Exitosas pruebas del paracaídas del cohete lunar

Las primeras pruebas del sistema de recuperación de los propulsores del cohete Ares resultaron un éxito. Dicho cohete servirá de vehículo de transporte hacia la Luna. Estas pruebas representan un paso más en el camino de regreso a nuestro satélite.

¿Cómo se hace para traer nuevamente a la Tierra un propulsor de cohete que pesa 200.000 libras después de que impulsó carga hacia la Luna? ¡Con mucho cuidado!

Esto es algo que la NASA tiene que aprender a hacer. La agencia está planeando regresar a la Luna en la próxima década y los diseños del nuevo cohete lunar Ares necesitan contar con propulsores reutilizables. Estos enormes cohetes laterales no pueden simplemente estrellarse en el océano cuando se les acaba el combustible, se los debe hacer descender con mucho cuidado.

Hoy la NASA dio un paso importante para lograr esta proeza espectacular cuando los ingenieros probaron exitosamente el colosal paracaídas diseñado para traer nuevamente a la Tierra la primera etapa del propulsor del Vehículo de Lanzamiento de Tripulación Ares I.¹ El paracaídas, hecho de listones, pasó las pruebas con gran éxito. Ostentando anchas y brillantes bandas de color rojo y azul, el paracaídas se trasladó hacia la Tierra desde una altura de 16.500 pies y, con sumo cuidado (relativamente hablando), colocó a su enorme pasajero en el suelo de Yuma, Arizona:

El paracaídas de Ares en acción. Más imágenes: #1, #2.

"Todo tenía que salir exactamente de acuerdo con el plan para que pudiéramos tener un tubo de 42.000 libras de peso fuera de la parte posterior de un avión C-17 y cronometrar el tiempo de caída libre de manera precisa", dice James Burnum, del Centro Marshall para Vuelos Espaciales, de la NASA. "Teníamos que desplegar el paracaídas de acuerdo con las condiciones recomendadas para efectuar la prueba y funcionó perfectamente".

La prueba que se llevó a cabo el 15 de noviembre es la segunda que se realizó con éxito, después de la del 25 de septiembre. En ambos casos, la carga fue menor que 200.000 libras. Sin embargo, dichas pruebas proporcionaron a los ingenieros la oportunidad de medir el área de arrastre del paracaídas ² y validar su diseño.

La NASA tiene ya mucha experiencia con paracaídas: Un sistema de recuperación basado en paracaídas trae de regreso a la Tierra los cohetes propulsores de combustible sólido del transbordador para renovarlos y volver a utilizarlos. Asimismo, los ingenieros están usando un diseño similar para el sistema de recuperación del propulsor de Ares. Dicho propulsor es mucho más pesado y se desplomará hacia la Tierra más rápido que los cohetes propulsores de combustible sólido del transbordador, así que se deben emplear materiales más resistentes.

"Estos paracaídas están hechos de Kevlar y los del transbordador están hechos de nylon", dice Ron King, quien también pertenece al Centro Marshall para Vuelos Espaciales. "El material Kevlar es más resistente y liviano que el nylon, de modo que el paracaídas puede ser más grande pero puede caber en una envoltura del mismo tamaño que la del paracaídas de nylon y pesar menos. Incluso así, el diseño para este sistema de recuperación es muy similar al sistema del transbordador".

Este diseño ya probado puede ser una de las razones por las cuales las pruebas resultaron exitosas, pero para conocer la historia completa del paracaídas es necesario hacer un viaje hacia el pasado:

Leonardo Da Vinci ideó un paracaídas hace casi 500 años. Aproximadamente 100 años después, Faust Vrancic construyó un paracaídas de marco rígido para el cual tomó como base bosquejos hechos jirones que había ideado Da Vinci. Vrancic probó su desvencijado dispositivo saltando desde una torre en Venecia y se las arregló para aterrizar sano y salvo.

En 1793, Jean Pierre Blanchard utilizó seda para hacer el primer paracaídas suave y plegable. Andrew Garnerin puso a prueba el diseño de Blanchard por primera vez en 1797 saltando desde un globo aerostático.

Andrew Garnerin efectúa el primer salto registrado en paracaídas. Pintura aguada y a la acuarela realizada por Etienne Chevalier de Lorimier. [Imagen ampliada]

Más de un siglo después, en 1912, Albert Berry estremeció a los espectadores con otro hito, cuando saltó desde un aeroplano para poner a prueba el paracaídas. El avión despegó desde algún lugar cerca de St. Louis con Berry abordo, quien descendió por el marco del fuselaje, se paró en el eje y saltó. Fue una caída perfecta, aunque Berry admitió sentirse "tenso" ya que cayó alrededor de 500 pies antes de que el paracaídas se abriera.

Avanzando rápidamente hacia el presente, escuchemos a Ron King, quien experimentó su propio momento de tensión durante la primera prueba de paracaídas de la NASA.

"Estábamos un poco preocupados por el tamaño y el peso de nuestra carga", relata King. " No estábamos seguros de cómo se comportaría algo de ese tamaño, pero esperábamos tener éxito y lo conseguimos".

El sistema de paracaídas del Ares I está compuesto por tres tipos de paracaídas: (1) un paracaídas piloto pequeño, el cual jala el paracaídas de frenado, (2) un paracaídas de frenado de 68 pies de diámetro, el cual maniobra el propulsor hasta colocarlo en posición vertical y reduce la velocidad de descenso y (3) tres paracaídas principales, los cuales reducen aún más la velocidad del propulsor llevándolo al amarizaje.

Las pruebas del sistema de paracaídas están programadas hasta 2010.

"Estas fueron las primeras pruebas reales del hardware de desarrollo de vuelo para el vehículo Ares, nuestro medio de regreso a la Luna", dice King. "Constituyen el primer paso".

Estas pruebas traen a la mente otros primeros pasos dados en siglos pasados, como los primeros pasos que unos pocos hombres dieron al arrojarse desde grandes alturas hacia el delicado aire, apoyados sólo por su valor y con la esperanza de que un paracaídas no probado, atado a sus espaldas, funcionaría. Por el momento, todo bien. Ahora, ¡hacia la Luna!

NOTAS:

1. United Space Alliance diseño y fabricó el paracaídas mediante un subcontrato con Alliant Techsystems, el contratista principal de la primera etapa de Ares I. El Centro Marshall para Vuelos Espaciales, de la NASA, es la organización que administra el proyecto para la primera etapa del Ares I y dirige el diseño y el desarrollo del sistema de recuperación del cohete propulsor de combustible sólido. Otros grupos involucrados en la prueba fueron los siguientes: Pioneer Aerospace, el cual forma parte de Zodiac Aerosafety Systems, Fox Parachute Services, de West Virginia, Yuma Army Proving Grounds, en Yuma, Arizona, y la tripulación de vuelo del C-17 de la fuerza aérea del estado de Washington.

2. Según Ron King, el área de resistencia es la cantidad de área de la superficie (medida en pies cuadrados) que ofrece el toldo del paracaídas para resistir la circulación de aire. El área de resistencia se utiliza para calcular la carga total (área de resistencia x presión dinámica) del paracaídas, la cual constituye la fuerza resultante que actúa hacia arriba para reducir la velocidad de descenso del propulsor.

Traducido al español por Ramiro Franco
Fuente: Ciencia@NASA