Cuando un gran escudo térmico experimental se infló en el espacio y enfrentó el brutal reingreso de la atmósfera terrestre la semana pasada, el aeroshell sobrevivió, y los funcionarios de la NASA lo consideraron un «gran éxito».
La demostración de tecnología podría ser la base de la tecnología de aterrizaje que pone a los humanos en la superficie de Marte.
La prueba de vuelo en órbita terrestre baja de una demostración de tecnología de desacelerador inflable, o LOFTID, realizó un viaje al espacio el 10 de noviembre como carga útil secundaria junto con el Sistema de Satélite Polar Conjunto-2, un satélite meteorológico polar.
Después de que LOFTID se separara del satélite polar y se inflara, la capa aerodinámica volvió a entrar en la atmósfera desde la órbita terrestre baja.
Al volver a entrar, LOFTID enfrentó temperaturas que alcanzaron los 3000 grados Fahrenheit (1649 grados Celsius) y alcanzaron velocidades de casi 18 000 millas por hora (28 968 kilómetros por hora), la prueba definitiva para los materiales utilizados para construir la estructura inflable, que incluye una cerámica tejida tejido llamado carburo de silicio.
El escudo térmico y la grabadora de datos de respaldo cayeron en el Océano Pacífico unas dos horas después del lanzamiento, a cientos de millas de la costa de Hawái, donde estaba estacionado un equipo en un bote para recuperar los artículos.
Los datos preliminares ayudaron al equipo a determinar si el aeroshell fue eficaz para reducir la velocidad y sobrevivir a la inmersión pronunciada desde la órbita terrestre baja hasta el océano. El resultado: «un sí bastante rotundo», dijo Trudy Kortes, directora de demostraciones de tecnología en la Dirección de Misiones de Tecnología Espacial de la NASA.
Se espera que un estudio completo del desempeño de LOFTID tome alrededor de un año.
La misión tiene como objetivo probar la tecnología de escudo térmico inflable que también podría aterrizar misiones robóticas más grandes en Venus o la luna Titán de Saturno o devolver cargas útiles pesadas a la Tierra. Los aeroshells actuales, o escudos térmicos, en uso dependen del tamaño de la cubierta de un cohete. Pero un aeroshell inflable podría circunnavegar esa dependencia y abrir el envío de misiones más pesadas a diferentes planetas.
La demostración de LOFTID medía unos 20 pies (6 metros) de ancho.
Cuando una nave espacial ingresa a la atmósfera de un planeta, es golpeada por fuerzas aerodinámicas que ayudan a reducir la velocidad. En Marte, donde la atmósfera tiene menos del 1% de la densidad de la atmósfera de la Tierra, se necesita ayuda adicional para crear la resistencia necesaria para reducir la velocidad y aterrizar con seguridad una nave espacial.
Es por eso que los ingenieros de la NASA piensan que una gran capa aerodinámica desplegable como LOFTID, que se infla y está protegida por un escudo térmico flexible, podría frenar mientras viaja a través de la atmósfera marciana. El aeroshell está diseñado para crear más resistencia en la atmósfera superior para ayudar a la nave espacial a reducir la velocidad antes, lo que también evita parte del calentamiento superintenso.
Actualmente, la NASA puede aterrizar 1 tonelada métrica (2205 libras) en la superficie marciana, como el rover Perseverance del tamaño de un automóvil. Pero algo como LOFTID podría aterrizar entre 20 y 40 toneladas métricas (44 092 a 88 184 libras) en Marte, dijo Joe Del Corso, gerente del proyecto LOFTID en el Centro de Investigación Langley de la NASA en Hampton, Virginia.
Cuando el equipo de recuperación sacó el aeroshell del océano, se sorprendieron al descubrir que el exterior «se veía absolutamente prístino», dijo John DiNonno, ingeniero jefe de LOFTID en NASA Langley. “No habrías sabido que tuvo un reingreso muy intenso”, dijo.
De hecho, la estructura inflable está en tan buenas condiciones que parece que podría reutilizarse y volar nuevamente, dijo DiNonno, pero necesita pruebas rigurosas antes de tomar tal determinación.
Todavía hay una gran cantidad de datos para procesar, incluidas las temperaturas específicas que LOFTID enfrentó en diferentes puntos de su vuelo.
Una vez que se complete el estudio completo, los científicos podrían usar los hallazgos para trabajar en la próxima generación más grande de LOFTID. El experimento fue diseñado para encajar como una demostración de viaje con el satélite polar. A continuación, LOFTID debe ampliarse para probar cómo se desempeñaría en una misión a Marte, lo que podría requerir aumentar su tamaño total de tres a cuatro veces.
La misión, que se lanzó pocos días antes de que el megacohete lunar Artemis I despegara en un viaje de ida y vuelta a la luna, es un «gran éxito» que comparte un objetivo común con el programa Artemis, cuyo objetivo es devolver a los humanos a la luna y eventualmente aterrizar tripulaciones en Marte.
“Para llevar personas al espacio en la luna o enviarlas a Marte, necesitamos cosas, muchas, lo que significa que necesitamos poner mucha masa en el espacio”, dijo Del Corso.
“Ahora tenemos la capacidad tanto de poner cargas útiles pesadas en el espacio como de traerlas de regreso. Estos dos éxitos son grandes pasos para permitir el acceso y la exploración humanos. Vamos al espacio y queremos poder quedarnos allí”.