La NASA prueba un innovador sistema para medir temperaturas y esfuerzos en vuelos hipersónicos
La NASA está a punto de dar un paso crucial en la investigación de vuelos a velocidades extremas al probar, por primera vez en condiciones reales, un avanzado sistema capaz de medir temperatura y deformaciones estructurales en vehículos que se desplazan a velocidades hipersónicas, es decir, superiores a Mach 5 (más de cinco veces la velocidad del sonido, aproximadamente 6.174 km/h). Este acontecimiento, previsto para este verano, supondrá el debut de esta tecnología en vuelos reales a bordo de dos cohetes de investigación, marcando un hito en la comprensión y el desarrollo de vehículos capaces de soportar condiciones extremas durante la reentrada o el tránsito atmosférico a velocidades ultraelevadas.
El sistema, desarrollado en el Centro de Investigación de Vuelo Armstrong de la NASA en California, ha sido concebido para afrontar uno de los principales retos en el diseño de vehículos hipersónicos: la monitorización precisa y en tiempo real de los parámetros físicos que soportan las estructuras durante el vuelo. Los sensores tradicionales suelen quedar obsoletos ante las altísimas temperaturas y los violentos cambios de presión y esfuerzo que se producen a estas velocidades. El nuevo sistema utiliza una red de sensores miniaturizados y materiales avanzados para captar tanto la temperatura como las deformaciones (o ‘strain’, en terminología técnica) en puntos clave de la estructura del vehículo.
La importancia de esta innovación radica en su potencial para mejorar la seguridad y la eficiencia de futuros vehículos espaciales y misiles hipersónicos. Hasta la fecha, la monitorización de estos parámetros en entornos tan extremos era limitada y, en muchas ocasiones, dependía de estimaciones indirectas o modelos informáticos. Ahora, por primera vez, los ingenieros podrán contar con datos empíricos obtenidos directamente en vuelo, lo que permitirá validar y perfeccionar los modelos teóricos y, en última instancia, acelerar el desarrollo de nuevas generaciones de naves y aviones espaciales.
Las primeras pruebas de este sistema se realizarán a bordo de dos cohetes de investigación que despegarán este verano desde instalaciones estadounidenses. Durante su breve pero intenso vuelo, los sistemas de sensores recogerán información crítica que será transmitida en tiempo real al centro de control. Los ingenieros esperan obtener datos precisos sobre el comportamiento de los materiales, la distribución de las temperaturas y los puntos de máxima tensión, información que será esencial para el diseño de futuras misiones tripuladas y no tripuladas a la órbita baja terrestre e incluso a destinos más lejanos.
En el contexto internacional, la carrera por el dominio de la tecnología hipersónica se ha intensificado en los últimos años. Empresas privadas como SpaceX y Blue Origin, conocidas por su liderazgo en lanzadores reutilizables y turismo espacial, han mostrado interés en sistemas de protección térmica avanzados que permitan la reutilización de sus vehículos en misiones cada vez más exigentes. SpaceX, por ejemplo, ha realizado pruebas con nuevos escudos térmicos en su nave Starship, mientras que Blue Origin planea aplicar materiales innovadores en el desarrollo de su lanzador New Glenn. Por su parte, la española PLD Space ha avanzado en la reutilización de su cohete Miura 1, aunque hasta ahora sus vuelos no han alcanzado velocidades hipersónicas, pero se prevé que el futuro Miura 5 sí lo haga.
El desarrollo de tecnologías hipersónicas también es fundamental para la exploración de exoplanetas y lunas del Sistema Solar. Vehículos capaces de soportar las brutales condiciones de la reentrada atmosférica serán imprescindibles para traer muestras de otros mundos, como planea hacer la NASA con futuras misiones a Marte, o incluso para enviar sondas que sobrevivan a la densa atmósfera de Venus. En este sentido, la colaboración entre agencias espaciales públicas como la NASA y la ESA, y empresas privadas, será clave para afrontar los desafíos técnicos y económicos que plantea la exploración más allá de la Tierra.
Históricamente, los vuelos hipersónicos han supuesto uno de los mayores retos para la ingeniería aeroespacial. Desde el programa X-15 de la NASA en los años 60, que permitió alcanzar velocidades superiores a Mach 6, hasta las actuales pruebas con vehículos experimentales como el X-43 y el X-51, el conocimiento de los efectos térmicos y mecánicos sobre las estructuras ha sido limitado. La nueva generación de sensores representa un salto cualitativo que permitirá no solo mejorar la seguridad de los astronautas y las cargas útiles, sino también optimizar el diseño de materiales y reducir costes mediante una mayor reutilización de componentes.
En definitiva, el inminente vuelo de este sistema de medición supone un avance estratégico para la industria aeroespacial global. Su éxito permitirá a la NASA y a sus socios internacionales y privados afianzar su liderazgo en el desarrollo de tecnologías hipersónicas, abriendo nuevas posibilidades tanto en la exploración espacial como en aplicaciones comerciales y de defensa. La recopilación y análisis de estos datos marcará el camino hacia una nueva era de vuelos más rápidos, seguros y eficientes.
(Fuente: NASA)
