Sierra Space, empresa espacial comercial que construye una plataforma espacial para beneficiar y proteger la vida en la Tierra, realizó recientemente con éxito ensayos de impacto a hipervelocidad en las Instalaciones de Pruebas White Sands de la Nasa en Las Cruces, Nuevo México, para optimizar la integridad estructural del hábitat del Gran Entorno Flexible Integrado (LIFE) de Sierra Space. El objetivo de estas pruebas, con el apoyo de la Nasa, fue perfeccionar un escudo para la estructura expansible y flexible de la estación espacial de la compañía, a fin de que resista impactos de peligros en órbita.
El escudo del hábitat LIFE, construido con innovadores materiales blandos de alta resistencia y flexibilidad (un material textil tejido químicamente llamado Vectran), ofrece una alternativa ligera y duradera a las estructuras rígidas tradicionales. Los equipos de pruebas de Sierra Space y la Nasa utilizaron un cañón de gas ligero de dos etapas para simular el impacto de micrometeoroides y desechos orbitales (MMOD) en el escudo exterior de LIFE. Las pruebas tuvieron como objetivo seleccionar materiales y configuraciones que mejoraran el rendimiento del blindaje del hábitat, a la vez que se lograban ahorros de masa significativos, cruciales para las misiones espaciales.
“Nuestra innovadora tecnología para estaciones espaciales impulsa el descubrimiento científico e impulsa la economía de la órbita baja”, afirmó Shawn Buckley, vicepresidente de Sistemas de Destinos Espaciales de Sierra Space. “Esta colaboración con la Nasa impulsa nuestros esfuerzos para desarrollar un escudo que proteja contra micrometeoroides y desechos espaciales, acercándonos al lanzamiento del hábitat LIFE en órbita y preparando nuestra tecnología para misiones espaciales repetidas y de larga duración”.
Las pruebas de impacto, realizadas en virtud de un Acuerdo de la Ley del Espacio sin financiación, denominado Colaboraciones para Capacidades Espaciales Comerciales (CCSC-2), utilizaron el cañón de gas ligero de dos etapas calibre 50 de la Nasa para replicar el MMOD, desplazándose a velocidades de aproximadamente siete kilómetros por segundo. Ubicado en el Laboratorio de Pruebas de Hipervelocidad Remota, el cañón utiliza pólvora (la primera etapa) e hidrógeno altamente comprimido (la segunda etapa) para acelerar proyectiles a altas velocidades y simular el impacto de desechos orbitales sobre materiales y componentes de naves espaciales y satélites. Las pruebas se realizan en una cámara de casi vacío para simular las condiciones espaciales.
Proceso de selección
Las pruebas de impacto se realizaron en dos fases. El primer grupo de disparos varió los materiales de los materiales blandos, manteniendo constantes los parámetros del cañón, simulando impactos de MMOD para comparar directamente el rendimiento de cada material. Tras identificar los materiales más prometedores, el equipo ajustó los parámetros del cañón para desarrollar una ecuación que caracterice la eficacia y el rendimiento del conjunto de escudos seleccionados.
Durante las pruebas, se realizaron 40 disparos experimentales contra los materiales para confirmar la configuración seleccionada. Una vez que el equipo desarrolló una configuración de escudo robusta, pero con eficiencia de masa, se realizaron 19 disparos adicionales contra el material. Estos esfuerzos fueron cruciales para mitigar los riesgos futuros que representan las MMOD (partículas diminutas de alta velocidad que pueden causar daños significativos a las naves espaciales y los hábitats en órbita).
Los miembros del equipo de Sierra Space viajaron a White Sands para observar las tomas de primera mano y colaborar en los ajustes en tiempo real de las pruebas posteriores, basándose en los resultados inmediatos. Este enfoque práctico permitió tomar decisiones rápidas, basadas en datos, para perfeccionar el diseño del escudo.
Durante todo el proceso, Sierra Space colaboró estrechamente con la Nasa, aprovechando su experiencia para analizar los datos y determinar la mejor estrategia a seguir. Esta colaboración subraya el compromiso compartido con el avance de la tecnología de hábitats espaciales capaz de resistir las duras condiciones del espacio, incluidas las amenazas de los MMOD.
Sierra Space continúa dedicada a la tecnología y exploración espacial pioneras. El éxito de las pruebas marca un hito clave en el desarrollo del hábitat LIFE como una solución confiable y resistente a MMOD para misiones espaciales de larga duración. Pruebas adicionales perfeccionarán el hábitat LIFE para su primer lanzamiento a la órbita baja terrestre.
