NASA
La misión Artemis I de la NASA está casi completa y, hasta ahora, el audaz vuelo de Orión más allá de la Luna ha ido tan bien como la agencia espacial podría esperar. Sin embargo, para obtener una calificación aprobatoria, la misión aún debe aprobar su prueba final.
Este examen final llegará el domingo, cuando la nave espacial comience a ingresar a la atmósfera terrestre a las 12:20 p. m. ET (17:20 UTC). Durante el transcurso de los próximos 20 minutos, antes de que Orion se zambulla en el Océano Pacífico frente a la península de Baja California en México, deberá reducir la velocidad de Mach 32 a, esencialmente, cero antes de caer al agua.
Esto no es poca cosa. Orión tiene una masa de 9 toneladas métricas, casi la misma que dos o tres elefantes grandes. Su base, cubierta con un escudo térmico diseñado para carbonizarse lentamente durante su paso por la atmósfera terrestre, debe soportar temperaturas cercanas a los 3.000 grados centígrados.
Hay dos elementos principales para este reingreso que la NASA pretende probar: el rendimiento de este escudo térmico y de su sistema de paracaídas. Para los planificadores de la misión, el escudo térmico es la mayor preocupación.
«El reingreso es nuestro objetivo prioritario por una razón», dijo Mike Sarafin, quien dirige el equipo de gestión de la misión Artemis I. «No hay ninguna instalación aerotérmica o de chorro de arco aquí en la Tierra capaz de replicar la reentrada hipersónica con un escudo térmico del tamaño de Orión. Y este es un diseño de escudo térmico completamente nuevo. Es una pieza de equipo crítica para la seguridad. Está diseñado para proteger la nave espacial y a los astronautas a bordo. Por lo tanto, el escudo térmico debe funcionar. Podemos reducir parte de ese riesgo en tierra, pero no en términos de volver a Mach 32».
un nuevo diseño
La NASA probó una versión repetitiva de la nave espacial Orion en diciembre de 2014, lanzándola a una altitud de casi 6000 km. Desde esa órbita, Orión volvió a entrar en la atmósfera terrestre a una velocidad de 9 km/s. Para Artemis I, Orión regresará a una velocidad de 11 km/s. Puede que no parezca un aumento tan grande, pero para la velocidad de reentrada, el aumento de elementos convectivos y radiativos es exponencial a medida que aumenta la velocidad, dijo Jim Geffre, gerente de integración de vehículos de Orion.
«Entonces, el efecto de la velocidad es tremendo, y es por eso que el aumento en la carga de calor desde una entrada en órbita terrestre baja hasta la velocidad lunar es mucho mayor», dijo a Ars.
El vehículo Orion volado durante la misión EFT-1 presentaba el mismo material ablativo básico, un epoxi conocido como AVCOAT que también fue utilizado por las cápsulas Apolo durante su regreso de la Luna hace medio siglo. Al igual que la cápsula Apolo, este material AVCOAT se inyectó en celdas en forma de panal en la base de la nave espacial.
Sin embargo, para el vuelo Artemis I y futuras misiones, la NASA ha cambiado a un diseño de bloques «moldeados» de AVCOAT para la base de Orión. Esto se hizo, en parte, para que sea más rápido y eficiente producir estos escudos térmicos. A diferencia del diseño de panal, estos escudos térmicos de bloque moldeado se pueden construir en paralelo con la base de la nave espacial, en lugar de tener que colocarlos después.
Hay 186 bloques moldeados diferentes en el fondo de Orion, un verdadero rompecabezas para cubrir el fondo de la nave espacial de 5 metros de ancho. El reingreso del domingo pondrá a prueba el diseño del método de la NASA para rellenar costuras y espacios entre estos bloques moldeados.
Paracaídas y saltos
Otro elemento clave del reingreso de Orión implica el despliegue de sus paracaídas a unos 1.600 metros sobre la superficie de la Tierra. Estos paracaídas están destinados a reducir la velocidad de Orión a una velocidad de 30 km/h a medida que cae al océano.
Sin embargo, a diferencia del escudo térmico de Orion, los funcionarios de la NASA creen que han caracterizado adecuadamente el riesgo de los paracaídas a través de una extensa campaña de prueba. Geffre dijo que hasta la fecha, la NASA ha realizado 47 pruebas de caída del sistema de paracaídas de Orion.
La NASA anunció el jueves que planea aterrizar a Orion más al sur en el Pacífico de lo previsto anteriormente. Esto se debe a las peores condiciones climáticas más al norte, frente a la costa de California. Como resultado, Orion amerizará cerca de la Isla Guadalupe, que se encuentra a unos 240 km al oeste de la península de Baja California en México.
Como parte de su descenso, Orion seguirá una técnica de salto de entrada en lugar de un descenso directo seguido por las misiones Apolo. Esto permitirá que Orion aterrice más cerca de la costa y someta a los astronautas a fuerzas gravitatorias más bajas, alrededor de 4 G, que las que ocurrieron durante el reingreso del Apolo.
La NASA brindará cobertura en vivo del regreso de Orión el domingo a partir de las 11 a. m. ET (16:00 UTC), y se espera el amerizaje a las 12:40 p.