NeoFronteras

Interpretación artística del proceso de aerocaptura sobre Marte.

La inercia afecta a las naves espaciales para bien y para mal. Una vez una sonda espacial ha alcanzado la velocidad necesaria no hace falta mantener los motores encendidos, pues se mantendrá con la misma dirección y velocidad a no ser que una fuerza actúe sobre ella. Lo malo es cuando llega al final del viaje, para poder orbitar en un planeta o descender sobre él debe de reducir su velocidad y para ello debe de gastar combustible. Combustible que pesa, que es carísimo llevar hasta allí y que resta carga útil a la misión.
Cuánta mayor sea la velocidad de una sonda menos tiempo tardará en llegar a su destino, pero más combustible gastará en el «frenado». A no ser que sea efectivamente un frenado literal por fricción.
Por eso hace algún tiempo se pensó en utilizar la atmósfera del planeta objetivo en cuestión para realizar un aerofrenado y conseguir una velocidad lo suficientemente baja como para poder satelizarse alrededor de él. A este concepto se le denominó aerocaptura, un concepto más de los que componen el conjunto de las aeroasistencias. Este sistema podría servir para sondas con destino a planetas con atmósfera como Marte, Venus, Júpiter, Saturno, otros planetas exteriores e incluso lunas con atmósfera como Titán.
Disminuir en varios kilómetros por segundo la velocidad de una sonda especial significa ceder una energía cinética colosal y transformarla en energía térmica. Esa energía térmica debe de ser irradiada o eliminada de alguna manera so pena de freír la nave espacial junto a su costoso instrumental. Se necesita por tanto un escudo térmico protector muy bien diseñado.
Ahora científicos de la NASA han probado los materiales del que estarán constituidos esos escudos en el futuro.
Para probar un panel de 12 pulgadas de diámetro y de tipo ablativo los técnicos del Marshall Space Flight Center concentraron mediante espejos la luz solar hasta conseguir una concentración luminosa equivalente a 1500 soles, o lo que es lo mismo una potencia de 150 vatios por centímetro cuadrado. Con esto se pretende simular la alta temperatura a la que una sonda a velocidad hipersónica y en aerocaptura se vería sometida en una atmósfera planetaria para poder alcanzar la órbita deseada.
Este tipo de experimentos se realizó en Albuquerque, en los laboratorios Sandia National Laboratories y en la instalación National Solar Thermal Test Facility que consta de 212 espejos controlados (heliostatos) computacionalmente. Con este sistema se pueden obtener hasta 260 vatios de potencia solar sobre cada centímetro cuadrado del foco del sistema, que es 2600 veces la potencia natural del sol sobre el suelo.
Se han probado diversos tamaños y materiales. Los datos obtenidos durante los últimos tres años en más de 100 experimentos permitirán diseñar escudos térmicos para sondas de misiones que utilicen la aerocaptura. Quizás en un futuro podamos ver algo parecido al sistema de aerocaptura que se ve en la película «2010, Odisea dos». El tiempo lo dirá.

Referencia: NASA.