Las simulaciones de la NASA validan los modelos de seguridad de Orion para los astronautas de Artemis.

Crédito de la imagen: NASA / Francois Cadieux / Timothy Sandstrom.

Como parte del programa Artemis, la nave espacial Orion de la NASA llevará a la primera mujer y al próximo hombre a la órbita lunar antes de aterrizar en la Luna en 2024, y permitirá una presencia sostenida en la Luna y sus alrededores para finales de la década. Una parte integral para garantizar un vuelo espacial seguro es el sistema de aborto de lanzamiento de Orion, o LAS, que se muestra aquí en gris. Este sistema de escape de la tripulación de última generación está conectado a la parte superior de la nave espacial, que se encuentra sobre el poderoso cohete Space Launch System de la agencia. En caso de emergencia durante el despegue, puede separarse rápidamente del cohete y llevar a los astronautas a un lugar seguro.

Para impulsar a Orion a un lugar seguro, el LAS utiliza un motor de aborto que produce cuatro columnas de escape grandes y de alta velocidad que fluyen a lo largo de los lados de Orion, generando vibraciones extremadamente fuertes.

Esta imagen se calcula utilizando 5.000 instantáneas de la simulación LAS más larga hasta el momento y es renderizada por los expertos en visualización de la División de Supercomputación Avanzada de la NASA en el Centro de Investigación Ames de la NASA en Silicon Valley, California. Proporciona una mirada en profundidad a las fluctuaciones promedio pronosticadas en la presión que causan vibraciones en la nave espacial.

Los altos niveles de vibración se muestran en blanco; los niveles bajos están en azul. Un arco azul claro arriba de las boquillas del motor de interrupción muestra una onda de choque creada por las boquillas del motor de interrupción del vehículo y las columnas de escape cuando el vehículo viaja más rápido que la velocidad del sonido. Las curvas blancas abajo de las boquillas se deben a interacciones entre otro choque y las plumas.

Para comprender mejor los efectos de la altitud y la velocidad en la fuerza y ​​distribución de estas vibraciones, un equipo de Ames produjo múltiples simulaciones en una amplia gama de escenarios de aborto de lanzamiento utilizando los recursos de supercomputación de la NASA. Están trabajando para simular la prueba de esfuerzo total del LAS, llamada prueba de vuelo Ascent Abort-2, que la NASA completó con éxito en 2019. Usando un software de vanguardia desarrollado por Ames, los ingenieros validaron la precisión de las predicciones con datos reales de pruebas de vuelo. En colaboración con el equipo de Orion Loads and Dynamics en el Centro Espacial Johnson de la NASA en Houston, las predicciones se utilizarán para aumentar los datos del túnel de viento, las pruebas en tierra y las pruebas de vuelo para ayudar a reducir la incertidumbre de las vibraciones en la nave espacial y, en última instancia, mejorar la seguridad de los astronautas durante un posible aborto de lanzamiento.