La pintura sensible a la presión revoluciona el diseño aeroespacial con imágenes de alta precisión

Las tradicionales láminas de pintar por números han sido, durante décadas, una de las formas más sencillas para que niños y adultos se inicien en el arte. Sin embargo, en los laboratorios de investigación aeroespacial, la relación entre números y pintura ha tomado un giro radicalmente diferente. Ingenieros de la NASA y de empresas privadas como SpaceX, Blue Origin y Virgin Galactic emplean desde hace años la denominada pintura sensible a la presión (PSP, por sus siglas en inglés) para obtener imágenes detalladas del flujo de aire sobre aeronaves y cohetes en túneles de viento.

Esta innovadora técnica, que podría definirse como “imágenes por números mediante pintura”, ha evolucionado notablemente en los últimos tiempos gracias a la integración de cámaras de alta velocidad, superordenadores y sensores avanzados. El resultado es una capacidad sin precedentes para visualizar y analizar los complejos patrones de presión que actúan sobre las superficies de vuelo a velocidades supersónicas e hipersónicas.

**Una técnica nacida en los túneles de viento**

La PSP se basa en la aplicación de una fina capa de pintura especial sobre la superficie de un modelo de avión o cohete. Esta pintura contiene materiales fluorescentes cuya intensidad de emisión varía en función de la presión del aire que la rodea. Cuando se ilumina con luz ultravioleta, la pintura “brilla” de forma diferente según la presión local, y las cámaras capturan estas variaciones con gran precisión.

Hasta la llegada de la PSP, la medición de presiones sobre modelos en túneles de viento requería instalar cientos de diminutos sensores mecánicos, lo que limitaba la resolución y complicaba el procedimiento. Con la PSP, es posible registrar millones de datos de presión en una sola imagen, permitiendo un análisis mucho más exhaustivo y rápido.

**Revolución digital: cámaras y supercomputadores al servicio de la aerodinámica**

En los últimos años, el desarrollo de cámaras digitales ultra-rápidas y la mejora en la capacidad de procesamiento informático han multiplicado las posibilidades de la PSP. Las nuevas cámaras pueden capturar miles de imágenes por segundo, congelando en el tiempo fenómenos transitorios como ondas de choque, turbulencias o desprendimientos de flujo. Estos datos, procesados con algoritmos avanzados en superordenadores, permiten a los ingenieros “ver” el comportamiento aerodinámico en tiempo real y con una nitidez nunca vista.

Este avance ha sido clave en el diseño de las nuevas generaciones de cohetes y aeronaves. SpaceX, por ejemplo, ha empleado técnicas similares para optimizar la aerodinámica de sus lanzadores reutilizables y de la nave Starship, actualmente en fase de pruebas para misiones interplanetarias y, en el futuro, para el transporte de carga y tripulación a la Luna y Marte. Blue Origin también ha aprovechado la PSP en el desarrollo de su cohete suborbital New Shepard y del futuro New Glenn, con el objetivo de mejorar la eficiencia y la seguridad en cada lanzamiento.

**Aplicaciones en la exploración planetaria y el turismo espacial**

La NASA utiliza la pintura sensible a la presión no solo en el desarrollo de aviones supersónicos como el X-59 QueSST, diseñado para reducir el estampido sónico, sino también en la investigación de cápsulas de reentrada y módulos planetarios. Gracias a la PSP, los ingenieros pueden anticipar cómo se comportarán estas naves al atravesar atmósferas alienígenas, como la de Marte.

En el sector del turismo espacial, Virgin Galactic ha implementado estos avances en el diseño de su SpaceShipTwo para garantizar vuelos más suaves y seguros para los futuros pasajeros. Las simulaciones y los ensayos con PSP han permitido refinar la aerodinámica de la nave, reduciendo el riesgo de desprendimientos de flujo y mejorando la estabilidad durante el vuelo suborbital.

**Impacto en la ciencia de exoplanetas y más allá**

Curiosamente, la tecnología derivada de la PSP también ha encontrado aplicaciones en el estudio de exoplanetas. Los algoritmos de procesamiento de imagen desarrollados para analizar presiones en túneles de viento han sido adaptados para interpretar datos de fotometría astronómica, ayudando a caracterizar atmósferas planetarias distantes mediante la variación de luz durante los tránsitos.

**Pioneros en la industria aeroespacial española**

En España, la empresa PLD Space, pionera en el desarrollo de lanzadores reutilizables como Miura 1 y Miura 5, ha incorporado estas técnicas en sus campañas de ensayos, contribuyendo a posicionar al sector aeroespacial nacional en la vanguardia tecnológica europea.

Gracias a la simbiosis entre la pintura sensible a la presión, las cámaras de alta velocidad y la inteligencia artificial, la ingeniería aeroespacial vive una auténtica revolución visual que está acelerando el desarrollo de vehículos más avanzados, eficientes y seguros, tanto en la Tierra como más allá de nuestro planeta. El futuro del diseño espacial se pinta, literalmente, con números y luz.

(Fuente: NASA)