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Cómo prevenir desastres de transbordadores espaciales similares a los de Columbia
Cuando y si el Gran Colisionador de Hadrones finalmente entra en acción, producirá una gran cantidad de datos como nada que los físicos hayan visto jamás. Estos datos consistirán en si las huellas de los escombros de aproximadamente mil millones de colisiones por segundo, medidas por detectores de partículas agrupados alrededor de los sitios de colisión.
Son demasiados datos para analizar en detalle, por lo que la mayoría simplemente se descartará utilizando un sistema de filtrado simple que busca trayectorias de interés y las almacena. Ese proceso debería terminar filtrando aproximadamente un centenar de eventos por segundo para un análisis detallado posterior. Y todo esto debe hacerse en tiempo real, ya que cualquier retraso abrumaría rápidamente la capacidad de almacenamiento en búfer que tiene el acelerador.
Entonces, ¿qué tiene que ver todo esto con el transbordador espacial? Resulta que un grupo de ingenieros de la NASA quiere utilizar un mecanismo similar para analizar la trayectoria de los escombros alrededor del transbordador espacial mientras despega. Su objetivo es utilizar la trayectoria de estas partículas de escombros para calcular su masa y densidad y también para rastrear su origen. Con el tipo de análisis adecuado, debería ser posible señalar trayectorias potencialmente dañinas a medida que ocurren.
No es necesario explicar por qué es importante, pero aquí va. En 2003, el impacto de los escombros con el transbordador espacial Columbia durante el lanzamiento, dañó tanto al vehículo que no pudo sobrevivir al reingreso. Un mejor análisis de ese incidente podría haber identificado la extensión del daño y así evitar la pérdida de ese transbordador.
Philip Metzger en el Centro Espacial Kennedy y sus amigos han construido la primera etapa de un sistema de filtrado que podría hacer ese trabajo en tiempo real usando un par de cámaras que toman alta resolución del lanzamiento desde diferentes ángulos. En conjunto, estas imágenes brindan una vista en 3D del lanzamiento, lo que permite a una computadora reconstruir la trayectoria de los escombros. Eso no es ciencia espacial pero, extrañamente, nunca se ha utilizado para analizar lanzamientos.
Metzger y compañía han puesto a prueba su idea al analizar un trozo de escombros arrojados durante el lanzamiento del STS-124, en mayo de 2008. En ese momento, a los ingenieros de la NASA les preocupaba que estos escombros fueran un ladrillo de una trinchera de llamas debajo del transbordador. . Un ladrillo que golpeó el transbordador durante el lanzamiento podría haber causado un daño significativo.
La nueva técnica, sin embargo, muestra que la partícula de escombros es espuma de baja densidad, casi con certeza del tapón de garganta del cohete propulsor sólido. Esto habría representado una pequeña amenaza para el transbordador.
Por supuesto, llegando a esa conclusión, un año después es de poca utilidad para la tripulación del transbordador que necesita evaluar el acondicionamiento de su vehículo casi de inmediato y ciertamente antes de embarcarse en el reingreso.
Ahí es donde entra en juego el mecanismo de filtrado similar al del LHC. Metzger al mismo tiempo dice que los datos son fáciles de recopilar con sus dos cámaras, pero el problema es revisarlos en busca de información interesante y útil. Un sistema de filtrado similar al LHC simplemente lo examinaría durante el lanzamiento y filtraría solo aquellas pistas de escombros que son lo suficientemente densas y masivas como para representar una amenaza.
Eso podría salvar vidas y, aunque el transbordador debe retirarse para esta fecha el próximo año, el proceso podría aplicarse fácilmente a futuros lanzamientos de cohetes en cualquier parte del mundo.
Ref: arxiv.org/abs/0910.4357 : Fotogrametría y análisis balístico de un proyectil de alto vuelo en el lanzamiento del transbordador espacial STS-124