Planean paseo por los cuerpos menores del SS

De paseo por los cuerpos menores del sistema solar con “Comet Hitchhiker”

hitchhiker20150901 hitchhiker20150901bQue te den un aventón de un cuerpo del sistema solar a otro no es fácil. Tienes que encontrar la manera de aterrizar tu nave espacial de forma segura y luego conseguir que vuelva a ponerse en marcha hacia el próximo destino. El aterrizaje es especialmente difícil en los asteroides y cometas, con su baja atracción gravitatoria.

El concepto del “Comet Hitchhiker” (auto-stop cometario), desarrollado en el Jet Propulsion Laboratory de la NASA en Pasadena, California, plantea una nueva manera de entrar en órbita y aterrizar en cometas y asteroides, utilizando la energía cinética – la energía del movimiento – de estos pequeños cuerpos. Masahiro Ono, el investigador principal del JPL, tenía en mente “Hitchhiker’s Guide to the Galaxy” (“Guía del autoestopista galáctico”) al soñar con la idea.

“Hacer autostop en un cuerpo celeste no es tan simple como levantar tu pulgar, porque vuela a una velocidad astronómica y no se detendrá para recogerte. En lugar de usar el pulgar, nuestra idea es usar un arpón y una correa de sujeción” dijo Ono. Ono presentó los resultados sobre el concepto en la Conferencia SPACE del American Institute of Aeronautics and Astronautics el 1 de septiembre.

Un sistema de sujeción reutilizable reemplazaría la necesidad de usar un combustible como propulsor para entrar en órbita y aterrizar, por lo que el combustible no sería un problema, de acuerdo con el concepto de diseño.

En vuelo cercano al objetivo, lo primero que haría la nave espacial sería echar una cuerda extensible hacia el asteroide o cometa y unirse al mismo utilizando un arpón unido a la cuerda. A continuación, la nave desenrollaría la cuerda mientras se aplica un freno que haría adquirir energía a la nave espacial mientras ésta se acelera. Esta técnica es análoga a la pesca en la Tierra. Imagina que estás en un bote en un lago con una caña de pescar, y quieres atrapar un gran pez. Una vez que el pez muerde el anzuelo, lo que se hace es liberar más línea con una tensión moderada, en lugar de sostenerla firmemente. Con una línea lo suficientemente larga, el bote finalmente empareja su velocidad con la del pez.

Una vez que la nave espacial empareja su velocidad con la del “pez”- el cometa o asteroide en este caso -está lista para aterrizar con sólo enrollar la cuerda y descender suavemente. Cuando sea el momento de pasar a otro destino celestial, la nave espacial usaría la energía acumulada para desenrollar rápidamente la cuerda, lo que enviaría a la nave lejos hacia su próximo objetivo.

“Este tipo de autostop podría ser utilizado para múltiples objetivos en el cinturón principal de asteroides o el Cinturón de Kuiper, incluso 5 a 10 en una sola misión”, dijo Ono.

Ono y sus colegas han estado estudiando si un arpón podría tolerar un impacto de esta magnitud, y si se podría crear una cuerda de sujeción lo suficientemente fuerte como para soportar este tipo de maniobra. Se utilizaron simulaciones de supercomputación y otros análisis para averiguar lo que se necesitaría.

Los investigadores encontraron la que llaman la ecuación del autoestopista espacial (“Space HitchHike Ecuation”), que relaciona la resistencia específica de la cuerda, la relación de masas entre la nave y la cuerda, y el cambio de velocidad necesario para llevar a cabo la maniobra.

En las misiones que utilizan propulsión convencional, las naves espaciales utilizan una gran cantidad de combustible sólo para acelerar lo suficiente para entrar en órbita.

“Con Comet Hitchhiker, la aceleración y la desaceleración no requieren propulsor debido a que la nave espacial está cosechando energía cinética del objetivo”, dijo Ono.

Para cualquier nave espacial que aterrice en un cometa o asteroide, poder reducir la velocidad para llegar con seguridad es fundamental. Comet Hitchhiker requiere una cuerda de sujeción hecha de un material que pueda resistir la enorme tensión y el calor generado por una disminución rápida de la velocidad para entrar en órbita y aterrizar. Ono y sus colegas calcularon que un cambio de velocidad de aproximadamente 0,9 millas (1,5 kilómetros) por segundo es posible con algunos materiales que ya existen: Zylon y Kelvar.

“Sería como ir de Los Ángeles a San Francisco en menos de siete minutos”, dijo Ono.

Pero cuanto más grande sea el cambio de velocidad requerida para la inserción en órbita, más corto será el tiempo de vuelo necesario para llegar desde la Tierra al objetivo – así que si quieres llegar a un cometa o asteroide más rápido, necesitas materiales aún más fuertes. A 6,2 millas por segundo (10 kilómetros por segundo) el cambio de velocidad es posible, pero requeriría tecnologías más avanzadas, como una cuerda de nanotubos de carbono y un arpón de diamante.

Los investigadores también calcularon que la cuerda tendría que ser alrededor de 62 a 620 millas de largo (100 a 1,000 kilómetros) para que la maniobra de autostop pueda funcionar. También tendría que ser extensible y capaz de absorber los tirones, evitando que se dañe o corte por pequeños meteoritos.

Los pasos a seguir para estudiar el concepto son hacer más simulaciones de alta fidelidad y tratar de lanzar un mini-arpón a un blanco que imite el material que se encuentra en un cometa o asteroide.

Comet Hitchhiker está en estudio de fase I a través del NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC) Program. NIAC es un programa del Space Technology Mission Directorate de la NASA, ubicado en la sede de la agencia en Washington. El profesor David Jewitt de la University of California, en Los Ángeles, participó de esta investigación. El JPL es administrado por California Institute of Technology para la NASA.

Fuente: http://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=4707&utm_source=iContact&utm_medium=email&utm_campaign=NASAJPL&utm_content=comet20150901-1


Trabajo de Traducción de Alberto Anunziato (Paraná, Entre Rios, Argentina). Colaborador de la Sección Cometas de la LIADA.

Acerca de Luis Mansilla

Espacio dedicado al estudio y observación de estos Cuerpos Menores del Sistema Solar.

Publicado el 04/09/2015 en Comet News, Noticias cometarias, Viajando a los Cuerpos Menores y etiquetado en , , . Guarda el enlace permanente. Comentarios desactivados en Planean paseo por los cuerpos menores del SS.

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