Una cápsula espacial en miniatura, apenas más grande que un juguete, acaba de ser propulsada a más de 4 200 km/h desde un cañón. Esta es la prueba realizada por la Agencia Espacial Europea (ESA) para validar la seguridad del rover Rosalind Franklin durante la misión ExoMars en 2028.
Para asegurarse de que el módulo de aterrizaje (EDLM) resista el descenso en la atmósfera marciana, los ingenieros construyeron veinte pequeñas cápsulas de 7,5 cm de diámetro. Estos modelos reducidos fueron lanzados desde un cañón de aire comprimido a una velocidad supersónica, casi cuatro veces la del sonido. Cada disparo simulaba las fuerzas aerodinámicas encontradas durante la entrada en la atmósfera de Marte.
Un pequeño robot observa una maqueta de la cápsula ExoMars.
Crédito: ESA - A. Conigli Estas cápsulas llevaban a bordo circuitos electrónicos para registrar datos valiosos: aceleración, trayectoria, estabilidad. Los resultados permitirán afinar el diseño del escudo térmico y del sistema de paracaídas, indispensables para frenar el descenso y proteger al rover de las sacudidas violentas.
Estas pruebas sometieron a los modelos a casi 17 000 veces la aceleración terrestre. Un golpe así habría destruido un equipo ordinario, pero las minicápsulas, diseñadas con materiales robustos, salieron intactas. La pequeña figurita de robot colocada al lado en la imagen le da un aire de juguete, pero lo que está en juego es muy real: preservar el material sensible que buscará rastros de vida antigua en Marte.
El rover Rosalind Franklin, equipado con un taladro capaz de perforar hasta dos metros de profundidad, debe despegar en 2028. Para lograrlo, cada etapa del descenso debe estar perfectamente controlada. Los datos recogidos por estos disparos a gran velocidad ayudan a los equipos a validar los cálculos de resistencia y trayectoria, un paso obligatorio antes del lanzamiento final.
Estos experimentos, aunque espectaculares, son solo una parte de las innumerables pruebas que esperan a la misión ExoMars. Detrás de la apariencia lúdica de estas pequeñas cápsulas se esconde un trabajo de ingeniería minucioso.
Las condiciones extremas de la entrada atmosférica marciana
Cuando una sonda llega a Marte, debe frenar bruscamente en una atmósfera muy tenue, cien veces menos densa que la de la Tierra. La velocidad inicial, que supera los 20 000 km/h, cae a unos pocos cientos de km/h en menos de ocho minutos. Este frenado genera temperaturas de más de 1 500 °C en el escudo térmico, mientras que las aceleraciones alcanzan de 15 a 20 veces la gravedad terrestre.
Para reproducir estas tensiones en tierra, los ingenieros utilizan cañones de gas o túneles de viento hipersónicos. Los pequeños modelos lanzados a 4 200 km/h soportan fuerzas similares a las de una reentrada real, pero en una duración muy corta. Los sensores a bordo miden las vibraciones, la presión y el calor, datos que permiten validar los materiales y la forma de la cápsula.
Estos ensayos también permiten estudiar la estabilidad aerodinámica. Una cápsula mal equilibrada podría volcarse y desintegrarse. Los veinte disparos sucesivos ayudan a afinar el centro de gravedad y los alerones de estabilización.
Fuente: Agencia Espacial Europea