Esta simulación comienza con el Camión de Transporte Espacial Automatizado (ATV) de la Agencia Espacial Europea (ESA) entrando en la atmósfera de la Tierra representando el perímetro de la nave espacial como una nube tridimensional de puntos interconectados, la llamada «red computacional». Esto forma parte del proceso de modelado del movimiento ultrasónico de los gases alrededor de la nave espacial entrante a través de la «dinámica de fluidos computacional».
Este estudio de desaparición de ATV se realizó como parte de la actividad MIDGARD (Modelado multidisciplinario de fragmentación de reentrada inducida aerodinámicamente) de la Plataforma de innovación de espacio abierto de la Agencia Espacial Europea con el Departamento de Ingeniería Mecánica y Aeroespacial de la Universidad de Strathclyde. Esta actividad en curso tiene como objetivo reducir la incertidumbre sobre la simulación de una entrada destructiva en la atmósfera mediante la combinación de métodos de simulación de alta resolución pero costosos, de baja resolución y rápidos.
Un total de cinco vehículos todo terreno reabastecieron la Estación Espacial Internacional entre 2008 y 2015, todos los cuales fueron eliminados al volver a entrar en la atmósfera. La nave espacial más grande de Europa deja un legado a largo plazo como base para el módulo de servicio europeo de la nave espacial Orion de la NASA y la Agencia Espacial Europea, diseñada para llevar a los astronautas a la Luna, y se planea que vuele en la primera misión Artemis de la NASA a finales de este año.
Volver a entrar en una atmósfera destruida es una forma tradicional de deshacerse de naves espaciales y satélites al final de su vida útil, pero la Agencia Espacial Europea y las normas internacionales establecen que el riesgo de lesiones para personas o propiedades en la Tierra debe ser inferior a uno en 10.000.
“Abordar el riesgo de reingreso a la atmósfera es cada vez más urgente debido al aumento en el número de objetos en órbita y la consiguiente mayor frecuencia de reingreso”, dice Fábio Morgado de la Universidad de Strathclyde, que trabaja en MIDGARD. y corrosión térmica de objetos de reingreso como resultado de intensas cargas térmicas”.
El profesor Marco Fossati, investigador principal de MIDGARD y Fabio Supervisor, agrega: «El modelado y la simulación mejorados de la fragmentación inducida por la aerodinámica son fundamentales para diseñar sistemas para una desaparición segura y para evaluar los riesgos de impacto en el suelo asociados».
Un evento en Burdeos, Francia, a fines de este mes, reunirá a expertos en ‘aerodinámica’ para el reingreso, así como en ‘diseño para la desaparición’: la práctica de diseñar dispositivos espaciales para hacerlos más susceptibles de quemarse por completo en la atmósfera, en lugar de tener algún componente, sobrevive en la Tierra.
En el pasado, los elementos pesados, como los tanques de combustible o los asientos ópticos de los instrumentos, habrían tocado el suelo intactos, pero el rediseño de los sistemas para usar piezas más livianas o hacerlos más susceptibles de desprenderse temprano en el reingreso puede mitigar esto.
El taller Aero Thermo Dynamics & Design for Demise, ATD3, está organizado por la Agencia Espacial Europea con la Agencia Espacial Francesa CNES con la ayuda de HYFAR-ARA Hypersonic Flight and Atmospheric Re-entry Association.
El taller ATD3 se llevará a cabo el 27 y 28 de octubre.
Proporcionado por la Agencia Espacial Europea
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