Los micrometeoritos son un peligro potencial para cualquier misión espacial, incluida la Mars Sample Return de la NASA. Estas pequeñas rocas pueden viajar hasta 80 kilómetros por segundo. A estas velocidades, “incluso el polvo podría dañar una nave espacial”, dijo Bruno Sarli, ingeniero de la NASA en el Goddard Space Flight Centerde la NASA en Greenbelt (Maryland).
Sarli lidera un equipo que diseña escudos para proteger de micrometeoritos y desechos espaciales al Mars Earth Entry System de la NASA. Recientemente, ha viajado a un laboratorio de la NASA diseñado para recrear de forma segura impactos peligrosos, probando los escudos y los modelos informáticos del equipo.
Ubicado lejos de zonas residenciales y rodeado de dunas, el Hypervelocity Test Laboratory en el White Sands Test Facility de la NASA, en Las Cruces (Nuevo México), ha respaldado todos los programas de vuelos espaciales tripulados, desde el transbordador espacial hasta Artemis. El laboratorio también apoya las pruebas para los programas de la Estación Espacial Internacional, la Tripulación Comercial y el Reabastecimiento Comercial.
El laboratorio utiliza cañones de gas ligero de 2 etapas para acelerar objetos a velocidades que simulan los impactos de micrometeoritos y escombros orbitales en el blindaje de la nave espacial. La primera etapa usa pólvora como propulsor, la segunda usa gas de hidrógeno altamente comprimido que empuja el gas hacia un tubo más pequeño, aumentando la presión en el cañón, como el pistón de un automóvil. La presión del cañón es tan alta que nivelaría el edificio si explotara. “Es por eso que pasamos el tiempo de la prueba en el búnker”, dijo Sarli.
Créditos: Goddard Space Flight Center de la NASA.
Los ingenieros pasaron tres días preparándose para un experimento de un segundo. Usaron el cañón de gas ligero de 2 etapas de tamaño mediano y alta presión (rango de calibre 50) del laboratorio que dispara perdigones pequeños de 5 a 6,7 metros por segundo. “A esa velocidad, podrías viajar de San Francisco a Nueva York en cinco minutos”, dijo Dennis García, el conductor de pruebas de calibre.50 en White Sands.
Aunque la velocidad de la bolita es rápida, los micrometeoritos viajan de seis a siete veces más rápido en el espacio. Como resultado, el equipo se basa en modelos informáticos para simular las velocidades reales de los micrometeoritos. La velocidad más lenta pondrá a prueba la capacidad de su modelo informático para simular impactos en sus diseños de escudo y le permitirá al equipo estudiar la reacción del material a tal energía.
El Mars Sample Return es un programa de múltiples misiones diseñado para recuperar muestras científicamente seleccionadas de rocas y sedimentos que el rover Perseverance está recolectando en la superficie de Marte. Traer esas muestras a la Tierra permitirá a los científicos estudiarlas utilizando los instrumentos de laboratorio más avanzados, los que existirán en la próxima década y en las siguientes. El programa es uno de los proyectos más ambiciosos en la historia de los vuelos espaciales, e involucra múltiples naves espaciales, lanzamientos y agencias gubernamentales. El Goddard actualmente está diseñando y desarrollando el Sistema de Captura, Contención y Retorno que devolverá los tubos de muestra de Marte a la Tierra.
Edición: R. Castro.