrucción de la materia oscura.

Aunque muchas preguntas sobre el tema siguen sin respuestas, el AMS puede obtener información relevante para intentar conocer la naturaleza de la materia y de la energía oscuras y así revelar algunos de los misterios del Universo.

 

Joana Oliveira

@joanaoliv

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