La NASA prueba materiales de escudo térmico en 12 cápsulas a bordo de una nave de carga que dejó la estación

La NASA aprovecha el vuelo de eliminación de una nave de carga para ensayar materiales para futuros escudos térmicos, según un artículo del Ames Research Center de la agencia. Cuando el vehículo Cygnus XL de la 24.ª misión de reabastecimiento de Northrop Grumman para la NASA abandonó la Estación Espacial Internacional, llevaba 12 pequeñas cápsulas experimentales. Según la NASA, los materiales a bordo podrían convertirse en la base de escudos térmicos que protejan a los astronautas en el regreso desde la Luna y Marte.

KREPE-3, abreviatura de Kentucky Reentry Probe Experiment, es la tercera misión de una serie que la NASA describe como de bajo coste y que recoge datos en los últimos momentos de la vida de un vehículo de carga. La dirigen conjuntamente la University of Kentucky y el estado de Kentucky, junto con el programa EPSCoR de la NASA (Established Program to Stimulate Competitive Research), varios centros de la NASA y otros socios federales y comerciales. Estudiantes de la University of Kentucky diseñaron las cápsulas, que llevan sensores de temperatura, presión, movimiento, campo magnético y luz.

Antes de la partida del Cygnus XL, los astronautas lo cargaron con residuos y encendieron las cápsulas. Está previsto que el vehículo se desintegre en la atmósfera terrestre; según la NASA, las cápsulas serán entonces expulsadas y registrarán cómo resiste cada conjunto de materiales de escudo térmico, con datos transmitidos en directo a los investigadores por satélite. Keith Peterson, ingeniero de materiales en Ames, calificó el enfoque como «una forma inteligente de obtener datos de vuelo sobre materiales que aún están en desarrollo».

Según la NASA, las cápsulas llevan tecnología consolidada, por ejemplo el material de las losetas cerámicas que voló en el transbordador espacial, junto a opciones más recientes como un escudo térmico impreso en 3D que NASA Johnson y el Oak Ridge National Laboratory desarrollaron en el marco del proyecto Additive Manufacturing of Thermal Protective Systems. Ames aportó varios materiales, entre ellos dos cápsulas con MERINO (Materials Engineered for Re-entry using Innovative Needling Operations), una familia de recubrimientos formados por capas de fibra de carbono y fenólica cosidas entre sí de forma parecida al fieltro. La NASA afirma que son más flexibles, más rápidos de producir y más baratos que los materiales tradicionales, lo que los convierte en candidatos para misiones a Marte, donde la atmósfera más tenue implica cargas térmicas menores y permite una protección más ligera.

Una tercera cápsula, el Kentucky Instrumented Conical Hypersonic Experiment, tiene forma de doble cono con punta de tungsteno y un cono posterior envuelto en MERINO, y debe servir para contrastar modelos informáticos con datos medidos. Otra reproduce la forma del aerocasco de la próxima misión Dragonfly de la NASA a Titán, la luna de Saturno, prueba la estabilidad de ese diseño y está recubierta de Phenolic Impregnated Carbon Ablator, un material desarrollado en Ames que voló en Stardust, Mars Science Laboratory y Mars 2020. Una más prueba la Adaptable Deployable Entry and Placement Technology, con forma de paraguas, y las cápsulas de socios nacionales e internacionales incluyen un sensor de flujo térmico de la University of Stuttgart, en Alemania.