A fines del mes de Junio de 1997, una nave de aprovisionamiento tuvo una colisión en el espacio con la estación rusa MIR, abriéndole un boquete en el módulo Spektr, y de paso dañándole parte de sus paneles solares, lo que puso en peligro a la estación y le restó energía para operar sus instrumentos. Se despachó una nave de carga (Progress) con dos toneladas de repuestos, para tratar de reactivar la energía y con ello permitir el funcionamiento de sus equipos, además de oxígeno, agua y combustible. Todo llegó y la nave espacial ya logró acoplarse a la estación MIR.

La reparación supone una peligrosa caminata espacial y trabajar además dentro del oscuro y estrecho nódulo afectado, con el peligro que los trajes espaciales se dañen. Probablemente podrán reactivar la energía perdida si arreglan los paneles solares, pero soldar y tapar el agujero producido por el impacto, no será posible, por el tamaño de él y la falta de equipo soldador apropiado para trabajar en el espacio, donde las condiciones son diferentes a las de la Tierra.

Este tipo de accidente, probablemente va a ser frecuente en otras futuras naves espaciales. Un choque con alguna pequeña basura espacial, de las que hay tantas, puede atravesar la pared de la estación por la velocidad del impacto, produciendo una descompresión muy peligrosa (Choques en el espacio, la basura cósmica). Si el daño no se repara rápidamente y no se puede aislar inmediatamente el nódulo dañado, significa una asfixia. La NASA ha considerado estas emergencias seriamente y esta tratando de desarrollar un método que permita sellar cualquier agujero y así poder continuar a bordo. Es así como junto con un equipo de científicos de Ucrania, está tratando de desarrollar un procedimiento muy especial que permita, sin riesgos, soldar en el espacio.


Nuevo método

Soldar en el espacio, es un negocio peligroso y dificultoso. Para ello se ha desarrollado un nuevo método, que tiene el inconveniente de que un pequeño error puede incrementar el daño, o lo que es peor, dañar el traje del astronauta o al mismo astronauta. Corrientemente, para soldar hay que poner juntos los dos bordes y fundirlos con calor. Cuando luego se enfrían, quedan unidos definitivamente. Para fundir y soldar metales como el aluminio y el acero, se requieren temperaturas por sobre los 400° C. En la Tierra esto se logra fácilmente, haciendo que una chispa o "arco" salte entre el equipo de soldadura y el metal que se va a soldar. En un arco de soldadura, la chispa se crea estableciendo un alto voltaje entre el equipo y la pieza que se esta trabajando, con lo que se consigue crear un fuerte campo eléctrico, capaz de llegar a ionizar el gas que hay entre ambos elementos. La ventaja de este método tan usado, es que la pieza a reparar es parte del circuito y la chispa se ancla a él. Esto hace que el método sea inherentemente seguro. Si se retira el equipo de soldar de la pieza, la chispa no puede saltar y por lo tanto no pasa nada.

Pero en el espacio no hay gas que se pueda ionizar, por lo que la soldadura de arco es imposible. Por esto, para estas ocasiones NASA debe usar otro método, que se ha llamado, "rayo de electrones para soldadura". Estos electrones tienen que producirse desde un filamento caliente, debiendo además acelerarlos y enfocarlos con precisión hacia la pieza dañada. El calor necesario se produce cuando los electrones chocan con los átomos del metal de la pieza y su energía cinética se convierte en energía calórica. Esta técnica es ideal para trabajar en el espacio, ya que sólo funciona en un alto vacío, donde ningún gas distorsione el rayo, que si se desvía puede llegar a dañar el equipo soldador.

Pero por otro lado, este método del rayo soldador, es más peligroso que la soldadura por arco. Cuando los electrones energizados chocan con la pieza, no sólo llega a producir calor, sino también rayos X. Por esta razón, si se quiere realizar este método en la Tierra, hay que hacerlo dentro de una cámara de alto vacío y además con paredes protectoras de los rayos X, para que estos no lleguen a dañar a las personas que están cerca. Lo que es más peligroso, es que los rayos de electrones no se anclan a la pieza. Por esto, en el caso del astronauta, si se desvían puede dañarlo a él o su traje.

NASA tiene poca experiencia de soldaduras en el espacio. Hasta ahora se ha desarrollado sólo un experimento a bordo del Skylab, en el año 1974. En esa ocasión fundieron piezas de aluminio, tantalio y acero inoxidable, en un módulo de vacío dentro del Skylab. Posteriormente las muestras se trajeron de vuelta a la Tierra para poderlas examinar.

El examen de ellas, mostró que las soldaduras eran diferentes a lo que con igual método se había logrado en la Tierra. Los granos que se formaban, eran más pequeños que los que con ese método se producen en la Tierra. Esta diferencia es la que se esta investigando, ya que esto se relaciona con la resistencia de la soldadura. La ex Unión Soviética parece haber tenido más experiencia acerca de soldaduras en el espacio, ya que ellos han realizado varios experimentos en la estación espacial MIR, por eso es que NASA esta ahora trabajando en esto, junto con científicos ucranianos. Es así como ellos han desarrollado un equipo que han llamado "Universal Hand Tool" (UHT), que es también un equipo de soldadura, que produce un rayo de electrones, pero que no produce los peligrosos rayos X. En las experiencias realizadas en Tierra, el rayo requiere de una energía de 100 kilovoltios o más, lo que depende del espesor de lo que se quiere soldar. En el caso del UHT, sólo requiere de 8 kilovoltios, con lo que se consigue que no se produzcan los temidos rayos X (New Scientist, Abril 19, 1997).

Lo que está haciendo NASA ahora, es modificar el equipo ucraniano, tratando de hacerlo más seguro y que al mismo tiempo pueda dirigir el rayo con más precisión al punto que se quiera soldar. Ahora falta ensayarlo, lo que se espera hacerlo en uno de los próximos vuelos del transbordador. Todo ello, preparándose para cuando se inicie la instalación de la Estación Espacial.