Escudos térmicos inflables

Por Daniel Marín, el 9 agosto, 2012. Categoría(s): blog ✎ 17

El 7 de agosto la agencia espacial japonesa JAXA lanzó un cohete S-130 en un vuelo suborbital en la misión S-130-41 con un escudo térmico inflable. Una vez desplegado, el escudo tenía un diámetro de 1,2 metros y una masa de unos 20 kg. No fue recuperado, tal y como estaba previsto. Fue la primera prueba de un escudo de este tipo por parte de la JAXA.

El escudo térmico japonés se abre en el espacio (JAXA).
Escudo térmico inflable japonés (JAXA).

Los escudos inflables son tremendamente interesantes por varios motivos. Primero, porque son capaces de reducir la masa y tamaño de todas aquellas naves que viajen a mundos con atmósfera, como por ejemplo la Tierra, Marte o Titán. Además, son una de las propuestas más populares para ser usados en naves marcianas tripuladas o de gran tamaño. Este ensayo no ha sido el primero de este tipo de escudos, ni mucho menos. Justo hace unas semanas, el 23 de julio de 2012, los Estados Unidos llevaron a cabo una prueba del escudo IRVE-3. Con un diámetro de 3 metros y una masa de 426 kg, el IRVE-3 era mucho más grande que su homólogo japonés y, al igual que él, fue todo un éxito. Como indica su nombre, el IRVE-3 fue la tercera prueba del proyecto IRVE (Inflatable Re-Entry Vehicle Experiment). Los escudos IRVE han alcanzado velocidades de reentrada atmosférica del orden de 1 a 3 km/s, así que no han podido simular las condiciones precisas de una reentrada orbital a 8 km/s.

IRVE-3 (NASA).

En este sentido, los escudos térmicos inflables que han sido probados en condiciones más extremas han sido los IRDT (Inflatable Re-entry and Descent Technology Demonstrator), desarrollados en Rusia por NPO Lávochkin junto con la ESA. Los IRDT se basaban a su vez en los escudos inflables desarrollados para los penetradores marcianos de la misión Mars 96. El primer IRDT voló en febrero de 2000 coincidiendo con el primer lanzamiento de una etapa Fregat. De hecho, además de la carga IRDT-1 la propia etapa Fregat estaba rodeada por otro IRDT. El escudo térmico IRDT-1 logró regresar a la Tierra, pero no se desplegó correctamente y además aterrizó en medio de una tormenta de nieve, resultando dañado. El escudo de la Fregat desapareció con su carga. Esta ha sido hasta la fecha la única prueba orbital de un escudo inflable. Otros dos IRDT fueron lanzados en colaboración con la ESA, esta vez en vuelos suborbitales con cohetes Volná desde submarinos, pero no fueron recuperados. Los IRDT presentaban un diseño en dos fases. Primero se desplegaba el escudo térmico de 2,3 metros, para luego inflarse la parte exterior hasta alcanzar los 3,8 metros. En esta configuración el escudo actúa como paracaídas al mismo tiempo. Rusia confía en usar una versión del IRDT en las cápsulas de la misión marciana MetNet.

Pentrómetro de la Mars 96 con escudo térmico desplegable.
IRDT-1/Fregat (NPO Lávochkin).
IRDT-2 (ESA).

El vuelo de JAXA y el IRVE-3 de la NASA han reavivado el interés hacia este tipo de escudos. Como veremos en una entrada posterior, el éxito de una misión tripulada a Marte bien podría depender de ellos.

Lista de pruebas de escudos inflables:

1- IRDT-1 (9 febrero 2000): lanzado mediante un cohete Soyuz en trayectoria orbital. Masa: 112 kg.

2- IRDT/Fregat (9 febrero 2000): otro IRDT que protegía la etapa Fregat. No se recuperó.

3- IRDT/Cosmos-1 (20 julio 2001): prueba de un IRDT junto con la vela solar Cosmos-1 desde el submarino K-496. La carga útil no se separó del cohete.

4- IRDT-2 (12 julio 2002): lanzado mediante un cohete Volná en trayectoria suborbital desde el submarino K-44. El cohete falló. Masa: 146 kg.

5- IRDT-2R (6 octubre 2005): repetición del IRDT-2 desde el K-496. La prueba se cree que fue un éxito, pero el vehículo no fue recuperado.

6- IRVE-1 (6 septiembre 2007): lanzamiento del primer IRVE mediante un cohete sonda Terrier Orion desde Wallops Island.

7- IRVE-2 (17 agosto 2009): lanzamiento del primer IRVE mediante el cohete sonda Black Brant 9 desde Wallops Island.

8- IRVE-3 (23 julio 2012): lanzamiento del primer IRVE mediante el cohete sonda Black Brant 11 desde Wallops Island.

9- S-130-41 (7 agosto 2012): prueba del escudo japonés en la misión S-130-41.



17 Comentarios

  1. Daniel, viendo tu actividad en esta última semana ¿cuánto duermes de media cada día?

    siento no poder devolverte todo el bien que me has hecho con tu blog

    saludos desde La Mancha

  2. Otro escudo inflable (muy grande y soviético) que se te ha olvidado es el de la Leonov en su llegada a Júpiter buscando a Hal9000 y familia.

    1. Esos rusos siempre a la retaguardia de los yanquis, lograron llegar a Júpiter recién 9 años después de EEUU. En algo tenía razón von Braun (él que solía visitar este blog, no el ingeniero alemán).

    2. Si no recuerdo mal el escudo inflable era en la película, en la novela era un escudo ablativo. Pero al final los sueños de la ciencia ficción terminan haciéndose realidad.

    1. Yo lo entiendo como lo siguiente:

      Pues que aunque hayan recibido telemetria de los mismos durante las pruebas, los artilugios propiamente dichos se han estrellado o hundido en los océanos y no se han podido recoger para su posterior estudio.

      El que no los recojan suele ser mas una cuestión de presupuesto, que no sale muy barato seguramente y es posible que si no ha habido fallos no tenga mucho valor los exámenes que puedan hacerle después. Se sobre entiende en que estado quedará la nave después de un viaje sin «incidentes», se pueden gastar dinero en asegurarse del resultado pero como ya he dicho puede que el presupuesto no justifique el gasto.

    2. Hola

      No sé si todos pero alguno -al menos- se probó en la zona de Kamchatka que tiene todo lo necesario para no encontrar lo que se busca (practicamente inhabitada, montañosa, etc).

      Me refiero a Kura, el polígono de pruebas del Extremo Oriental de la Federación Rusa.

      Lo que recuerdo es que sí se buscó el aparato.

      En este vídeo se puede ver la reentrada de los RVs de un ICBM sobre Kura:

      http://www.youtube.com/watch?v=AaLvTZqXNmU

      Hasta luego

  3. Espectacular entrada. Me fascina esa tecnología es por eso que me llamó la atención lo del IRVE 3. Naturalmente desconocía lo extenso del desarrollo y que Rusia, cuando no, está a la vanguardia en estas tecnologías. Me da cosita publicar las cosas así sin saber el contexto.
    Genial entrada Dani,

    Saludos!

  4. me parece que esta tecnología seria muy útil para la misión
    MEGS por que precisa de un impatador , y ese impatador podría ser la etapa centauro provista de este escudo.claro también se
    podría usar la segunda etapa de un falcón 9,no se es algo de lo que esta pensando.

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Por Daniel Marín, publicado el 9 agosto, 2012
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