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Lunes, 1 julio 2013
Astronáutica

Gran Enciclopedia de la Astronáutica (125): Aerofrenado

Aerofrenado

Astronáutica

La utilización intencionada del rozamiento atmosférico para reducir la velocidad de un vehículo es una técnica habitual en astronáutica que llamamos aerofrenado o frenado atmosférico.

Esta disminución de la velocidad puede utilizarse para ayudar a entrar en órbita alrededor de un planeta (aerocaptura), para modificar dicha órbita, o simplemente para preparar la maniobra de apertura de los paracaídas durante un aterrizaje, que sólo puede hacerse cuando dicha velocidad se ha reducido lo suficiente.

Las circunstancias implicadas durante el aerofrenado influirán en el diseño del vehículo. Un simple cambio orbital de baja energía puede hacer innecesaria la presencia de un escudo térmico. Por ejemplo, haciendo descender un poco el punto más cercano de la órbita con respecto a la atmósfera del planeta (periastro), provocando un breve paso a través de ella, el rozamiento ocasionará un descenso de la velocidad que a su vez reducirá la altitud del punto más alejado de dicha órbita (apoastro). Esta maniobra de frenado podría repetirse en varias ocasiones para disminuir cada vez más el apoastro, hasta convertir en circular una órbita que originalmente fuera elíptica (conseguida durante la captura orbital). Logrado el objetivo, se elevaría de nuevo el periastro, dejando al vehículo a salvo fuera de la atmósfera.

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En este tipo de maniobras, siempre será mejor realizar varios pasos de frenado consecutivos y de baja intensidad que uno sólo muy grande. En este último caso, el rozamiento sería tan importante que podría calentar demasiado el vehículo, dañándolo. Algunas misiones orbitales marcianas han practicado la técnica, orientándose de forma que sus paneles solares actúen como “alas”, ofreciendo una mayor superficie de rozamiento, pero siempre midiendo sus efectos y evitando superar los límites de calentamiento. Si esos límites deben ser superados, se hace necesario que la nave vaya equipada con la protección adecuada, como un escudo térmico. Ocurre así durante una entrada atmosférica previa al aterrizaje, durante la cual la desaceleración es muy rápida y genera una gran cantidad de calor debido al rozamiento. El aerofrenado es entonces muy útil porque ayudará a reducir la velocidad de llegada sin utilizar motores tan potentes, como sí ocurriría en cambio en un alunizaje, en un entorno donde no hay atmósfera.

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