Buscan mejorar simulaciones y avanzar en tecnologías para el desempeño de naves espaciales y aviones
Un equipo de investigadores del Centro de Investigación Langley de la NASA, en Hampton, Virginia, utilizan pelotas de béisbol para mejorar las simulaciones informáticas y avanzar en las tecnologías aeroespaciales.
Decidieron utilizar este ejemplo, pues cuando un jugador lanza una pelota de béisbol a 95 mph, el movimiento de la pelota se ve afectado por las corrientes de aire a través del cual se dirige, lo mismo sucedería con los cohetes espaciales en su trayecto de despegue.
De esta manera, los investigadores de la NASA utilizan programas informáticos para realizar complejas simulaciones con el fin de predecir cómo se mueve el aire sobre las naves espaciales y los aviones.
De esta manera, las simulaciones, denominadas dinámica de fluidos computacional (CFD), sirven de apoyo a programas de aeronaves y vehículos de lanzamiento como el Sistema de Lanzamiento Espacial (SLS), es un cohete que se está diseñando para llevar astronautas y carga a la Luna.
Para ello, Kestrel, un programa informático de simulación aerodinámica, es una herramienta de trabajo para el análisis del cohete SLS.
“Conocemos bien el uso de Kestrel para nuestro trabajo con el SLS, pero puede hacer mucho más. Nos interesan esas nuevas características y funcionalidades que pueden aprovecharse para futuros proyectos”, dijo Brent Pomeroy, aerodinamista de la NASA y ávido seguidor de los Marineros de Seattle.
“El uso de una pelota de béisbol es el claro ejemplo de un objeto que puede utilizarse para desarrollar nuevas habilidades: parece una forma sencilla, pero detalles como las costuras y los puntos hacen que su aerodinámica sea más compleja”, añadió.
La NASA utiliza pelotas de béisbol para validar técnicas aerodinámicas computacionales que pueden utilizarse para hacer avanzar la tecnología de esta.
“Con una pelota de béisbol se pueden utilizar trayectorias para validar CFD mucho más fácilmente que con vehículos aeroespaciales que requieren pruebas de vuelo caras y complicadas. Estas comparaciones desarrollan aún más la tecnología utilizada para las simulaciones”, añadió Sarah Langston, experimentalista de la NASA y aficionada a los Cubs de Chicago.
Pomeroy y Langston apoyaron a un becario para el proyecto, y seleccionaron a Richard Huang, aficionado de los Orioles de Baltimore. Cursa el tercer año en la Universidad de Maryland estudiando ingeniería aeroespacial.
Al utilizar un escáner informático del Laboratorio de Ciencias del Deporte de la Universidad Estatal de Washington y del Laboratorio de Metrología Langley de la NASA, Pomeroy generó meticulosamente un archivo informático que reflejaba la forma de una pelota de béisbol. Esto incluía no sólo la forma redonda de la pelota, sino también los detalles de las costuras.
Según Pomeroy, "era fundamental que modeláramos una pelota de béisbol de las Grandes Ligas con sumo cuidado para maximizar la precisión de la simulación".
Con el modelo informático de la pelota de béisbol de la MLB, el equipo añadió cuatro nuevas herramientas a su caja de herramientas de Kestrel: rugosidad de la superficie, transición de la capa límite, movimiento prescrito y movimiento del cuerpo que responde.
Tradicionalmente, la CFD se realiza utilizando una superficie lisa. Sin embargo, este equipo está investigando los efectos de la rugosidad. "Las simulaciones de la rugosidad ofrecen una mejor representación del mundo real y pueden mejorar la precisión de los modelos, reduciendo el coste de las pruebas y haciendo más seguros los vuelos espaciales tripulados", afirmó Langston.
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