Hace poco más de un año, un artículo de prueba de vuelo de la NASA regresó ruidosamente desde el espacio a más de 18.000 mph, alcanzando temperaturas de casi 2.700 grados Fahrenheit antes de caer suavemente en el Océano Pacífico. En ese momento, se convirtió en el cuerpo contundente más grande (un tipo de vehículo de reentrada que crea una onda de choque que desvía el calor) que jamás haya vuelto a entrar en la atmósfera de la Tierra.
La prueba de vuelo en órbita terrestre baja de un desacelerador inflable (TIEMPO DE AIRE) se lanzó el 10 de noviembre de 2022 a bordo de un cohete Atlas V de United Launch Alliance (ULA) y demostró con éxito un escudo térmico inflable. También conocida como aeroshell de desacelerador aerodinámico inflable hipersónico (HIAD), esta tecnología podría permitir que naves espaciales más grandes desciendan de manera segura a través de las atmósferas de cuerpos celestes como Marte, Venus e incluso Titán, la luna de Saturno.
“Los aeroproyectiles de gran diámetro nos permiten transportar hardware de apoyo crítico, y potencialmente incluso tripulación, a la superficie de planetas con atmósfera. Esta capacidad es crucial para la ambición de la nación de expandir la exploración humana y robótica en todo nuestro sistema solar”, dijo Trudy Kortes, directora del Misiones de Demostraciones Tecnológicas (TDM) dentro del programa de la agencia Dirección de Misión de Tecnología Espacial (STMD) en la sede de la NASA en Washington.
La NASA ha estado desarrollando tecnologías HIAD durante más de una década, incluidas dos pruebas de vuelos suborbitales a menor escala antes de LOFTID. Además de esta exitosa demostración tecnológica, la NASA está investigando aplicaciones futuras, incluida la asociación con empresas comerciales para desarrollar tecnologías para la reentrada, aerocaptura y cargas cislunares de satélites pequeños.
“Este fue un evento clave para nosotros, y la respuesta corta es: fue un gran éxito”, dijo el director del proyecto LOFTID, Joe Del Corso. “Nuestra evaluación de LOFTID concluyó con la promesa de lo que esta tecnología puede hacer para potenciar la exploración del espacio profundo”.
Debido al éxito de la demostración tecnológica LOFTID, la NASA anunció bajo su Programa de punto de inflexión que se asociaría con ULA para desarrollar y ofrecer el “siguiente tamaño” un aeroshell HIAD más grande de 12 metros para recuperar los motores Vulcan de la compañía de la órbita terrestre baja para su reutilización.
Una prueba exitosa en los libros, un resumen en video
El equipo LOFTID realizó recientemente una evaluación de análisis posterior al vuelo de la prueba de vuelo en el Centro de Investigación Langley de la NASA en Hampton, Virginia. ¿Su veredicto?
Tras la recuperación, el equipo descubrió que LOFTID parecía impecable, con daños mínimos, lo que significa que su rendimiento fue, como dice Del Corso, “simplemente perfecto”.
A continuación se muestran algunos aspectos visuales interesantes de la prueba de vuelo de LOFTID.
Para llegar al reingreso a la atmósfera, LOFTID tuvo que pasar por una intrincada secuencia de eventos. Del Corso lo comparó con un dispositivo de Rube Goldberg, una máquina compleja diseñada para realizar tareas sencillas mediante una serie de reacciones en cadena.
El vídeo capturó el momento en que LOFTID desplegó el HIAD (a la izquierda), en comparación con una animación previa al vuelo desarrollada por el Laboratorio de Conceptos Avanzados de Langley de la NASA (a la derecha). La inflación ocurre en la parte inferior del video mientras LOFTID sobrevuela el continente africano.
Mientras volaba sobre el mar Mediterráneo, LOFTID se separó de la etapa superior ULA Centaur. A la izquierda, LOFTID se ve desde la cámara frontal de Centaur. La imagen compuesta de la derecha proviene de cámaras alrededor del cuerpo central de LOFTID, mirando hacia adelante y hacia afuera hacia la estructura inflable naranja HIAD. En el centro, mirando hacia Centaur, se ve LOFTID desde una cámara orientada hacia popa.
Cuando LOFTID volvió a entrar en la atmósfera de la Tierra y alcanzó casi 2.700 grados Fahrenheit, el calor extremo provocó que los gases a su alrededor se ionizaran y formaran plasma. A la derecha, las imágenes de las cámaras del cuerpo central se volvieron extremadamente brillantes en el espectro visible, mientras que la Tierra es visible en las cámaras infrarrojas a medida que el vehículo gira.
La cámara capturó imágenes del plasma cambiando rápidamente de color de naranja a morado. ¿Por qué el cambio de color? “Todavía estamos investigando exactamente qué causa esto”, dijo John DiNonno, ingeniero jefe de LOFTID. La animación de la izquierda muestra el concepto de un artista de cómo podría haber sido el anverso.
Este vídeo, capturado por el equipo de imágenes en vuelo científicamente calibradas de Langley de la NASA, muestra LOFTID durante la desaceleración máxima a medida que el plasma retrocede. A la izquierda, LOFTID atraviesa el cielo nocturno sobre el Océano Pacífico. A la derecha, la coloración violeta brilla en la parte posterior de LOFTID.
En la segunda parte del vídeo, la izquierda se desplaza hacia una de las cámaras que miran la parte posterior del aeroshell, con el plasma que se aleja en su borde.
Después de reducir la velocidad de más de 18.000 mph a menos de 80 mph, LOFTID desplegó sus paracaídas.
Desde una cámara infrarroja a bordo del barco de recuperación, este video muestra el despliegue del paracaídas y el aterrizaje justo sobre el horizonte. La animación de verificación previa se proporciona a la derecha para comparar.
LOFTID amerizó en el Océano Pacífico a varios cientos de millas de la costa este de Hawaii y a sólo unas ocho millas de la proa del barco de recuperación, casi exactamente como se modeló. Una tripulación subió a un pequeño bote y recuperó y subió el LOFTID al barco de recuperación. Aquí hay una imagen del primer contacto con LOFTID después de su caída.
“La misión LOFTID fue importante porque demostró que el diseño HIAD de vanguardia funcionó con éxito a una escala apropiada y en un entorno relevante”, dijo Tawnya Laughinghouse, gerente de la oficina del programa TDM en el Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA en Huntsville, Alabama.
La demostración de LOFTID fue una asociación público-privada con ULA financiada por STMD y administrada por el Programa de Misión de Demostración de Tecnología, ejecutado por NASA Langley con contribuciones de todos los centros de la NASA. Varias pequeñas empresas estadounidenses contribuyeron al hardware. El Programa de Servicios de Lanzamiento de la NASA era responsable de la supervisión de las operaciones de lanzamiento por parte de la NASA.
Para obtener más información sobre LOFTID, haga clic aquí.
2023-11-17 17:07:37
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