Luego de viajar más lejos de lo que ningún ser humano antes en la historia, una de las partes más arriesgadas de la misión Artemis II aún está por llegar: el regreso a la Tierra. Está previsto que la cápsula Orión americe frente a la costa de San Diego (California) alrededor de las 8:00 p. m. del viernes, hora del este de Estados Unidos.
“En realidad estuve pensando en la reentrada desde el 3 de abril de 2023, cuando nos asignaron esta misión”, dijo recientemente a la prensa desde el espacio el piloto de Artemis II, Victor Glover. “Todavía no empecé siquiera a procesar todo lo que hemos vivido… y atravesar la atmósfera montados en una bola de fuego también es algo profundamente impactante”, añadió.
Los preparativos
En su último día completo en el espacio, la tripulación estuvo preparándose para su regreso a la Tierra repasando los procedimientos de reentrada y amerizaje, además de probarse las prendas de compresión, que pueden ayudar a prevenir los mareos provocados por el regreso a la gravedad terrestre.
El módulo de tripulación y el módulo de servicio se separarán unos 20 minutos antes de que Orión alcance las capas superiores de la atmósfera terrestre. La cápsula tripulada girará para que su escudo térmico absorba el impacto de las intensas temperaturas y mantenga a salvo a los astronautas en su interior. Si es necesario, una maniobra final de ajuste de trayectoria afinará el ángulo de vuelo unos 16 minutos y medio antes de entrar en la atmósfera.
La nave debe ingresar con un ángulo muy preciso. El doctor Chris James, profesor titular del Centro de Hipersónica de la Universidad de Queensland, en Australia, explica que existe un margen de error, pero es muy reducido: más o menos un grado. “Cuando alcancen la interfaz de entrada, van a querer asegurarse de que las condiciones sean exactamente las previstas”, señala James.
La interfaz de entrada es el punto en el que una nave espacial pasa del espacio a las capas superiores de la atmósfera de un planeta. “Si ingresan a demasiada altura y la nave produce algo de sustentación aerodinámica, podría rebotar y escapar nuevamente de la atmósfera. De ahí la necesidad de una precisión extrema”, apunta.
“Empieza lo bueno”
Rick Henfling, director de vuelo de Artemis II, explicó en una conferencia de prensa el miércoles que Orión alcanzará la interfaz de entrada a una altitud de 122 kilómetros. “Y ahí es cuando empieza lo bueno de verdad”, afirmó. Mientras se precipita a través de la atmósfera, el escudo térmico de Orión estará expuesto a temperaturas de alrededor de 2700ºC, aproximadamente la mitad de la temperatura de la superficie del Sol.
El escudo térmico fue objeto de especial atención, después de que resultara gravemente dañado durante la primera misión Artemis no tripulada. Sin embargo, al ajustar el ángulo de reentrada, los ingenieros confían en haber resuelto el problema.
Henfling señaló que desde la entrada en la atmósfera hasta que los astronautas americen en el océano Pacífico transcurrirán apenas 13 minutos. Se espera que, 24 segundos después de la reentrada, la cápsula pierda por completo el contacto con la Tierra durante seis minutos.
Al precipitarse a través de la atmósfera, la nave calienta el aire a tal punto que se desprenden electrones de los átomos de oxígeno y nitrógeno, formando un plasma con carga eléctrica que bloquea las señales de radio, explica James.
Según Henfling, una vez finalizado ese apagón de seis minutos, Orion se encontrará a unos 46 kilómetros de la superficie y seguirá descendiendo a alta velocidad. “Para entonces estaremos a unas pocas decenas de kilómetros del punto de amerizaje. Y ahí nuestra atención se centrará en el despliegue de los paracaídas”, explicó.
La desaceleración
La nave espacial atravesará la atmósfera terrestre a más de 40.000 kilómetros por hora. Para reducir la velocidad, James explica que el primer paso es utilizar la atmósfera como freno. La cápsula Orión está diseñada para no ser aerodinámica, por lo que “impacta la atmósfera literalmente como un ladrillo volador y luego utiliza la fuerza de arrastre de la propia atmósfera para desacelerar”, explica.
A estas velocidades, señala James, los astronautas “serán sacudidos con bastante intensidad”. Aunque los vehículos no tripulados podrían entrar en la atmósfera en aproximadamente un minuto, soportando fuerzas de alrededor de 100 G, eso está muy por encima de lo que un ser humano podría sobrevivir.
Para hacerlo más manejable para la tripulación, el ingreso en un ángulo determinado puede hacer que el proceso dure unos cinco minutos en lugar de uno, reduciendo así la fuerza G a la que se exponen. Una vez que la nave haya atravesado de forma segura esta fase, se desplegarán una serie de paracaídas para seguir reduciendo la velocidad. “Se desplegarán dos paracaídas piloto. Eso nos desacelerará hasta unas 200 millas por hora (322 kilómetros por hora)”, explicó Henfling.
Los paracaídas piloto están diseñados para estabilizar y frenar la nave antes de que se desplieguen los paracaídas principales, lo que “ocurrirá a unos 6000 pies (1,8 kilómetros) de altitud y reducirá la velocidad de la nave y de sus cuatro ocupantes hasta un suave amerizaje a unas 20 millas por hora (32 kilómetros por hora) en el Océano Pacífico”.
El amerizaje
Un equipo de recuperación estará esperando a los astronautas frente a la costa de California. La cápsula puede amerizar en posición vertical, boca abajo o de costado, y se inflarán airbags de color naranja brillante para ayudar a colocarla en posición vertical y permitir que la tripulación salga con seguridad.
Debbie Korth, subdirectora del programa Orión, dijo el miércoles: “Esperamos recuperar a la tripulación y trasladarla a la unidad médica dentro de las dos horas posteriores al amerizaje”. Calculó que los astronautas estarán de regreso en tierra firme, en la Base Naval de San Diego, dentro de las 24 horas posteriores al amerizaje.
Con la misión cumplida, tendrán su primera oportunidad de volver a caminar sobre suelo firme y reflexionar sobre el viaje de sus vidas. Se habrán unido a un grupo exclusivo de apenas 24 astronautas que volaron alrededor de la Luna. “Esta es la reentrada más rápida que realizó un ser humano en la Tierra en los últimos 50 años”, señala James.
James subraya que la NASA se toma muy en serio su misión de traer a los astronautas sanos y salvos a casa. “Pero hay una parte de mí que se sentirá mucho más tranquila cuando ya estén de vuelta aquí, en la Tierra”, afirma.
*Por Catherine Heathwood
Está previsto que la cápsula Orión americe frente a la costa de San Diego, en California; todo lo que hay que saber Ciencia