Artemis II afronta su maniobra más arriesgada: la reentrada de la nave Orion en la atmósfera terrestre
- En trece minutos, la cápsula pasará de una velocidad hipersónica a detenerse casi por completo
- Cada ángulo, cada maniobra y cada segundo deben estar calculados con precisión milimétrica
La misión Artemis II afronta un momento especialmente crítico. Tras completar con éxito el viaje programado alrededor de la Luna, la cápsula Orion se dispone a realizar la maniobra más arriesgada que queda por delante: la reentrada en la atmósfera terrestre. En apenas trece minutos, la nave pasará de una velocidad orbital a detenerse casi por completo, enfrentándose a temperaturas capaces de fundir metales, en una secuencia donde cada ángulo, cada movimiento y cada segundo deben estar calculados con precisión milimétrica.
La maniobra de propulsión llevada a cabo por los motores del módulo de servicio, conocida como inyección translunar, ha sido el único gran impulso que ha necesitado la nave durante todo su viaje. Desde ese momento, Orion se desliza en una "trayectoria de retorno libre": una ruta en forma de ocho que la ha llevado hasta la Luna y ahora la devuelve a la Tierra. La nave se mueve como una canica lanzada en un cuenco de dos cavidades, pasando de la influencia gravitatoria de la Luna a la de la Tierra impulsada, sobre todo, por su propia inercia y el equilibrio entre ambos campos gravitatorios.
El trayecto de vuelta se ha prolongado durante aproximadamente cuatro días. Aunque la gravedad terrestre es la principal fuerza que guía el retorno, la nave está realizando pequeños encendidos de sus motores auxiliares para ajustar con mayor precisión la trayectoria.
Separación crítica: la cápsula queda expuesta
Poco antes de entrar en contacto con la atmósfera, Orion ejecutará una de sus maniobras más delicadas: la separación del Módulo de Servicio Europeo, donde se encuentran los paneles solares, los motores principales y los equipos de soporte vital. A partir de ese instante, el módulo de tripulación quedará completamente expuesto, dependiendo exclusivamente de su escudo térmico para no desintegrarse durante el reingreso.
La nave Orion, durante el proceso de ensamblaje previo al inicio de la misión Artemis II. EFE/EPA/CRISTOBAL HERRERA-ULASHKEVICH
Segundos después, doce propulsores de control de reacción orientarán la cápsula con una precisión extrema. El objetivo es posicionar el escudo térmico en el ángulo exacto frente a la atmósfera, un aspecto que se convierte en una cuestión de vida o muerte. Si el ángulo es demasiado superficial, la nave rebotaría sobre las capas altas de la atmósfera y se perdería para siempre en el espacio con los cuatro astronautas en su interior. Si es demasiado pronunciado, la fricción generaría cargas térmicas y fuerzas G capaces de destruir la cápsula o de poner en riesgo a la tripulación.
La física extrema del choque con la atmósfera
La reentrada se producirá a unos 40.000 km/h, lo que equivale a más de 30 veces la velocidad del sonido. En esas condiciones, el aire no puede apartarse con la suficiente rapidez y se comprime violentamente frente a la nave, lo que hace que se ionice y se convierta en plasma, un gas supercalentado que alcanza temperaturas superiores a los 2.700 °C sobre la superficie del escudo térmico. De esta manera, no es la fricción en sí la que produce principalmente ese calor, sino la brutal compresión del aire que envuelve a la cápsula.
Separación y reentrada
InfografíaRTVE Fuente: NASA y elaboración propia
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El escudo térmico, fabricado con material ablativo Avcoat, está diseñado precisamente para enfrentarse a este entorno. Su funcionamiento es tan simple como sofisticado: el material se quema y se desprende capa a capa de manera controlada, arrastrando el calor lejos de la estructura y manteniendo el interior dentro de límites seguros.
Pero las temperaturas infernales no serán la única amenaza. Durante esta fase, los astronautas experimentarán una desaceleración extrema. Las fuerzas alcanzarán hasta 4G, lo que significa que sentirán su peso multiplicado por cuatro. En otras palabras, si por ejemplo pesan 70 kilos en la Tierra, durante esos momentos su cuerpo se comportará como si pesara 280 kilos, lo que hará que la sangre se vuelva más difícil de bombear para el corazón, cada movimiento requiera un esfuerzo enorme y respirar les cueste mucho más.
Sin embargo, una fuerza de hasta 4G es intensa pero tolerable para personas entrenadas en posición recostada (como van los astronautas, tumbados mirando hacia arriba), especialmente teniendo en cuenta que la maniobra no durará mucho tiempo y que en esa postura se distribuirá la fuerza por todo su cuerpo, en lugar de cargarla sobre la columna vertebral o el cuello. Los pilotos de cazas pueden aguantar fuerzas de hasta 9G con trajes especiales.
La "maniobra de reentrada con rebote"
Maniobra de reentrada con rebote
InfografíaRTVE Fuente: NASA y elaboración propia
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A diferencia de otras cápsulas, Orion no realizará una reentrada directa. Pondrá en práctica una maniobra conocida como skip entry o "maniobra de reentrada con rebote", una técnica que introduce una capa adicional de control y seguridad. El proceso se desarrollará en tres fases:
Primer contacto: la cápsula penetrará en las capas altas de la atmósfera, reduciendo de forma drástica su velocidad inicial.
Rebote: gracias a su forma y a la sustentación aerodinámica, volverá a elevarse brevemente, saliendo parcialmente de la atmósfera.
Entrada final: después iniciará el descenso definitivo hacia la superficie terrestre.
Este rebote no es un efecto accidental, sino una maniobra cuidadosamente calculada. Permite distribuir mejor el calor, reducir el estrés estructural y, sobre todo, ajustar con mayor precisión el punto de amerizaje. Mediante ligeros giros sobre su eje —control de alabeo—, los ingenieros pueden modificar la dirección, ya que la estructura genera cierta sustentación aerodinámica que permite controlar la trayectoria. De esta manera, a diferencia de las cápsulas más antiguas —que seguían trayectorias principalmente balísticas, con un control muy limitado—, Orion descenderá de forma más controlada, utilizando su ángulo de alabeo para dirigir la fuerza de sustentación.
12.31 min
Transcripción completa
reconocimiento médico
Bueno, queremos conocer más detalles sobre lo que va a ocurrir en estas
próximas horas, que sin duda va
a generar muchísima expectación.
Ya saben que hay un programa especial en esta casa de RTVE, esta madrugada
con Lorenzo
Milá, donde podremos seguir toda la maniobra de amerizaje de la emisión a
Artemis en directo.
Pero queremos conocer
más sobre esta vuelta a casa, de esta misión tripulada a la Luna, la primera,
ya
saben, en 50 años. Y queremos comentarlo con Eva Villaver,
insistiendo
que es subdirectora
del Instituto Astrofísico de Canarias.
¿Qué tal? Muy buenos días.
Hola, buenos días. Bueno, estamos
mucho en los medios de comunicación en que es un momento crítico,
la vuelta a la Tierra, pero realmente lo que va a ocurrir en estas próximas
horas es algo que ya hemos visto otras veces, la vuelta de misiones,
que caen en la atmósfera y luego caen en un punto del Pacífico, luego van a
rescatarles
es decir, ¿por qué es tan crítico este momento?
Pues es tan crítico porque si os fijáis en la forma de la cápsula donde van los
astronautas, es un cono que depende completamente de la
fuerza de fricción para frenarse.
Entonces el ángulo de entrada es lo que determina que
la maniobra de frenado pueda ejecutarse o no.
Y esa maniobra de frenado pues depende simplemente de la
superficie expuesta, de la parte baja del cono.
Por eso es tan crítico, porque si no entra con el ángulo
preciso exacto, pues no se frena y probablemente la misión no sea un
éxito pero todo va a salir bien seguro esperemos que todo salga bien que sea
un éxito porque así
lo decía también el comandante no va a ser un éxito hasta que estemos sanos y
salvos le queríamos preguntar
también, claro, por ese escudo térmico del que estamos hablando, ¿es la única
protección que van a tener los
astronautas, los cuatro astronautas, fuera más de 2.760 grados, dentro
ellos pues a 25, porque claro, ¿qué pasó en la misión Artemis I con esas
grietas?
que hacían peligrar la misión, se han solventado, es muy importante
también el protagonista, este escudo térmico, para que hagan una reentrada
correcta en la atmósfera claro si nos fijamos por ejemplo en la forma de los
aviones o de los coches y
están diseñados de tal manera que sean aerodinámicos, que haya la mínima
superficie de fricción con el aire
Esto es el caso completamente contrario.
Necesitamos que la superficie de fricción
sea muy amplia, es la base de la cápsula, y ahí se tiene que empujar
la atmósfera, la velocidad que lleva se va transformando en energía térmica, en
calor,
y si el escudo térmico no funciona tiene grietas pues toda la nave se va
se
ver comprometida. Obviamente el problema que tuvo la
Artemis I se ha solucionado y esperemos, por eso es crítico,
porque esperemos que todo funcione bien tal y como está previsto perdone la
ignorancia pero no hay otra manera
de volver a la Tierra menos arriesgada?
Es decir, ¿por qué el ser humano no opta por otra
manera de volver? No sé si me explico
había un transbordador diseñado con alas
Para que una reentrada en la atmósfera
funcione y puedas maniobrar con ella necesitas alas.
Pero las alas en el espacio no sirven de nada porque no hay fricción.
Entonces tienes que diseñar algo de tal manera que te sirva
en la reentrada y que te sirva para viajar por el espacio unas alas con las
que puedas maniobrar y
sería más fácil la reentrada no te sirven de nada en el viaje a la Luna
con lo cual tienes que optimizar si quieres llegar
tienes que quitar las alas entonces tienes que arriesgar la reentrada y
forzar la fricción
hacer que la fuerza de fricción sea la que desacelere la misión.
Claro, está hablando de los transportadores que tenía la NASA que
Claro, está hablando de los traspladadores que tenía
desacelere la misión
se jubilaron hace ya muchísimos años, ¿no?
Con los que se iba a la Estación Espacial Internacional.
Pero eso está muy cerca, o sea, la Estación Espacial Internacional está a
400 kilómetros, aquí estamos hablando de que la Luna está a casi 400
400.000. Es un viaje completamente diferente.
Y en un viaje tan largo, las alas
pesan, no te sirven de nada.
Eso es lo crítico. Y seguimos
hablando de cifras de 40.000 kilómetros es a la velocidad 40.000 kilómetros por
hora es a la velocidad
a la que va a entrar en la atmósfera, pero luego sí que ese descenso va a ser
progresivo porque
acabará amerizando a 30 kilómetros por hora.
¿Cómo se consigue pasar de esa velocidad imponente?
a una velocidad más reducida para que también sea un éxito el amerizaje?
La atmósfera es lo que frena en este caso.
La base de la cápsula es la que ejerce esa presión
la energía cinética se transforma en energía térmica esto parece una clase
de física pero afortunadamente este tipo de emisiones
nos da la oportunidad de hablar de cosas que también usamos en el día a
día.
Entonces, toda esa velocidad se
transforma en calor.
Por eso la necesidad del escudo térmico, porque estamos transformando
velocidad en temperatura
Y la atmósfera es lo que frena.
Vayamos un poco más allá
Uno de los objetivos de la misión Artemis II es que en un futuro
poder instalar una base fija de los seres humanos en nuestro satélite, en
la
Luna. En el momento en que esto ocurra,
imagino que los viajes a la Luna serán más frecuentes
entonces se está trabajando ya en cómo serían estos viajes de ida y vuelta se
vería siempre con el mismo sistema
que hemos visto ahora con
Artemis II? Esa es la manera más eficiente que
hemos encontrado a día de hoy para hacer este viaje tan complejo.
A ver, estas misiones a tan largo plazo,
estos proyectos a tan largo plazo, pues requieren que se vayan dando múltiples
pasos para que todo
eso acabe siendo una realidad pues hace falta pues voluntad política economía y
misiones a largo plazo que no estén sujetas a los vaivenes políticos
Ahora mismo lo que está planeado es que la siguiente misión Artemis orbite la
Luna
sin astronautas y haya unas naves de descenso a superficie, no
tripuladas, y la siguiente ya irá tripulada.
Poco a poco irán dando los pasos para poner un sistema de
comunicaciones alrededor de la luna que está construyendo la agencia espacial
europea
habrá que hacer una serie de pasos para hacer esto una realidad todavía estamos
lejos
pero no tan lejos cuánto de lejos es decir cuando volveremos a ver a un ser
humano pisando la superficie
lunar? Los planes son para el 2028 de NASA
O sea, un ser humano no está tan lejos.
Ah, pues esto es pasado mañana.
Efectivamente
Pues nada, Lluís. Lluís, ¿tú qué estás dispuesto?
Arriba, arriba. Bueno, no digas esto porque
para ser astronauta hay que prepararse muchísimo.
Es decir, no cualquiera puede hacer un
viaje como este. Y vamos a preguntarle si te parece cómo
se están preparando para estas últimas horas, porque igual
que lo hicieron antes del despegue, Eva, ahora, ¿de qué manera se están
preparando para bajar?
a la Tierra y cuáles van a ser los siguientes pasos cuando americen?
Porque entiendo que se va a seguir también un protocolo,
para la adaptación
no efectivamente todo está muy medido desde la trayectoria el ángulo de
reentrada ahora mismo pues están haciendo cosas tan básicas como quitar
todo
los objetos móviles de la cápsula, porque obviamente cuando
te vas a mover a tan alta velocidad y tienes que soportar una deceleración
tan grande
no quieres que haya nada que se esté moviendo alrededor de la nave.
Están viendo
cómo es el pronóstico del tiempo, que todo vaya bien, que todos los ángulos y
las trayectorias
estén confirmados. O sea, toda una serie de protocolos.
Estas misiones lo miden todo al milímetro
El pronóstico del tiempo, Eva, estabas comentando, ¿qué
previsión tiene que cumplirse para poder amerizar sin problema porque
claro, en el despegue sí que estábamos pendientes de esas rachas de viento que
a lo mejor..
Bueno, imagino que en el despegue siempre se puede posponer y dejar otro
intento, pero la vuelta no.
O sí,
o... Efectivamente.
A ver, el tiempo es crítico, pues sobre todo en la misión de rescate, tengamos
en cuenta
que van a amerizar, o sea, es un impacto en el mar y hay que ir a
rescatarlo.
Si el mar
está bravo, el rescate va a ser más complicado, pero esperemos que eso no
ocurra. A mí que me gusta mucho hablar del
futuro es que por eso hemos insistido
en cuando el ser humano volverá a pisar la luna y nos has dicho que es el 2028
y Marte,
¿Lo vamos a ver? Lo del viaje a Marte.
Porque claro, si está costando tanto lo de la Luna, imagínate
Marte. A ver, Marte es muy complejo, Marte
está muy lejos.
O sea, Marte es un sueño para
muchos, pero hacerlo realidad a día de hoy, y esto es una opinión personal,
yo creo que todavía nos falta mucho nos faltan porque sobre todo porque porque
sería a día de hoy como lo
contemplamos es un viaje solo de ida volver desde el martes no sería no
sería a día de
hoy factible. Y todavía hay muchas cosas que tenemos
que aprender.
Por ejemplo..
los astronautas estarían sometidos a radiaciones muy intensas en el viaje,
es un viaje muy largo..
etc. Marte a día de hoy todavía no es
posible
Perdona, estás diciendo que ahora mismo mandar al ser humano a Marte sería
mandarlo, pero esas personas tendrían que asumir que no volverían
nunca a la Tierra
Sí, a día de hoy sería solo un viaje de ida.
Estamos hablando a lo largo de estos días de jornadas históricas, de hitos
históricos
Esperemos que la misión sea todo un éxito, pero en cualquier caso, Eva,
también esto...
Y lo decías..
y lo comentábamos, estamos aprendiendo muchísimo de física porque parecía una
clase de física
esto está también animando a los niños y a las niñas también al ver una mujer
que ha ido a la luna
a ser ingenieros, a ser astronautas, a dejarse llevar por estas imágenes tan
maravillosas
que hemos visto y por todo lo que estamos contando
Yo creo que una de las componentes más importantes de este tipo de misiones es
la emoción.
Y lo que hace la emoción es inspirar, inspirar a futuras generaciones
de científicos y científicos, de ingenieras, de niños que ahora mismo
están viendo esto,
están viendo lo emocionante que es, porque realmente es emocionante y que
en el futuro decidirán optar por
una carrera científica.
Entonces este tipo de impacto no tan obvio de medir, muchas veces nos
fijamos
en los desarrollos tecnológicos que han permitido las misiones espaciales o
el impacto que tiene en la industria o lo que hemos aprendido desde el punto
de vista de la
medicina, etc. Pero hay un impacto difícil de medir y
es
que estamos hablando todo el rato en los medios de comunicación de cosas
como fuerzas de fricción,
trayectorias mecánica celeste eso está llegando a niños y niñas y eso hará
que en un momento dado opten por carreras científicas y optar por una
carrera científica es trabajar
para que la humanidad viva mejor
Sin ir más lejos mi hijo que me decía ayer que eres el astronauta,
funcionando. Empiezan queriendo ser astronautas y
acaban siendo médicos
de familia, curando el cáncer, lo que sea.
Lo que sea, pero es importante..
que esto llegue. Eva, ha sido un placer hablar contigo
durante estos minutos y resolver algunas dudas
sobre lo que nos está apasionando a muchos, que es esta misión a la Luna
que está a
punto de finalizar.
Insistimos en recordar que lo van a poder seguir los telespectadores en
directo en un programa especial
esta próxima madrugada en este plató con Lorenzo Milay y también Mónica
López, la responsable del tiempo que lo van a
narrar todo
Eva, muchísimas gracias.
Gracias a vosotros.
La coreografía de los paracaídas
Una vez superada la fase más violenta del descenso, Orion entrará en la etapa final: la apertura de su sistema de paracaídas. A unos 7.000 metros de altitud, se desprenderá la cubierta superior de la cápsula, dejando al descubierto un sistema compuesto por once paracaídas. Estos se desplegarán en una secuencia perfectamente coreografiada, diseñada para reducir progresivamente la velocidad.
En pocos minutos, la cápsula pasará de velocidades hipersónicas a unos 30 km/h en el momento del impacto con el agua. El amerizaje está previsto en el océano Pacífico, frente a la costa de San Diego. Una vez en el agua, la cápsula será asegurada por los equipos de rescate. Si amerizase de manera invertida, cinco globos de flotación se inflarán automáticamente para devolverla a su posición correcta.
En la zona de descenso ya se encuentra desplegado el dispositivo de recuperación, coordinado por la NASA y la Marina de Estados Unidos. El buque USS John P. Murtha actuará como base principal, apoyado por helicópteros MH-60S Seahawk, buzos especializados y equipos médicos.
Los astronautas serán evacuados en helicóptero poco después, rumbo al buque, donde se someterán a una evaluación médica inmediata.
Imagen de archivo de la nave Orion, después de amerizar en el Pacífico durante la misión Artemis I. EFE / EPA / MARIO TAMA
El escudo térmico: bajo lupa hasta el último momento
La reentrada que está a punto de producirse no solo es crítica por su complejidad, sino también por el contexto técnico que la rodea. Tras Artemis I, la misión no tripulada de 2022, los ingenieros de la NASA detectaron una erosión inesperada en el escudo térmico de Orion. Aunque el sistema cumplió su función y protegió la cápsula, el comportamiento del material ablativo se degradó en exceso, superando las previsiones en algunas zonas.
Desde entonces, la agencia espacial ha llevado a cabo un análisis exhaustivo, pero en lugar de sustituir el escudo para Artemis II, optó por ajustar el perfil de reentrada, aumentando ligeramente el ángulo de descenso para reducir el tiempo de exposición al calor extremo. La decisión, respaldada por revisiones independientes aunque no exenta de debate, convierte esta reentrada en una prueba clave no solo para la misión, sino para el futuro del programa.
