Los micrometeoritos son un peligro potencial para cualquier misión espacial, incluida la Mars Sample Return de la NASA. Las pequeñas rocas pueden viajar hasta 50 millas por segundo. A estas velocidades, «incluso el polvo podría dañar una nave espacial», dijo Bruno Sarli, ingeniero de la NASA en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland.
Sarli lidera un equipo que diseña escudos para proteger el Sistema de Entrada a la Tierra en Marte de la NASA de micrometeoritos y desechos espaciales. Recientemente, viajó a un laboratorio de la NASA diseñado para recrear de manera segura impactos peligrosos para probar los escudos y los modelos de computadora del equipo.
Ubicado lejos de los residentes y rodeado de dunas, el Laboratorio de Pruebas de Hipervelocidad Remota en las Instalaciones de Pruebas White Sands de la NASA en Las Cruces, Nuevo México, ha respaldado todos los programas de vuelos espaciales tripulados, desde el transbordador espacial hasta Artemis. El laboratorio también apoya las pruebas para los programas de la Estación Espacial Internacional, la Tripulación Comercial y el Reabastecimiento Comercial.
El laboratorio utiliza cañones de gas ligero de dos etapas para acelerar objetos a velocidades que simulan los impactos de micrometeoritos y escombros orbitales en el blindaje de la nave espacial. La primera etapa usa pólvora como propulsor de la misma manera que lo hace un arma estándar. La segunda etapa usa gas de hidrógeno altamente comprimido que empuja el gas hacia un tubo más pequeño, aumentando la presión en la pistola, como el pistón de un automóvil. La presión del arma es tan alta que nivelaría el edificio si explotara. «Es por eso que pasamos el rato en el búnker durante la prueba», dijo Sarli.
El Laboratorio de Pruebas de Hipervelocidad Remota de la NASA está equipado con cuatro cañones de gas ligero de dos etapas; dos pistolas de calibre 0,17 (diámetro interior de 0,177 pulgadas), una pistola de calibre 0,50 (diámetro interior de 0,50 pulgadas) y una pistola de 1 pulgada (diámetro interior de 1,00 pulgadas) en la instalación. El rango de 1 pulgada es de 160 pies de largo, desde la recámara de la pólvora hasta el final de la cámara del objetivo en el exterior.
Los ingenieros pasaron tres días preparándose para un experimento de un segundo. Utilizaron la pistola de gas ligera de dos etapas de tamaño mediano y alta presión (rango de calibre 50) del laboratorio que dispara pequeños perdigones de 16 a 22 pies por segundo. «A esa velocidad, podría viajar de San Francisco a Nueva York en cinco minutos», dijo Dennis García, el conductor de pruebas de calibre 0,50 en White Sands.
Si bien la velocidad de la bolita es rápida, los micrometeoritos viajan de seis a siete veces más rápido en el espacio. Como resultado, el equipo se basa en modelos informáticos para simular las velocidades reales de los micrometeoritos. La velocidad más lenta pondrá a prueba la capacidad de su modelo de computadora para simular impactos en sus diseños de escudo y le permitirá al equipo estudiar la reacción del material a tal energía.
Mars Sample Return es una campaña de múltiples misiones diseñada para recuperar muestras científicamente seleccionadas de rocas y sedimentos que el rover Perseverance está recolectando en la superficie de Marte. Traer esas muestras a la Tierra permitiría a los científicos estudiarlas utilizando los instrumentos de laboratorio más avanzados, los que existirán en la próxima década y en las décadas siguientes. La campaña es uno de los esfuerzos más ambiciosos en la historia de los vuelos espaciales, e involucra múltiples naves espaciales, múltiples lanzamientos y múltiples agencias gubernamentales. Goddard actualmente está diseñando y desarrollando el Sistema de Captura, Contención y Retorno que devolvería los tubos de muestra de Marte a la Tierra.
Con información de NASA
