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Así es el escudo térmico inflable que nos permitirá aterrizar en Marte

La NASA realizó el primer vuelo de prueba del LOFTID, un sistema de aterrizaje que permitirá ingresar equipamientos, vehículos y tripulaciones en planetas con atmósferas poco densas.

LOFTID
Ilustración de la prueba de vuelo en una órbita baja terrestre de un desacelerador inflable. Imagen: NASA

Uno de los mayores desafíos para llegar a Marte con naves tripuladas o equipamiento de gran volumen es lograr ingresar y descender a través de su atmósfera. Es un momento crítico, debido a que la atmósfera marciana es muy poco densa como para desacelerar una nave espacial del modo en que lo hace la atmósfera terrestre.

“Cuando una nave espacial entra en una atmósfera, las fuerzas aerodinámicas actúan sobre ella. Específicamente, la resistencia aerodinámica ayuda a reducir la velocidad, convirtiendo su energía cinética en calor. La utilización de la resistencia atmosférica es el método más eficiente en masa para reducir la velocidad de una nave espacial”, explica la NASA.

En busca de soluciones se lanzó el vuelo de prueba del LOFTID (Low-Earth Orbit Flight Test of an Inflatable Decelerator) —desde la Base Vandenberg, en California—, un escudo desacelerador inflable, diseñado para atravesar las condiciones atmosféricas de Marte, pero también de otros planetas con atmósferas menos densas. Incluso podría utilizarse para reingresar grandes objetos a la Tierra.

El dispositivo se lanzó como carga útil secundaria junto con el satélite polar JPSS2, que ya está monitoreando la atmósfera terrestre. Ambos aparatos despegaron a bordo del cohete Atlas V de United Launch Alliance (ULA). Una vez que el JPSS2 quedó en su órbita, el LOFTID continuó con su misión: desprenderse y reingresar a la atmósfera terrestre con éxito.

El LOFTID actúa como un freno gigante. Con 6 metros de diámetro, está compuesto de materiales resistentes, como carburo de silicio, que junto que una barrera de gas, conforman el sistema flexible de protección térmica que puede soportar temperaturas extremadamente altas, superiores a los 1.500 °C.

La estructura inflable es un conjunto de anillos tejidos con un polímero sintético diez veces más fuerte que el acero. Así, es lo suficientemente flexible como para plegarse durante el lanzamiento, y a la vez sumamente fuerte como para permanecer rígida al inflarse y mantener la forma aerodinámica.

Al interior de la estructura se ubica el cuerpo central, que alberga el sistema de inflado y gran parte del instrumental. Además, lleva un módulo de datos expulsable, que transmite información en tiempo real cada 20 segundos y que se eyecta del resto del dispositivo antes del aterrizaje.

Un gran paso para la humanidad

Ante la mirada atenta de los científicos de la NOAA y la NASA, y de miles de personas a través de las redes sociales, la misión se completó con éxito. Una vez que el LOFTID se separó del Atlas V, adoptó la trayectoria de reingreso a la Tierra. Con la estructura inflable desplegada, el aparato regresó a la atmósfera y aterrizó frente a las costas de Hawái, donde estaba previsto.

Cinetíficos
El equipo trabaja en la estructura inflable.

Minutos después los miembros del equipo recuperaron el escudo térmico del Océano Pacífico. Luego, se dirigieron en busca del módulo de datos expulsable, que contiene una copia de seguridad de los datos de demostración que también se almacenan en el escudo térmico.

El tamaño total del escudo térmico se podrá escalar según la misión, lo que significa que esta tecnología podría usarse para diversas expediciones futuras, desde aterrizar tripulaciones, vehículos o equipos en Marte hasta regresar grandes componentes de vuelos espaciales desde la órbita terrestre.

La NASA y United Launch Alliance dedicaron la misión LOFTID en honor a Bernard Kutter, gerente de programas avanzados de ULA, quien falleció en agosto de 2020.