Una nave espacial construida para entregar carga a cualquier lugar de la Tierra en menos de una hora podría ayudar a probar una técnica que reemplaza enormes cantidades de combustible de frenado con una inmersión a través de la atmósfera de un planeta, permitiendo potencialmente que las sondas viajen más rápido y transporten mucho más equipo científico.
La NASA respalda una tecnología que podría permitir que las naves espaciales utilicen la atmósfera de otro planeta como un freno gigante, lo que podría reducir años de misiones al sistema solar exterior.
La agencia espacial estadounidense ha adjudicado a la empresa aeroespacial Inversion un contrato para estudiar la “aerocaptura”, un proceso que envía una nave espacial a través de la atmósfera de un planeta a gran velocidad y utiliza la resistencia resultante para ralentizarla lo suficiente como para entrar en órbita.
Los estudios de la NASA sugieren que podría acortar el viaje a Urano entre dos y cinco años y al mismo tiempo aumentar la carga útil científica puesta en órbita en más de un 40 por ciento.
El cofundador y director ejecutivo de Inversion, Justin Fiaschetti, dijo: “Nuestra nave espacial Arc fue diseñada para controlar con precisión la transición desde el espacio a través de una atmósfera a velocidades hipersónicas.
“Aerocapture aplica muchas de esas mismas capacidades fundamentales a una clase de misiones completamente nueva. Estamos entusiasmados de trabajar con la NASA para demostrar lo que las tecnologías avanzadas de reentrada pueden permitir, tanto en la Tierra como en todo el sistema solar”.
Las naves espaciales convencionales transportan grandes cantidades de combustible en misiones de larga distancia, incluido propulsor reservado casi en su totalidad para reducir la velocidad cuando llegan a su destino.
Sin perder suficiente velocidad, un orbitador simplemente pasaría velozmente por el planeta o se hundiría demasiado profundamente en su atmósfera.
Los estudios de la NASA sobre una misión emblemática a Urano han descubierto que la inserción en órbita convencional puede requerir que entre el 60 y el 70 por ciento de la masa total del lanzamiento sea propulsor, mientras que los viajes tradicionales duran entre 13 y 15 años.
Pero, en cambio, la aerocaptura enviaría una nave espacial a través de la atmósfera superior en un único paso cuidadosamente controlado, utilizando la resistencia del gas circundante para quitarle enormes cantidades de velocidad antes de volver a ascender lo suficientemente lento como para permanecer en órbita.
Usar menos propulsor también permitiría a las naves espaciales viajar más rápido entre planetas. Los modelos de la NASA muestran que la aerocaptura podría permitir velocidades de llegada más altas, reducir los tiempos de viaje de Urano entre un 15 y un 30 por ciento y aumentar la cantidad de equipo científico puesto en órbita en más de un 40 por ciento.
La agencia también ha estudiado la tecnología para misiones a Urano y Neptuno, así como a otros planetas.
La NASA ahora está estudiando si Arc podría proporcionar una forma práctica de probar la tecnología en vuelo. Inversion diseñó originalmente Arc para la entrega rápida de carga desde órbita, y la compañía dice que sus vehículos están destinados a llegar a cualquier lugar de la Tierra en menos de una hora.
El vehículo está diseñado para soportar condiciones extremas de reentrada, girar con precisión a través de la atmósfera y operar de forma autónoma, mientras que Inversion dice que sus capacidades de prueba hipersónicas incluyen maniobras a velocidades superiores a Mach 20.
El contrato de la NASA examinará la aerodinámica, la trayectoria, el diseño de la misión de Arc y cualquier cambio necesario para una demostración de aerocaptura desde la Tierra.
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Imagen principal: Impresión artística de una hipotética misión de aerocaptura Arc en Marte, que muestra la nave espacial utilizando la atmósfera del planeta para perder velocidad. Crédito: Inversión