Inventan un penetrador espacial

El llamado “penetrador” (penetrator tal y como se le bautizó en inglés) es un objeto de acero que fue puesto a prueba disparándolo contra un cubo de 10 toneladas de hielo para simular el mismo hielo que recubre la superficie de Europa, una de las lunas del planeta Júpiter.

Según explicaron los científicos a cargo del proyecto, el penetrador impactó en el bloque a una velocidad de casi 550 km/hora y desaceleró rápidamente, pero su estructura permaneció intacta, tal y como sucedió con el interior de sus componentes.

Explorando el sistema solar

Investigadores dicen que el penetrador es un sistema robusto y barato para transportar instrumentos a otros mundos.

Estos instrumentos podrían, por ejemplo, transportar sismómetros para estudiar el interior de planetas como Marte, o un laboratorio en miniatura de química orgánica para detectar actividad de microbios en los satélites de Júpiter.

Científicos creen que varios penetradores podrían ser desplegados a la vez, transportando quizás una red de sensores a ubicaciones distintas debajo de la superficie de estos cuerpos celestes.

El hecho de que pueda penetrar a unos metros de profundidad del satélite es importante porque si la vida existe en algún lugar del sistema solar, es posible que esté enterrado bajo la superficie, escondido de la radiación espacial.

Durante la prueba, el proyectil, que pesa unos 20kg, impactó en el bloque de hielo a la velocidad del sonido. Tras el choque, se comprobó que el proyectil no se vio afectado.

“Un éxito”

“Fue muy exitoso porque la velocidad de entrada fue mayor que la esperada y todos los sistemas que hemos revisado han sobrevivido”, explicó a la BBC, Marie-Claire Perkinson, coordinadora del programa industrial de Astrium UK, la compañía espacial que lleva el proyecto.

La última demostración fue llevada a cabo en Pendine, en el Oeste de Gales, en Reino Unido. Ahí es donde la compañía de defensa QinetiQ opera un cohete con el que objetos como este pueden acelerarse a alta velocidad antes de impactar en el objetivo. Normalmente, se emplea para probar nuevos tipos de misil.

“Este es un proyecto civil donde estamos aplicando muchas de nuestras capacidades técnicas en simulación, experimentos y materiales, pero no seríamos capaces de hacerlo sin la investigación que ha realizado el Ministerio de Defensa durante los últimos 30 o 40 años”.

Muchas ventajas

El penetrador espacial ha estado en desarrollo por casi 10 años y la idea original pretendía realizar una misión lunar bajo el nombre Moonlite.

Este proyecto se estancó, pero la idea de fabricar un “aterrizador duro” resultaba atractiva, así que la Agencia Espacial Europea (ESA) decidió retomar el concepto.

“Los penetradores ofrecen una cantidad de ventajas sobre los ‘aterrizadores blandos’, que tienen que disminuir su velocidad para alcanzar la superficie a salvo”, explicó el director del proyecto en ESA Sanjay Vijendran.

“Te permitirán penetrar de forma profunda más allá de la superficie, hasta tres metros, sin tener que taladrar. Y al ser ligero significa que puedes desplegar unos cuantos a la vez desde una nave espacial en órbita”.

En la demostración realizada sobre el bloque de hielo, el penetrador transportaba acelerómetros y recopiladores de datos para ayudar a los ingenieros a entender mejor la potencia del impacto.

Además, incorporaba un mecanismo especial para aislar los compartimentos interiores de la piel exterior del proyectil.

Limitaciones técnicas

Si el penetrador es disparado para impactar en el hielo, tal como el que recubre el satélite Europa o en un cráter de la Luna, tendrá que sobrevivir no sólo a la colisión sino también a las extremadamente bajas temperaturas, que pueden llegar a menos 200 grados centígrados.

Las baterías y la electrónica rápidamente dejarían de funcionar en esas condiciones.

Pero el equipo ha diseñado un sistema de suspensión a base de polímeros aTorlon. Este material colapsa cuando se somete a elevadas desaceleraciones, pero luego vuelve a su forma original para mantener un aislamiento de 2mm alrededor de la sensible caja interior.

La inspección tras el impacto del proyectil reveló que este sistema funcionó.

El penetrador llevaba consigo también un pequeño perforador que en una misión real podría tomar muestras de los alrededores para elaborar análisis posteriores.

Últimas pruebas

Futuras pruebas se centrarán ahora en las capacidades de la batería y comunicación del dispositivo.

Un penetrador tendrá una vida de sólo unas semanas una vez en el lugar, y necesitará de suficiente energía para llevar a cabo sus experimentos y luego enviar los resultados a la nave espacial que remitirá los resultados a la Tierra.

Los ingenieros creen que deberían contar con un sistema listo para volar antes del final de esta década.

Sin embargo, todavía no se ha asignado ninguna misión específica para este dispositivo. La ESA dispone de una nave espacial llamada Juice que volará a Europa en la próxima década, pero no hay espacio a bordo para esta tecnología.

No obstante, el equipo británico espera pronto se de la oportunidad para poner al penetrador en acción.