El laboratorio ingrávido: cómo se investiga en microgravedad a bordo de la Estación Espacial Internacional

Aunque solemos hablar de “gravedad cero” cuando pensamos en los experimentos realizados por astronautas en el espacio, el término técnico correcto es “microgravedad”. Esta condición, fundamental para la investigación científica fuera de la Tierra, es la que permite a los científicos explorar cómo se comportan los materiales, los organismos vivos y los procesos físicos en ausencia casi total del peso que sentimos en la superficie terrestre.

Pero ¿qué significa realmente trabajar en microgravedad? Y, sobre todo, ¿cómo se llevan a cabo investigaciones científicas cuando la propia gravedad, que tanto condiciona la vida y la tecnología en la Tierra, ya no es la protagonista?

**Microgravedad: una ilusión de ingravidez**

La microgravedad no implica la eliminación total de la gravedad terrestre. De hecho, la Estación Espacial Internacional (ISS, por sus siglas en inglés) orbita nuestro planeta a unos 400 kilómetros de altitud, donde la gravedad sigue siendo aproximadamente el 90% de la que tenemos en la superficie. Sin embargo, los astronautas y los objetos a bordo de la ISS se encuentran en caída libre constante hacia la Tierra, pero debido a su alta velocidad horizontal, “caen” alrededor del planeta, permaneciendo en órbita. Es este estado de caída libre lo que crea la sensación de ingravidez o, más precisamente, de microgravedad: una condición en la que los efectos gravitacionales se reducen hasta un millón de veces si se compara con la Tierra.

**El laboratorio orbital: un entorno único**

La ISS actúa como un laboratorio único en su clase, donde los astronautas realizan experimentos imposibles de llevar a cabo en nuestro planeta. En microgravedad, se eliminan las fuerzas de flotación y sedimentación, permitiendo observar fenómenos físicos y biológicos en condiciones puras. Por ejemplo, los fluidos se comportan de manera diferente: en vez de verterse o sedimentar, tienden a formar esferas perfectas debido a la tensión superficial, ya que la gravedad no interviene para aplanarlos o hacerlos fluir hacia abajo. Esto ofrece una oportunidad única para estudiar la dinámica de los líquidos, la combustión sin convección, el crecimiento de cristales y la formación de materiales avanzados.

En el ámbito biológico, la microgravedad permite analizar cómo se adaptan las células, los tejidos y los organismos enteros a la ausencia de peso. Los experimentos han revelado cambios en la expresión genética, alteraciones en la función inmunitaria y en la estructura ósea y muscular, aspectos clave para entender los riesgos de las misiones de larga duración y el propio proceso de envejecimiento humano.

**Metodología y retos del trabajo científico en microgravedad**

Realizar ciencia en la ISS requiere una preparación minuciosa. Los experimentos deben ser diseñados para funcionar de forma autónoma o con la mínima intervención, ya que el tiempo de los astronautas es limitado y las condiciones son complejas. Los equipos deben ser compactos, robustos frente a vibraciones o fluctuaciones térmicas, y muchas veces automatizados. Además, los resultados deben poder transmitirse a la Tierra para su análisis o, en ocasiones, regresar físicamente en las cápsulas de reabastecimiento.

Uno de los mayores desafíos es que la propia ISS nunca está completamente libre de vibraciones o aceleraciones residuales, provocadas por movimientos de la tripulación, maniobras de las naves acopladas o cambios de orientación. Por ello, los científicos deben tener en cuenta estas “perturbaciones” y, a menudo, emplear sistemas de aislamiento para los experimentos más sensibles.

**Historia y futuro de la investigación en microgravedad**

Los orígenes de la investigación en microgravedad se remontan a los primeros vuelos suborbitales y orbitales de las décadas de 1960 y 1970, cuando los astronautas del programa Apolo y las estaciones espaciales soviéticas Salyut y Mir ya realizaban experimentos pioneros. Sin embargo, es con la ISS, operativa desde el año 2000, cuando la ciencia en microgravedad ha entrado en una nueva era, con más de 3.000 experimentos realizados hasta la fecha en colaboración internacional.

El futuro de la investigación en este entorno apunta a misiones más largas y ambiciosas, como la exploración de la Luna y Marte, donde comprender los efectos de la baja gravedad sobre la salud y la tecnología será crucial para el éxito de la presencia humana fuera de la Tierra.

La microgravedad, lejos de ser una simple curiosidad, se ha convertido en una herramienta esencial para ampliar los horizontes científicos y tecnológicos de la humanidad, marcando un antes y un después en la forma en la que entendemos nuestro mundo