En el pasado mes de julio, cinco cápsulas construidas por estudiantes soportaron el calor abrasador del reingreso a la atmósfera terrestre como parte del segundo experimento de sonda de reingreso de Kentucky (KREPE-2). Los científicos están analizando ahora los datos de los experimentos KREPE-2, que podrían impulsar el desarrollo de escudos térmicos que protejan a las naves espaciales cuando regresen a la Tierra.
La misión fue diseñada para poner a prueba una variedad de prototipos de escudos térmicos en condiciones de reingreso auténticas para ver cómo funcionarían. Estas cápsulas experimentales, que fueron construidas por estudiantes de la Universidad de Kentucky y financiadas por el Programa Establecido de la Nasa para Estimular la Investigación Competitiva (EPSCoR) dentro de la Oficina de Participación STEM de la Nasa, sobrevivieron todas a más de 4000 grados Fahrenheit durante el descenso.
Las cápsulas, del tamaño de un balón de fútbol, también transmitieron con éxito datos valiosos a través de la red de satélites Iridium a lo largo de su ardiente viaje. La gran cantidad de información que proporcionaron se está analizando actualmente para tenerla en cuenta en el diseño actual y futuro de naves espaciales y para mejorar los diseños de experimentos futuros.
«Estos datos y los instrumentos utilizados para obtenerlos, ayudan a la Nasa a diseñar y evaluar el rendimiento de las naves espaciales actuales y nuevas que transportan tripulación y carga hacia y desde el espacio», dijo Stan Bouslog, experto en disciplina del sistema de protección térmica en el Centro Espacial Johnson de la Nasa en Houston, quien se desempeñó como monitor técnico de la agencia para el proyecto. “La única forma de probar un sistema de protección térmica como si volara es exponerlo a un vuelo hipersónico real a través de una atmósfera”, dijo Bouslog.
Las cápsulas autónomas se lanzaron a bordo de una nave espacial Cygnus sin tripulación de Northrop Grumman en enero de 2024 junto con otra carga con destino a la Estación Espacial Internacional (ISS). La nave de carga abandonó la ISS el pasado 12 de julio mientras el laboratorio en órbita volaba sobre el océano Atlántico sur.
Cuando la nave espacial Cygnus comenzó su desintegración planificada durante el reingreso, las cápsulas KREPE-2 detectaron una señal (un pico de temperatura o aceleración) para comenzar a registrar datos y fueron liberadas del vehículo. El equipo de estudiantes y los asesores de la Universidad de Kentucky observaron y esperaron para saber cómo les había ido a las cápsulas.
Mientras las cápsulas descendían a través de la atmósfera, un grupo observó desde un avión que volaba cerca de las Islas Cook, en el sur del océano Pacífico, desde donde siguieron el regreso de la nave espacial Cygnus. El vuelo fue organizado en colaboración con la Universidad del Sur de Queensland en Toowoomba, Queensland, Australia, y la Universidad de Stuttgart en Stuttgart, Alemania. Alexandre Martin, profesor de ingeniería mecánica y aeroespacial en la Universidad de Kentucky y principal investigador del experimento, estaba en ese vuelo.
“Volamos cerca de la trayectoria de reingreso para tomar medidas científicas”, dijo Martin, y agregó que utilizaron múltiples cámaras y espectrómetros para observar el reingreso. “Ahora tenemos una comprensión mucho mejor del evento de ruptura del vehículo Cygnus y, por lo tanto, de la liberación de las cápsulas”.
Mientras tanto, los miembros del Instituto Hipersónico de la Universidad de Kentucky se habían reunido en la universidad para observar cómo llegaban los datos del KREPE-2 por correo electrónico. Los cinco astronautas comunicaron con éxito sus condiciones de vuelo mientras se dirigían a toda velocidad hacia la Tierra. “Tomará tiempo extraer los datos y analizarlos”, dijo Martin. “Pero el gran logro fue que cada cápsula envió datos”.
Los miembros del equipo de estudiantes de la Universidad de Kentucky han comenzado a analizar los datos para reconstruir digitalmente el entorno de vuelo en el momento de la transmisión, proporcionando información clave para el futuro modelado por computadora y el diseño de escudos térmicos.
