La NASA diseña nuevos trajes espaciales para su próxima misión a la Luna en 2024

(CNN) -- Los humanos han explorado el abismo infinito que se encuentra más allá de la atmósfera terrestre por más de medio siglo.

Cuando los astronautas exploran la vasta extensión del espacio exterior, necesitan llevar trajes espaciales de alta tecnología para protegerse de las condiciones gélidas del cosmos.

Las películas de Hollywood le han otorgado glamour al traje, cuyo diseño hace creer que es un traje que puede ponerse en cuestión de minutos.

En realidad, el traje es una en sí mismo una nave espacial en pleno funcionamiento, que tarda horas en ponerse y requiere la ayuda de los compañeros, dijo Cathleen Lewis, curadora de los programas espaciales internacionales y de los trajes espaciales en el Museo Nacional del Aire y del Espacio del Smithsonian Institution.

"El propósito del traje espacial esencialmente es existir como una nave espacial con forma humana que permite a la persona explorar de forma autónoma y hacer un trabajo significativo fuera de la comodidad de la nave o estación espacial", dijo Lewis.

De principio a fin, un astronauta puede tardar hasta cuatro horas en vestirse, dijo Lewis. Antes de iniciar una caminata espacial, los astronautas deben comprobar cada pieza del equipo y asegurarse de que tienen suficientes suministros clave, como oxígeno y agua.

Durante todo el proceso de la caminata espacial, un equipo que se encuentra en la Tierra apoya a los astronautas. Los controladores de vuelo siguen un plan de procedimiento de unas 30 páginas, pero hay otros planes en caso de que surjan problemas, dijo Sarah Korona, controladora de vuelo EVA en el Centro Espacial Johnson de la NASA en Houston. "EVA" es la sigla en inglés de "actividad extravehicular".

La anatomía de un traje espacial

Un traje espacial está formado por casi media docena de componentes diferentes y puede tener hasta 16 capas, según la NASA.

Los astronautas de la misión Artemis, el próximo programa de la NASA para enviar a la primera mujer y a la primera persona de color a la Luna, llevarán el traje espacial más nuevo, llamado unidad de movilidad extravehicular de exploración, también conocido como xEMU. Antes de que los trajes espaciales lleguen a la Luna, se probarán partes de ellos en la Estación Espacial Internacional.

Uno de los principales componentes es la prenda de refrigeración, dijo Richard Rhodes, subdirector del desarrollo de la prenda de presión de la xEMU en la NASA. La prenda está formada por tubos que hacen circular agua alrededor del astronauta, regulando la temperatura del cuerpo y eliminando el exceso de calor mientras completa su trabajo.

Cada traje espacial cuenta con un sistema de soporte vital portátil, que incluye un depósito de agua para la prenda de refrigeración, un sistema de eliminación de dióxido de carbono y otros elementos, según la NASA. Este componente también incluye un sistema de radio bidireccional para que los astronautas puedan comunicarse.

Los trajes espaciales originales utilizados durante las misiones Apolo eran menos flexibles que los actuales.

"Cuando los astronautas del Apolo caminaban por la Luna, no podían agacharse y coger una piedra", dijo el astronauta de la NASA Mike Fincke. "Tenían que llevar una pequeña herramienta especial con un mango".

Afortunadamente, los trajes espaciales han avanzado mucho desde entonces y tienen una estructura más flexible con guantes.

Los guantes son una de las partes más complicadas del traje espacial, y suelen ser la mayor fuente de quejas de los astronautas sobre sus trajes, dijo Lewis.

"Los guantes son muy difíciles de diseñar para que protejan y a la vez permitan la destreza manual que los astronautas necesitan para realizar un trabajo significativo", señaló.

Los guantes presurizados pueden resultar muy ajustados, sobre todo después de horas de trabajo en el espacio, dijo. Además, los dedos se enfrían, por lo que es necesario incorporar elementos calefactores a los guantes.

Cuando los astronautas se entrenan para ir al espacio, uno de los ejercicios de entrenamiento consiste en coger una moneda de diez centavos con el traje espacial bajo el agua, explicó Lewis. Estos exploradores necesitan una destreza extrema para trabajar en el espacio, y los guantes son un desafío adicional.

Gran parte del entrenamiento de un astronauta con el traje espacial se realiza en una piscina del Laboratorio de Flotabilidad Neutral de la NASA en Houston. El agua simula la sensación de ingravidez, que es similar a lo que se siente en el espacio.

Los científicos han experimentado con diferentes materiales y han tenido diversos grados de éxito a lo largo de los años. En un momento dado, Lewis dijo que los investigadores experimentaron con las puntas de kevlar en los guantes.

"El kevlar es muy bueno para detener balas, pero no es muy bueno para detener cuchillos: se corta fácilmente", dijo.

En la actualidad, los astronautas utilizan guantes de plástico sintético, pero los científicos siempre están buscando mejores opciones, añadió Lewis.

Del lado exterior, cada traje tiene rayas de colores únicas. Así es como los astronautas pueden saber quién lleva cada traje cuando están en el espacio, dijo Lewis.

Este sistema se utilizará en los trajes espaciales para Artemis, confirmó Rhodes.

Fabricación de los trajes espaciales para Artemis

El primer paso en el diseño de un traje espacial es "comprender para quién se está diseñando el traje, qué se quiere que pueda hacer y dónde se quiere que pueda hacerlo", dijo Rhodes.

Para el programa Artemis, la NASA necesita que sus astronautas puedan explorar con seguridad la superficie lunar.

En los últimos cuatro años, la NASA ha invertido más de US$ 300 millones en el desarrollo de la xEMU, dijo Rhodes. Su equipo ha probado docenas de componentes y evaluado las ventajas y desventajas de cada opción.

El mayor desafío para los trajes de Artemis es asegurarse de que están optimizados para la exploración lunar, explicó.

Los trajes tienen que ser "lo suficientemente ligeros para soportar la misión lunar y lo suficientemente robustos para proteger al astronauta mientras trabaja en un entorno lunar muy peligroso", dijo Rhodes.

Los trajes espaciales para Artemis se fabrican con miles de piezas procedentes de todo Estados Unidos, según Rhodes. Algunas piezas pueden tardar hasta un año en construirse, pero la NASA está trabajando para reducir este tiempo, añadió.

Los trajes espaciales también recibirán algunas mejoras para la misión lunar. Las unidades de movilidad extravehicular actuales y pasadas, el término técnico para los trajes espaciales de la NASA, permiten un movimiento mínimo de la cintura, las caderas o los tobillos, dijo Rhodes.

Los astronautas de la misión Artemis necesitan tener más movilidad para poder explorar el accidentado terreno de la Luna, dijo, por lo que su equipo está trabajando en un traje que permita más movimiento sin dejar de ser lo suficientemente fuerte como para proteger al usuario.

--Ashley Strickland de CNN contribuyó con este reportaje.