viernes, junio 30, 2006

La última oportunidad para los transbordadores


Mañana, si el tiempo o algún problema técnico no lo impiden, se lanzará la misión STS-121 Discovery hacia la Estación Espacial Internacional.
El lanzamiento ha estado envuelto en una agria polémica que, por una vez, ha trascendido al exterior. El jefe de seguridad de la agencia, Bryan O'Connor, y el jefe de ingeniería, Chris Scolese, no han dado el visto bueno al lanzamiento, alegando que la nave no está preparada. Otro alto cargo de la NASA, Charlie Camarda, dimitió hace unos días por el mismo motivo.


¿Qué sucede? Hay que recordar que hace tres años y medio el transbordador Columbia se desintegró en la reentrada. La causa fue el desprendimiento de un trozo de espuma que cayó sobre la nave, abriendo un boquete en el frágil escudo de reentrada. Por allí se colaron los gases calentados por compresión adiabática que, poco a poco, fueron erosionando la nave hasta que ésta perdió el control.
¿Cómo fue posible esto? En realidad hay que recordar que el transbordador espacial resultó de un cúmulo de engaños, insensateces y trágica soberbia. La NASA nació con una política muy clara: derrotar a la URSS en el espacio. Para ello en los años 60 se le dieron todos los recursos imaginables. La NASA llevó la contienda hasta mucho más allá de lo que la URSS pudo resistir y su victoria a finales de los 60 quedó bien patente en el histórico vuelo del Apollo 11.
Sin embargo, la NASA se convirtió en un monstruo que no estaba en absoluto preparado para afrontar el futuro. Su glorioso pasado de los 60 hipotecó tres décadas de exploración espacial:
  1. En primer lugar, se acostumbró a una política de "crédito sin límite" (hay que recordar que los programas Mercury, Gemini y Apollo no sólo fueron muy caros, sino que salieron mucho más caros de lo que se había presupuestado sin que nadie les pasara factura por ello).
  2. En segundo lugar, la NASA no estaba dispuesta a abandonar su estructura y presupuesto inflados y en lo sucesivo haría lo que fuera para mantenerlos.
  3. En tercer lugar, la NASA no toleraría una política de "pasos atrás".

No es de extrañar que cuando el Congreso de los EE.UU. ordenó a la NASA cancelar el programa Apollo porque era demasiado caro ésta fuera a buscar desesperadamente algún otro proyecto que cumpliera los tres requisitos anteriormente mencionados.

Se presentaron varios:

  1. Mantener el Apollo Applications Program bajo mínimos con la esperanza de que algún día se retomaran los viajes a la Luna.
  2. Montar una nueva nave evolución de las Gemini y montar un programa espacial equivalente al que estaba adoptando la URSS con sus Soyuz.
  3. Montar una flota de transbordadores espaciales.

La idea de mantener el Apollo bajo mínimos se descartó, pues no cumplía la condición 3 (paso atrás).

La idea de montar una Gemini-2 se descartó, pues no cumplía la condición 3 (paso atrás). También se descartó porque era una opción demasiado barata (y, por supuesto, la NASA deseaba un presupuesto lo más alto posible). Para colmo de males, la NASA no quería hacer algo parecido a la URSS, sino algo claramente distinto y, supuestamente, superior. Finalmente, la iniciativa llegaba desde el Goddard Space Center, no desde Houston que, dentro de la NASA, cree que tiene la exclusividad de decidir sobre vuelos tripulados.

La tercera idea era algo que llevaba mucho tiempo rondando por la NASA. Ya el primer pionero de la astronáutica, Konstantin E. Tsiolkovsky, dijo a finales del s.XIX que para que el vuelo espacial fuera barato se presisaba que las naves fueran reutilizables.

Dicho y hecho, la NASA optó por montar un transbordador. El nuevo elefante blanco de la agencia cumplía todos los requisitos habidos y por haber:

  1. Se prometía una nave con grandes capacidades de carga (unas 50 toneladas en órbita baja).
  2. Se prometía una nave polivalente (lanzamiento de satélites, reparación de satélites, mantenimiento de estructuras en órbita, realización de experimentos...)
  3. Se prometía una nave más segura que sus predecesoras.
  4. Se prometía una nave mucho más barata que sus predecesoras y que jubilaría en breve a todos los cohetes de usar y tirar de los EE.UU.
  5. Se prometía una nave que realizaría un gran número de vuelos (hasta 50 por año).

La NASA presentó la propuesta al Congreso de los EE.UU. que, obviamente, aceptó entusiasmado. Sin embargo, cuando llegaron los primeros diseños de las compañías resultó que ¡ay! la factura del desarrollo del proyecto ascendía a 40.000 millones de dólares de la época (1971). Teniendo en cuenta que el pico presupuestario de la NASA había llegado a 4000 millones en pleno auge de las Apollo (1968) y que desde entonces había caído hasta la mitad pero al Congreso le seguía pareciendo mucho no es de extrañar que éste pidiera a la NASA desarrollarlo por la mitad del precio.

La NASA pasó el dato a los contratistas, que rediseñaron los transbordadores. Ahora ya no se veían los futuristas diseños de antes y muchos empezaron a discutir que las nuevas naves fueran capaces de cumplir las elevadas expectativas que se habían depositado en ellas. No obstante, la NASA propuso esos diseños al Congreso.

Sin embargo la realidad le jugó una mala pasada a la NASA. Llegó la crisis del petróleo y el Congreso pidió que el presupuesto se redujera al mitad otra vez. En esto momento los altos cargos del proyecto ya se dieron cuenta de que iba a resultar imposible cumplir las características que habían prometido. La NASA se vio en una encrucijada, podía cancelar el proyecto y volver a la opción Gemini-2 o bien seguir adelante y... mentir.

Uno de los responsables del proyecto lo dijo bien claro "we hated to do it, but we were obtaining so many votes...". Así, la NASA obtuvo lo que deseó: un gran presupuesto con el que alimentar su gran familia pero ¿a qué precio?

  1. La capacidad de carga del transbordador no llegó a las 30 toneladas.
  2. La nave resultó capaz de realizar un amplio abanico de misiones.
  3. La nave resultó ser mucho más insegura que sus predecesoras y muchísimo más que la Soyuz soviética/rusa.
  4. La nave resultó ser muchísimo más cara que los cohetes convencionales (el transbordador multiplicó por 30 el presupuesto inicialmente previsto por vuelo).
  5. El número de vuelos no alcanzó los 10 al año.

El desastre era fácilmente previsible, pues los errores de diseño del transbordador son tan flagrantes que no escapan al más mínimo análisis serio. El transbordador es una máquina intrínsecamente cara e intrínsicamente insegura.

Por ejemplo, el fallo que acarreó la pérdida del Columbia. El tranbordador adopta un diseño más o menos clásico: un gran depósito central de hidrógeno y oxígeno con dos motores laterales de combustible sólido. El cohete japonés H-2 y el europeo Ariane 5 siguen el mismo esquema. No voy a relatar aquí los problemas que tienen los transbordadores en general y que son el motivo real por el que nadie, aparte de los EE.UU., tiene naves espaciales reutilizables en uso. Sin embargo, sí voy a decir que el principal problema es el sobrepeso que acarrea el hecho de pretender la reutilización.

Para eliminar peso y hacer que el transbordador vuele (recordar que de todos modos ya puede llevar a órbita bastante menos peso del que se prometió) se tomaron una serie de medidas, algunas de ellas francamente estúpidas y que serían fatales en el Challenger y el Columbia.

En el caso del Columbia nos encontramos con que ese bonito depósito de combustible no cuenta con la protección adecuada. Me explico: el hidrógeno debe almacenarse a -250ºC, el oxígeno a -180ºC. Para evitar que se forme escarcha se coloca una espuma aislante alrededor del depósito. Eso mismo es lo que tienen todos los cohetes que usan estos combustibles. Sin embargo en los transbordadores, para ahorrar peso, no pusieron un carenado externo. De hecho, para ahorrar peso, ni siquiera los pintan de blanco, como estaba inicialmente previsto y los dejan de ese curioso color naranja.

¿Y qué? Bueno, ahora imaginad un depósito de 9 metros de diámetro y 60 de alto recubierto de gomaespuma. Dejamos gran parte del depósito un mes a la intemperie (cosa que no debía pasar porque, recordemos, los transbordadores debían hacer 50 vuelos al año y entre cada misión sólo debía haber 160 horas de trabajo efectiva), expuesto al sol, la lluvia, el viento, etc. Ahora lanzamos nuestro transbordador. ¿Alguien en su sano juicio espera que los 1700 metros cuadrados de gomaespuma aguanten de una pieza? ¿Si los Boeing 747 estuvieran recubiertos de espuma, esperaría alguien que se mantuviera de una pieza a 900 Km/h? No. Los diseñadores del Ariane 5, del H-2 y de todos los cohetes que usan espuma aislante tampoco. Por eso incluyen un carenado externo de metal que proteje de los desprendimientos. Sin embargo recordemos que, para ahorrar peso, no se hizo eso con los transbordadores.

Así pues, llegamos una terrible conclusión: los transbordadores espaciales están condenados a que se sigan cayendo trozos de espuma. Eso lo sabe la NASA desde el accidente del Columbia, otra cosa es que no lo hayan querido decir hasta ahora.

Realmente un cohete convencional podría volar aunque la maldita espuma se le cayera. El viejo Ariane 4 tenía un aislante especial se caía literalmente a pedazos en cada lanzamiento. Pero, claro, en un cohete convencional la espuma no tiene ningún lugar contra el que impactar. En el transbordador, la espuma puede caer... en el transbordador, que la NASA colocó (de forma bastante absurda, como se demostró después) en un lateral. Allí la espuma que cae puede impactar directamente contra las frágiles losetas térmicas.

Así pues ¿qué veremos cuando la NASA lance el Columbia? Realmente no parece que la "seguridad" de los transbordadores esté en peligro. La nave está, sencillamente, tan mal diseñada que sólo una reforma radical podría mejorar sustancialmente la seguridad. La NASA podría (y debería) haberlo hecho en 1986, tras el accidente del Challenger, pero no recibió fondos para ello y quedó atrapada en su propia trampa. En el 2003, tras el fiasco del Columbia, ya era demasiado tarde para emprender esas reformas, además de falta de fondos la NASA se había envuelto en otra monumental chapuza de diseño: la Estación Espacial Internacional. Por último, en el 2003 los transbordadores ya llevaban 22 años volando, no es justificable hacerles reformas a estas alturas.

Así, veremos casi seguro nuevos desprendimientos de espuma. ¿Qué hará la NASA cuando los noticiarios señalen en las pantallas de millones de estadounidenses los trocitos de peligrosa espuma? Le quedan dos opciones:

  1. Decir "aquí no pasa nada" ya que esos trocitos son ahora mucho más pequeños y no representan peligro. Además, ahora hay mucha más vigilancia y, en caso de emergencia, el transbordador se puede refugiar en la Estación Espacial Internacional hasta que llegue otro transbordador al rescate (olvidemos el hecho de que a éste también se le caerá la maldita espuma) o bien que les rescaten naves Soyuz rusas o Shenzhou chinas (cosa de la que la NASA no quiere ni oír hablar).
  2. Admitir que los transbordadores son inseguros y cancelar directamente el programa. Eso obligaría también a cancelar la participación de EE.UU. en la Estación Espacial Internacional y cabrearía mucho, muchísimo, a sus socios internacionales (Rusia, Europa y Japón). Pero, por otro lado, dejaría libres unos 6000 millones de dólares al año que la NASA podría invertir en el Programa Constellation (retorno a la Luna).

¿Qué hará la NASA? Personalmente me decanto por la primera opción, pero otras voces dicen que en realidad el nuevo director de la agencia está preparando el camino para la segunda.

Hagan sus apuestas, sólo quedan 24 horas.

5 Comments:

At 11:34 a. m., Blogger adamesku said...

Muy interesante el artículo...
Yo me decanto por la huída hacia delante...

De momento, parece que esta noche es la nueva intentona ya que se ha abortado el lanzamiento debido a la presencia de cumulonimbos a menos de 20 millas de la plataforma de lanzamiento.

Ya se verá!!

 
At 2:06 p. m., Blogger Pedro said...

Gracias.

Ya veremos qué sucede.

 
At 9:42 a. m., Blogger idp said...

eee! que lo han logrado y nada ha explotado!!!! :D que bién! Queremos más analisis currados!!! Genial el post!

 
At 4:29 p. m., Blogger Pedro said...

Aún queda pendiente el de Chernóbil... Pero ese es mucho más largo, habrá que colgarlo en la web.

 
At 1:42 a. m., Anonymous Anónimo said...

muy bueno gracias

 

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