mayo 21, 2024

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La NASA aún no comprende la causa fundamental del problema del escudo térmico de Orión

La NASA aún no comprende la causa fundamental del problema del escudo térmico de Orión

Acercarse / La nave espacial Orion de la NASA desciende al Océano Pacífico el 11 de diciembre de 2021, al final de la misión Artemis 1.

NASA

Los funcionarios de la NASA declararon que la misión Artemis I fue un éxito a fines de 2021, y es difícil discutir esa evaluación. El cohete Space Launch System y la nave espacial Orion funcionaron casi sin problemas en un vuelo sin tripulación que los llevó alrededor de la Luna y luego de regreso a la Tierra, allanando el camino para la misión Artemis 2, la primera misión tripulada del programa.

Pero una cosa que los ingenieros vieron en Artemis I que no cumplió con las expectativas fue un problema con el escudo térmico de la nave espacial Orion. Cuando la cápsula volvió a entrar en la atmósfera de la Tierra al final de la misión, el escudo térmico disminuyó o se quemó de una manera diferente a la que predijeron los modelos informáticos.

Una cantidad de material carbonizado mayor de lo esperado salió del escudo térmico durante el regreso de Artemis 1, y la forma en que salió fue algo desigual, dijeron funcionarios de la NASA. El escudo térmico de Orión está hecho de un material llamado AFCOT, que está diseñado para quemarse cuando la nave espacial se sumerge en la atmósfera a 40.000 km/h (25.000 mph). A su regreso de la Luna, Orión encontró temperaturas de hasta 5.000 grados Fahrenheit (2.760 grados Celsius), más altas que las que ve la nave espacial cuando vuelve a entrar en la atmósfera desde la órbita terrestre baja.

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A pesar del problema del escudo térmico, la nave espacial Orion aterrizó sana y salva en el Océano Pacífico. Los ingenieros descubrieron carbonización desigual durante las inspecciones posteriores al vuelo.

Aún no hay respuestas

Amit Kshatriya, que supervisa el desarrollo de la misión Artemis en la División de Exploración de la NASA, dijo el viernes que la agencia todavía está buscando la causa fundamental del problema del escudo térmico. Los gerentes quieren asegurarse de entender por qué antes de seguir adelante con el Proyecto Artemis II, que enviará a los astronautas Reed Wiseman, Victor Glover, Christina Koch y Jeremy Hansen en un viaje de 10 días alrededor de la cara oculta de la luna.

Será la primera vez que los humanos vuelen cerca de la Luna desde la última misión Apolo en 1972. En enero, la NASA anunció que el lanzamiento de Artemis 2 se pospondría desde finales de 2024 hasta septiembre de 2025, en gran parte debido a la investigación no resuelta sobre el calor. cuestión de escudo. .

«Todavía estamos en medio de nuestra investigación sobre el rendimiento del escudo térmico Artemis 1», dijo Kshatriya el viernes en una reunión con un comité del consejo asesor de la NASA.

Los ingenieros realizaron pruebas de escudo térmico a subescala en túneles de viento e instalaciones de chorro para comprender mejor qué provocó la carbonización desigual en Artemis I. «Nos estamos acercando a la respuesta final sobre esta causa», dijo Kshatriya.

Los funcionarios de la NASA dijeron anteriormente que era poco probable que necesitaran realizar cambios en el escudo térmico ya instalado en la nave espacial Orion para Artemis II, pero no lo descartaron. Rediseñar o modificar el escudo térmico de Orión en Artemis II probablemente retrasaría la misión al menos un año.

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En cambio, los ingenieros están analizando todos los caminos posibles que podría seguir la nave espacial Orion cuando vuelva a entrar en la atmósfera al final de la misión Artemis 2. A bordo de la nave espacial Artemis 1, Orion voló en una trayectoria de derivación de reentrada, se sumergió en la atmósfera y luego saltó hacia atrás. al espacio, luego hizo un descenso final a la atmósfera, como una roca saltando sobre un estanque. Este perfil permite a Orion realizar aterrizajes más precisos más cerca de los equipos de rescate en el Océano Pacífico y reduce las fuerzas gravitacionales sobre la nave espacial y la tripulación que viaja en su interior. También divide la carga de calor de la nave espacial en dos fases.

Las misiones Apolo volaron en el perfil de reentrada directa. También hay disponible un modo de reentrada llamado reentrada balística, en el que la nave espacial vuela a través de la atmósfera sin guía.

Los equipos terrestres del Centro Espacial Kennedy de la NASA en Florida trasladaron la nave espacial Orion para la misión Artemis 2 a la cámara de levitación a principios de este mes.
Acercarse / Los equipos terrestres del Centro Espacial Kennedy de la NASA en Florida trasladaron la nave espacial Orion para la misión Artemis 2 a la cámara de levitación a principios de este mes.

El material carbonizado comenzó a salir volando del escudo térmico en la primera fase del proceso de reentrada. Los ingenieros están investigando cómo el perfil de salto de reentrada afecta el rendimiento del escudo térmico de Orion. La NASA quiere comprender cómo funcionará el escudo térmico de Orión durante cada una de las posibles rutas de reentrada de Artemis II.

“Lo que tenemos que hacer es decirles a los equipos de análisis: OK, cualesquiera que sean las limitaciones, ¿qué podemos permitirnos?” dijo Kshatriya.

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Una vez que los funcionarios comprendan qué causó que el escudo térmico se carbonizara, los ingenieros determinarán qué tipo de trayectoria necesita volar Artemis II al regresar para minimizar los riesgos para la tripulación. A continuación, los directivos buscarán construir lo que la NASA llama justificaciones de vuelo. Básicamente, este es el proceso de convencerse a sí mismos de que es seguro volar la nave espacial.

«Cuando lo juntamos todo, o tenemos una justificación para volar o no», dijo Kshatriya.

Suponiendo que la NASA apruebe la justificación para un vuelo de Artemis 2, habrá discusiones adicionales sobre cómo garantizar que los escudos térmicos de Orión sean seguros para volar en misiones Artemis posteriores, que tendrán perfiles de reentrada de alta velocidad cuando los astronautas regresen de los aterrizajes lunares.

Mientras tanto, los preparativos a bordo de la nave espacial Orion para Artemis II continúan en el Centro Espacial Kennedy de la NASA. Los módulos de tripulación y de servicio de Artemis II se integraron a principios de este año, y toda la nave espacial Orion se encuentra ahora dentro de una cámara de vacío para pruebas ambientales.