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Escudos térmicos inflables. Una tecnología clave.

Actualizado: 26 oct 2022

LOFTID lanza el próximo 1ro de Noviembre y será la primera prueba de un escudo térmico inflable de seis metros de diámetro.


24 de Octubre de 2022 - Manuel Mazzanti


(LOFTID realizará una prueba vital el próximo 1ero de Noviembre - Imagen: NASA)


No todos los días aparece una tecnología que nos pueda ayudar a dar un salto de varios órdenes de magnitud y permitirnos planear o ilusionarnos con una próxima llegada de la humanidad a Marte. Y justamente el Programa Espacial no es la excepción, sin importar de su país de origen.


Donde todo ocurre con extrema lentitud por la alta tecnología que se requiere, el grado de conocimiento o “know how” y los altos costos involucrados, muy de vez en cuando podemos ser testigos del advenimiento de una tecnología que nos permita acelerar el desarrollo y los planes de exploración, o en este caso, la capacidad de carga que el hombre pueda poner en la superficie de Marte u otro planeta.


Estamos hablando de escudos térmicos inflables. ¿Pero, porqué son importantes?


Recordemos que cuando una nave regresa a la Tierra desde órbita o el espacio exterior (válido también para cualquier otro planeta con atmósfera), se necesita un escudo térmico para poder soportar las grande temperaturas del reingreso, producidas por el roce de la nave con la atmósfera a muy altas velocidades. El tamaño de este escudo térmico está, por lo general, condicionado por las dimensiones del cohete que va a lanzar esa nave. Para poder lanzar, la nave tiene que ser encapsulada dentro de la cofia del cohete y eso produce una limitante importante. Pero eso está por cambiar.


El próximo 1ero de Noviembre, y aprovechando el lanzamiento de un satélite meteorológico que será puesto en una órbita polar, la NASA lanzará como carga secundaria un escudo que se inflará en órbita y reingresará en la atmósfera de la Tierra para probar por primera vez su capacidad de resistencia.


(Animación con los detalles de la próxima misión LOFID - NASA)


La prueba, llamada LOFTID (en inglés, “Low-Earth Orbit Flight Test of an Inflatable Decelerator”), o Prueba desde la órbita baja de la Tierra de un Desacelerador Inflable, despegará en un cohete Atlas V de la empresa ULA desde la Base Aérea Espacial de Vandenberg en California.


La segunda etapa del Cohete Atlas V, llamada Centauro, desplegará primero al satélite JPPS-2 para la NOAA (La Administración Nacional de Océanos y Atmósfera) y luego pondrá a LOFTID en una trayectoria de reingreso a la Tierra.


LOFTID es una misión de demostración tecnológica que deberá inflar un escudo térmico de seis metros de diámetro antes de regresar a la Tierra con el objetivo soportar las altas temperaturas del reingreso, recolectar la mayor cantidad de información posible y amarizar en paracaídas en el Océano Pacífico.



(El escudo térmico inflable usa materiales de última generación y varias capas de protección, además de sensores que ayudarán a medir el éxito de la misión - Foto: NASA)

En su charla con ExploraciónEspacial.news, Steven Tobin, Ingeniero Líder del área térmica para la misión LOFTID recalca la importancia de la misma y el futuro uso de esta tecnología. “Es una prueba de vital importancia para poder ilusionarnos con la implementación de escudos de mucho mayor tamaño. Cuanto mayor superficie tenga el escudo término, mayores cargas podrán ser enviadas a otros planetas. En el caso de Marte, un escudo inflable de entre 16 y 20m de diámetros podría permitirnos poner en la superficie cargas de hasta 25 toneladas de masa”.


¿Porqué hablamos de un salto importante de orden de magnitud? Porque con la tecnología actual y la limitación del diámetro del escudo relacionado el tamaño del cohete, lo mayor cantidad de masa que se ha puesto en la superficie de Marte es de 1 tonelada (Rover Perseverancia).



(El rover "Perseverance" de la NASA, encapsulado dentro de la cofia del cohete AtlasV, cuyo tamaño en limitado en diámetro - Foto: NASA)

En un momento en donde la NASA intenta llegar nuevamente a la Luna con el Programa Artemis y usarla de trampolín para luego llegar a Marte, los escudos inflables pueden representar un avance vital en términos de capacidad de carga y ahorro de presupuestos. Uno puede pensar en misiones robóticas de mucho mayor tamaño y hasta aterrizajes de grandes depósitos y módulos habitables utilizando escudos inflables. Y porque no, hasta una complementación con el sistema Starship de SpaceX.


Pero otro uso mucho más cercano y concreto que pueden tener los escudos inflables es la recuperación de motores de algunos de los cohetes que se utilizan en la actualidad, y el de otros que planean volar en el futuro inmediato.


La empresa ULA (United Launch Alliance), que tendrá gran participación en esta primera misión, tiene planeado la recuperación de los motores BE-4, provistos por Blue Origin, que impulsarán la etapa central de su nuevo cohete Vulcan, cuyo vuelo inaugural será en el 2023.


Recuperar los motores de la primera etapa es una alternativa que varias empresas consideran viable, a diferencia de tener que recuperar toda la primera etapa completa, como hace SpaceCX con su Falcon 9,


Steven Tobin menciona además, “ya estamos hablando con varias empresas lanzadoras para ver la implementación de esta tecnología para poder recuperar los motores de varias primeras etapas”.


La idea de módulos y escudos inflables en el espacio no es nueva, han estado en los planes de la NASA desde los años 50 y 60, pero recién ahora se cuenta con la tecnología de materiales y procesos que pueden hacerlos realidad.


Un caso de éxito es BEAM, un módulo construido por la empresa Bigelow Aerospace, que fue llevado a órbita y es un componente importante de la Estación Espacial Internacional. Se incorporó como prueba tecnológica y dado su excelente resultado es un hoy utilizado como lugar de almacenamiento.


(El módulo inflable BEAM, acoplado a la Estación Espacial - Foto: NASA)


Sierra Space es otra empresa que planea lanzar a la órbita de la tierra módulos habitables inflables como parte de su futura estación espacial comercial junto con Blue Origin.


(Una potencial estación espacial comercial de Sierra Space utilizando como componentes módulos inflables llamados HABITAT - Imagen: Sierra Space)


Si la prueba LOFTID es exitosa podemos esperar que el próximo paso sea recuperar un carga útil de pequeño tamaño, pero esta vez desde la Estación Espacial.

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