Si alguna vez has conducido a través de una nube de polvo que te ha nublado temporalmente la vista, enhorabuena: ahora tienes una comprensión parcial de un problema que enfrentarán los módulos de aterrizaje Artemis de la NASA cuando toquen la Luna. Daniel Stubbs, ingeniero aeroespacial del equipo de Entornos de Penacho y Aero en el Centro de Vuelo Espacial Marshall de la NASA en Huntsville, Alabama, pasa sus días estudiando cómo los gases de escape de los cohetes interactúan con el regolito lunar, porque nada arruina un aterrizaje lunar histórico como no poder ver el suelo.

Stubbs, nativo de Trussville, Alabama, que obtuvo una licenciatura, maestría y doctorado en ingeniería aeroespacial de la Universidad de Auburn, decidió al principio de su carrera universitaria que quería trabajar para la NASA, aunque el camino no estaba claro de inmediato. En la escuela de posgrado, tuvo la oportunidad de trabajar en el modelado de interacción pluma-superficie como parte de una subvención de Innovaciones en Etapas Tempranas de la NASA. Ahora, continúa ese trabajo, demostrando que a veces los proyectos de posgrado sí dan frutos.

Las misiones Apolo de la NASA revelaron que el regolito lunar (esencialmente partículas abrasivas y afiladas como cuchillas formadas por meteoroides que muelen la superficie lunar durante milenios) es una amenaza para los astronautas, naves espaciales, trajes espaciales y cualquier otra cosa que se le acerque. Los futuros exploradores lunares enfrentarán el mismo problema, pero peor: los nuevos módulos de aterrizaje son más grandes, más pesados y tienen más motores de cohete que el Módulo Lunar Apolo. Y a diferencia de aquellos módulos Apolo, que dejaban atrás sus etapas de descenso, estos nuevos despegarán directamente desde la superficie usando los mismos motores y propulsores. Predecir con precisión cómo interactúan las plumas de los cohetes con el regolito es clave para garantizar que el hardware del módulo de aterrizaje sobreviva y pueda realmente despegar para encontrarse con Orión y traer a los astronautas de vuelta a casa.

"El polvo y la pluma de regolito pueden dificultar que los instrumentos en los módulos de aterrizaje vean la superficie de la Luna", dijo Stubbs. "Si estos instrumentos no reportan lecturas correctas a las computadoras de guía, podría afectar un aterrizaje lunar". Además, cuando un módulo de aterrizaje despega, el regolito expulsado podría dañar instrumentos científicos u otros activos desplegados en la superficie, porque nada dice "un gran paso para la humanidad" como arenar accidentalmente tu propio equipo.

El programa de Sistema de Aterrizaje Humano de la NASA está llevando a cabo un estudio basado en tierra de las plumas de escape de los motores de cohetes y el polvo lunar en la cámara simuladora espacial de 60 pies en el Centro de Investigación Langley de la NASA en Hampton, Virginia. Las pruebas replicarán las condiciones que los módulos de aterrizaje lunar pueden experimentar (y crear) al aterrizar en la Luna. La investigación ayudará a los ingenieros a comprender las fuerzas aerodinámicas durante el descenso y ascenso, el calentamiento en la base del módulo de aterrizaje y la posibilidad de que un gran módulo de aterrizaje lunar se vuelque debido a la formación de cráteres o inestabilidad de la superficie.

Cuando el polvo se asiente (literalmente) y la NASA aterrice astronautas estadounidenses en la Luna en 2028, Stubbs podrá reflexionar sobre su trabajo modelando las mismas plumas que ayudó a predecir. A través del programa Artemis, la NASA tiene como objetivo enviar astronautas a explorar la Luna para el descubrimiento científico, beneficios económicos y construir la base para misiones tripuladas a Marte, en beneficio de todos y, con suerte, con menos percances relacionados con el polvo.