Cuando los astronautas de la NASA regresen de la Luna durante las misiones Artemis, su nave espacial atravesará la atmósfera de la Tierra a más de 40.200 kilómetros (25.000 millas) por hora. A esa trepidante velocidad, la cápsula de la tripulación de Orion desencadenará dos formas de calentamiento, convectivo y radiante, contra las que su escudo térmico debe enfrentarse para proteger la nave espacial y a la tripulación. Por primera vez, el material del escudo térmico de Orion fue puesto a prueba simultáneamente ante ambos tipos de calentamiento en el Centro de Investigación Ames de la NASA en Silicon Valley, California. La serie de pruebas de abril de 2021 confirmó que el sistema del escudo térmico de Orion funciona según lo esperado cuando se expone a este calentamiento combinado, y fue certificado para las misiones lunares Artemis.
Cuando se combinan el calentamiento convectivo y el radiante, afectan el escudo térmico de manera diferente que como lo hace cualquiera de los dos por separado. Los equipos del centro Ames desarrollaron una forma de simular ambos a la vez en la instalación de chorro de plasma en arco, donde gases extremadamente calientes y de rápido desplazamiento fluyen sobre un objeto de prueba para aproximarse al calentamiento que experimenta una nave espacial al entrar en la atmósfera. Los investigadores añadieron una poderosa fuente de calor por láser, que simula el calentamiento radiante, a los calentadores convectivos ya en uso. Con ambos tipos de calentamiento en acción, las pruebas de la entrada de la nave espacial del centro Ames han sido las más realistas hasta el momento.
El equipo examinó primero el material que componía la mayor parte del escudo térmico de Orion, llamado Avcoat. Luego, se centraron en el material utilizado en los puntos del escudo térmico donde se conectan el módulo de tripulación de Orion y el módulo de servicio. El segundo material, que se muestra en estas pruebas, es un nuevo material inventado en el centro Ames: el sistema de protección térmica ablativa multifuncional tridimensional (3DMAT, por sus siglas en inglés). Este material combina la capacidad de aguantar el calentamiento de la entrada atmosférica con una resistencia extremadamente alta, y viajará por primera vez como parte de la próxima prueba de vuelo sin tripulación de Artemis I.
Autor: Abby Tabor, Centro de Investigación Ames de la NASA
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