Los ingenieros del Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la Nasa en Huntsville, Alabama, están probando actualmente cómo el aislamiento del prototipo para la nave espacial Starship HLS de SpaceX aislará los ambientes interiores, incluidos los tanques de almacenamiento de combustible y la cabina de la tripulación. La nave espacial Starship HLS hará aterrizar a los astronautas en la superficie lunar durante las misiones Artemisa III y Artemisa IV.
El laboratorio del Centro para la maduración y creación de prototipos de tecnología térmica innovadora (HI-TTeMP) de Marshall proporciona los recursos y las herramientas para una evaluación temprana y rápida de los materiales de aislamiento destinados a las misiones de espacio profundo Artemisa.
“El laboratorio HI-TTeMP de Marshall nos brinda una capacidad de prueba clave para ayudar a determinar qué tan bien los materiales que se están diseñando actualmente para vehículos como el depósito de almacenamiento de combustible orbital de SpaceX y Starship HLS aislarán los combustibles de oxígeno líquido y metano”, dijo el ingeniero jefe de HLS, Rene Ortega. “Al utilizar este laboratorio y la experiencia que brindan los ingenieros térmicos de Marshall, estamos obteniendo información valiosa en una etapa temprana del proceso de diseño y desarrollo que nos brindará información adicional antes de calificar el hardware para misiones en el espacio profundo”.
En la Luna, el hardware de los vuelos espaciales como Starship HLS se enfrentará a temperaturas extremas. En el polo sur de la Luna, durante la noche lunar, las temperaturas pueden caer en picado hasta -223 grados Celsius. En otras partes del espacio profundo, las temperaturas pueden variar desde aproximadamente 120 grados Celsius bajo la luz solar directa hasta justo por encima del cero absoluto en las sombras.
Existen dos métodos principales para gestionar las condiciones térmicas: activo y pasivo. Los controles térmicos pasivos incluyen materiales como aislamiento, pintura blanca, mantas térmicas y metales reflectantes. Los ingenieros también pueden diseñar controles operativos, como apuntar las áreas térmicamente sensibles de una nave espacial lejos de la luz solar directa, para ayudar a gestionar condiciones térmicas extremas. Las medidas de control térmico activo que podrían utilizarse incluyen radiadores o refrigeradores criogénicos.
Los ingenieros utilizan dos cámaras de prueba de vacío en el laboratorio para simular los efectos de transferencia de calor del entorno del espacio profundo y evaluar las propiedades térmicas de los materiales. Una cámara se utiliza para comprender el calor radiante, que calienta directamente un objeto en su camino, como cuando el calor del sol brilla sobre él. La otra cámara de prueba evalúa la conducción aislando y midiendo sus caminos de transferencia de calor.
Los ingenieros de la Nasa que trabajan en el laboratorio HI-TTeMP no solo diseñan, preparan y ejecutan pruebas, sino que también brindan conocimientos y experiencia en ingeniería térmica para ayudar a los socios industriales de la Nasa, como SpaceX y otras organizaciones, a validar conceptos y modelos o sugerir cambios en los diseños. El laboratorio puede probar y evaluar rápidamente actualizaciones o iteraciones de diseño.
El programa HLS de la Nasa, dirigido por el director de Nasa Marshall, se encarga de que los astronautas aterricen de forma segura en la Luna como parte de Artemisa. La Nasa ha adjudicado contratos a SpaceX para los servicios de aterrizaje de Artemisa III y IV y a Blue Origin para Artemisa V. Ambos proveedores de servicios de aterrizaje planean transferir combustible superfrío al espacio para enviar módulos de aterrizaje a la Luna con los tanques llenos.
Con Artemisa, la Nasa explorará más de la Luna que nunca, aprenderá a vivir y trabajar lejos de casa y se preparará para la futura exploración humana de Marte. El cohete SLS (Sistema de Lanzamiento Espacial) de la Nasa, los sistemas terrestres de exploración y la nave espacial Orion, junto con el HLS, los trajes espaciales de próxima generación, la estación espacial lunar Gateway y los futuros exploradores son la base de la Nasa para la exploración del espacio profundo.
