febrero 4, 2023

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La nave espacial Orion de la NASA está a punto de enfrentar su prueba final, y es una grande

La nave espacial Orion de la NASA está a punto de enfrentar su prueba final, y es una grande
Acercarse / Orión sobrevoló la Luna el lunes mientras se preparaba para regresar a la Tierra.

NASA

La misión Artemis I de la NASA está a punto de completarse y, hasta ahora, el audaz viaje de Orión más lejos de la Luna ha continuado como espera la agencia espacial. Sin embargo, para obtener una calificación aprobatoria, la misión aún debe aprobar su examen final.

Esa prueba final llegará el domingo, cuando la nave espacial comenzará a reingresar a la atmósfera de la Tierra a las 12:20 p. m. ET (17:20 UTC). Durante los próximos 20 minutos, antes de que Orión se sumerja en el Océano Pacífico frente a la península de Baja California en México, tendrá que desacelerar de una velocidad de Mach 32 a prácticamente cero antes de caer al agua.

Esto no es poca cosa. Géminis tiene una masa de 9 toneladas métricas, lo que equivale a la masa de dos o tres elefantes grandes. Su base, que está cubierta por un escudo térmico diseñado para evaporarse lentamente mientras atraviesa la atmósfera terrestre, debe soportar temperaturas cercanas a los 3.000 grados centígrados.

Hay dos componentes principales de este reingreso que la NASA pretende probar: el rendimiento de este escudo térmico y su sistema de paracaídas. Para los planificadores de misiones, el escudo térmico es la mayor preocupación.

«El reingreso es nuestro primer y principal objetivo por una razón», dijo Mike Sarafin, quien dirige el equipo de gestión de la misión Artemis I. «No hay ningún Arcjet o instalación térmica de aire aquí en la Tierra capaz de replicar la entrada supersónica con un escudo térmico del tamaño de Orión. Este es un nuevo diseño de escudo térmico. Es una pieza de equipo crítica para la seguridad. Está diseñado para proteger la nave espacial y el astronautas a bordo. Entonces, el escudo térmico debería funcionar. Podemos comprar parte de ese riesgo en tierra, pero no en términos de regresar a Mach 32».

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nuevo diseño

La NASA probó una versión estandarizada de la nave espacial Orion en diciembre de 2014, lanzándola a una altitud de casi 6.000 kilómetros. Desde esta órbita, Orión regresó a la atmósfera terrestre a una velocidad de 9 km/s. Para Artemis I, Orión regresará a 11 km/s. Esto puede no parecer un gran aumento, pero para la velocidad de reentrada, el aumento en los elementos convectivos y radiativos es exponencial a medida que aumenta la velocidad, dijo Jim Jeffrey, director de integración de vehículos de Orion.

«Entonces, el efecto de la velocidad es enorme, y es por eso que el aumento de la convección al ingresar a la órbita terrestre baja a la velocidad de la luna es mucho mayor», dijo a Ars.

Orion lanzado durante la misión EFT-1 presentaba el mismo material base de tracción, 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 las células de la colmena en la base de la nave espacial.

Para el vuelo de Artemis I y futuras misiones, la NASA ha cambiado a diseñar bloques «moldeados» de AVCOAT para la base de Orión. Esto se hizo, en parte, para que la producción de estos escudos térmicos fuera más rápida y eficiente. A diferencia del diseño de panal, estos escudos térmicos moldeados se pueden construir paralelos a la base de la nave espacial, en lugar de tener que pegarlos después.

Hay 186 moldes diferentes en el fondo de Orion, que es 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 llenar las costuras y los espacios entre estos bloques fundidos.

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Paracaídas y saltos

Otro componente clave del regreso de Orión implica desplegar 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 desciende hacia el océano.

Sin embargo, a diferencia del escudo térmico de Orion, los funcionarios de la NASA creen que han identificado adecuadamente los riesgos de los paracaídas a través de una extensa campaña de pruebas. Hasta la fecha, dijo Jeffrey, la NASA ha realizado 47 pruebas del lanzamiento del sistema de paracaídas Orion.

La NASA anunció el jueves que planea aterrizar a Orion más al sur en el Océano Pacífico de lo que se esperaba anteriormente. Esto se debe al mal tiempo en el extremo norte, frente a la costa de California. Como resultado, Orion lloverá 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 a A.J. Saltar entrada tecnología en lugar del linaje directo trazado por las misiones Apolo. Esto permitiría a Orión aterrizar más cerca de la costa y someter a los astronautas a menos fuerzas gravitatorias (alrededor de 4 Gg) 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 una salida a las 12:40 p. m. ET.