La NASA enviará una misión con tripulación a la Órbita Lunar, prevista para el mes de abril, por primera vez tras más de 50 años. La cápsula de Orion de Artemis II enfrenta su examen más riguroso antes de llevar a cuatro astronautas a la Luna.
El foco de los ingenieros de la NASA está puesto sobre el escudo térmico de cinco metros de diámetro, una estructura diseñada para proteger el habitáculo durante el ingreso a la atmósfera terrestre a velocidades cercanas a los 40.000 kilómetros por hora.
El antecedente de Artemis I, lanzada en noviembre de 2022, encendió las alarmas en el Centro Espacial Johnson. Si bien la nave regreso intacta, los técnicos observaron un desprendimiento de material mayor al esperado.
De tal forma, la NASA confirmó que utilizará el material Avcoat, una resina epoxi con fibras de vidrio que se aplica manualmente. Este compuesto se quema y se desprende de forma controlada para disipar el calor.
Para realizar la misión de Artemis II, el equipo de ingeniería decidió realizar cambios en el proceso de fabricación y en la inspección de bloqueos de Avcoat. La estructura del escudo consiste en un esqueleto de titanio y una piel de fibra de carbono, sobre la cual se coloca el material que soporta la fricción atmosférica.
El comportamiento del Avcoat y la reentrada de alta energía
Mientras que el Space Shuttle usaba losetas cerámicas diseñadas para ser reutilizadas, la Orion utiliza un sistema de ablativo de un solo uso. Esto se debe a que la velocidad de retorno desde la Luna es un 30% superior a la de una órbita baja terrestre.
Los análisis de laboratorio realizados durante 2024 mostraron que algunos fragmentos se desprendieron antes de quemarse por completo, lo que obligó a una revisión de los adhesivos y de la densidad de la resina. La agencia espacial invirtió meses en pruebas de arco de plasma para simular las condiciones exactas que sufrirá la base de la cápsula.
El escudo térmico de la Orion tiene un espesor variable que llega a los 5 centímetros en la zona de mayor presión. Durante los 20 minutos que dura la reentrada, el sistema debe garantizar que, mientras el exterior 2.760°C, el interior de la cabina no supere los 25°C.
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La estabilidad del flujo de aire es crucial, ya que cualquier irregularidad en el desgaste del escudo podría generar un torque no deseado que desvíe la trayectoria de la cápsula hacia el Océano Pacífico.
Modificaciones estructurales y protocolos de seguridad
Las mejoras para Artemis II se amplió a la forma en se sellan los espacios entre los bloques de protección. Los ingenieros detectaron que los huecos de expansión pudieron contribuir al desprendimiento de trozos de resina.
En la nueva cápsula, estos espacios fueron ajustados con tolerancias milimétricas para evitar turbulencias locales en el flujo de plasma. Esto permite detectar burbujas de aire microscópicas que, bajo la presión extrema de la reentrada, podría explotar y debilitar la estructura.
La NASA también instaló sensores adicionales en el escudo térmico de la cápsula de Orion, que medirán las temperaturas y la presión en tiempo real durante el descenso para enviar datos para las futuras misiones, que prevén la caminata por el polo sur lunar.
La nave Orion está diseñada para impactar en el agua a una velocidad de unos 30 kilómetros por hora, protegida por un sistema de paracaídas que se despliega una vez que el escudo cumplió su función. La barrera contra el fuego, incluyendo su estructura de soporte y los mecanismo de separación, pesa aproximadamente 1.270 kilogramos.
BGD
