abril 15, 2024

Velocidad frente a frenos: comprenda qué hace que el alunizaje sea tan peligroso para las sondas y las naves espaciales pequeñas |  Ciencias

Velocidad frente a frenos: comprenda qué hace que el alunizaje sea tan peligroso para las sondas y las naves espaciales pequeñas | Ciencias

La ingeniería aeroespacial ha tenido una serie de fracasos cuando se trata de intentar aterrizar un avión pequeño en la luna. A fines de abril, la sonda japonesa Hakuto-R intentó aterrizar en la luna, pero el módulo perdió contacto con la Tierra y se estrelló contra el suelo durante el intento fallido.

El profesor de Física y Astronomía Flavio Alarsa explica que la alta velocidad está implícita y el hecho de que sea la luna no tiene atmosfera Haz que las misiones sean difíciles.

«La velocidad de las naves siempre ronda los 2.000 kilómetros por hora, una media de 8 kilómetros por segundo. Es como ir de Sao Paulo a la costa en 9 segundos. En la luna hay que bajar 1 metro por segundo, más que eso rompa la sonda”, explica el profesor.

Para aterrizar en cuerpos celestes que tienen atmósfera, como Marte, las naves tienen tres Diferentes sistemas de freno. son ellos:

  1. Escudo térmico
  2. el paraguas
  3. atrás

Para «pararse» en la luna, solo es posible confiar en misiles retro. Entiende a continuación cómo funciona cada uno de estos elementos.

¿Por qué las naves espaciales pequeñas fallan tan a menudo cuando intentan aterrizar en la luna? – Foto: Arte g1 / Juan Silva

1 – escudo térmico;

Como su nombre lo indica, el escudo sirve para protegerse de las altas temperaturas provocadas por el roce con la atmósfera, convirtiendo la nave en una enorme bola de fuego. El escudo mantiene los sensores de la nave que miden la altitud y capturan otros datos. En el exterior, la temperatura puede alcanzar los 2000°C y en el interior solo 10°C.

2 – paracaídas;

En ese segundo, se abre un paracaídas para seguir amortiguando la velocidad de caída. Sin embargo, como un escudo térmico, solo funciona cuando hay una atmósfera (que es la capa de gases que rodea a planetas como la Tierra y Marte).

3 – Retrocesos

Durante la fase final, los sensores miden la distancia y otras variables para eventualmente desencadenar reaceleraciones y realizar desaceleraciones finales, lo que resultará en el descenso.

Este es el momento más crucial.. Sobre todo porque los retrocohetes son El único tipo de frenado posible para el alunizajeLos cuales requieren enormes cantidades de combustible, que es difícil de transportar. Si hubiera algo malo con este paso, la nave chocaría y se desintegraría.

«Esto crea inestabilidad técnica. Suponiendo que hay cuatro cohetes en la base del módulo de aterrizaje, que se utilizan durante todo el descenso, queman mucho combustible. Y si uno de ellos deja de funcionar, eso es todo, la nave espacial se vuelve inestable», dice. Alarsa.

Caída vertical

El profesor también explica que en la Luna los módulos deben aterrizar perpendicularmente, a diferencia de, por ejemplo, los aviones, que descienden tangencialmente y paralelos a las líneas de aterrizaje.

«Pero va a entrar casualmente y tendrá que hacer una curva para girar hacia abajo, lo cual es algo muy delicado. En la misión Apolo, esa curva se llamaba la ‘curva de la muerte’. Da vueltas y vueltas», dijo. dice.

“Y todo esto puede funcionar, sin embargo, al final el barco puede chocar contra una roca y destruirlo todo”, apunta Alarsa.

Pie en el freno y ángulo recto

Cassio Barbosa, astrónomo del Centro Universitario FEI, explica que esto sucede porque los aterrizajes de vuelos espaciales siempre son momentos delicados.

«a La desaceleración es la etapa más crítica. Porque llega muy rápido y no solo implica poner el pie en el freno, sino que tiene un ángulo recto para hacerlo, para frenar lo suficiente como para que la órbita gravitatoria de la Luna lo recoja», dice.

Continuó diciendo que esta no es una ventaja exclusiva del alunizaje. “Es como un avión, los peores momentos son el despegue y el aterrizaje”, dice.

Anteriormente, en 2019, otras dos misiones tampoco tuvieron éxito. Ella estaba:

  • Bereshiten Israelque luego chocó con la luna Mal funcionamiento del motor. Fue la primera misión espacial privada con el objetivo de aterrizar en la Luna, y fue organizada bajo la dirección de la Agencia Espacial Norteamericana (NASA).

La imagen selfie de la nave espacial Bereshit se tomó a unos 13 kilómetros de la superficie lunar. La bandera israelí dice «Pequeño país, grandes sueños». Imagen: Divulgación/SpaceIL e Israel Aerospace Industries
  • Chandrayaan-2de India, desconexión con el suelo poco antes de aterrizar. El objetivo de la misión era obtener más información sobre la composición mineral de la Luna y la posible presencia de agua allí (que se confirmó en 2023, gracias a una misión china que recolectó esferas de vidrio en la superficie de la Luna en 2020).

India envió una misión a la Luna el 22 de julio de 2019. – Foto: Organización India de Investigación Espacial / Reuters

Además, Cassio Barbosa atribuye los intentos fallidos al hecho de que, muy probablemente, estas iniciativas de empresas privadas no se basaron en un plan espacial consistente.

También dice que cuando nieva contacto perdidoLa única forma de mantener una misión encaminada es cuando hay un sistema de navegación autónomo. cuando el problema implica Falla del motorno hay nada que se pueda hacer.

China: misión exitosa

El robot Yutu-2 que forma parte de la misión llegó al otro lado de la luna en enero de 2019, transportado por la sonda espacial Chang’e 4. – Imagen: Our Space/Disclosure

A fines de 2018, China lanzó un módulo de exploración para llevar al robot al «lado oscuro» de la luna. Solo puedes ver un lado de la Luna porque gira alrededor de sí misma al mismo ritmo que alrededor de la Tierra.

Cassio destaca que «China pudo realizar el primer alunizaje, incluso en la cara oculta de la Luna».

Ver también:

  • Los científicos han publicado una imagen sin precedentes de un agujero negro arrojando un poderoso chorro de materia.
  • Innovaciones en trajes espaciales que se utilizarán al regresar a la luna