A la hora de construir un sucesor para el trasbordador espacial, la NASA ha dado prioridad a un componente: un sistema que permita a la tripulación evacuar la nave en caso de catástrofe en la plataforma de lanzamiento o durante los primeros segundos del vuelo.

Por este motivo se está desarrollando un nuevo sistema de evacuación para el vehículo de exploración tripulado Orion, que la NASA tiene previsto enviar al espacio a bordo de los cohetes Ares en 2015. Ambos forman parte del Programa Constelación de la NASA para enviar humanos a la luna y, finalmente, a Marte.

El nuevo sistema de evacuación separaría el módulo de tripulación del cohete de lanzamiento en una fracción de segundo mediante una pequeña explosión controlada. De forma casi simultánea, un motor de cohete sólido se pondría en marcha, otorgando una fuerza de empuje de millones de libras para acelerar el módulo desde 0 a 600 millas por hora (965 kilómetros) en 3,5 segundos, colocando a los astronautas a una distancia segura antes de que el paracaídas del módulo se abriese.

En su día no se pensó que un sistema de evacuación para el trasbordador fuese necesario. El trasbordador se diseño originalmente para volar con frecuencia, poniendo en órbita enormes cargas tales como satélites de gran tamaño. “El trasbordador contenía tantos elementos de seguridad que se pensó que lo más seguro era cerciorarse de que siempre pudiese volver a la pista de despegue en caso de que el motor se apagase,” afirma Jeffrey Hoffman, ex-astronauta y en la actulidad profesor de aeronáutica y astronáutica en el MIT. “Si volvemos la vista atrás, todos coincidiríamos en que hoy día necesitamos un sistema de evacuación.”

La prueba de ello se dio con el trágico accidente de 1986, cuando el trasbordador espacial Challenger se desintegró a los 73 segundos de vuelo, debido a un fallo en uno de sus propulsores de cohete sólido. “Si la tripulación hubiese tenido un sistema para abortar el lanzamiento, puede que hubiesen tenido una oportunidad para escapar,” afirma Henri Fuhrmann, director de programa del nuevo sistema de interrupción del lanzamiento en Orbital Sciences, una compañía aeroespacial que se ha asociado con la NASA para diseñar y desarrollar el sistema de escape. La agencia espacial también se ha aliado con Lockheed Martin, Aerojet y Alliant Techsystems (ATK) para el proyecto.

El diseño del nuevo sistema está basado en el sistema de evacuación de lanzamiento construido para la cápsula Apolo; también guarda similitudes con el sistema de interrupción ruso para la nave Soyuz. El sistema ruso se utilizó con éxito en 1983, cuando una fuga de combustible provocó un incendio en la plataforma de lanzamiento unos segundos antes del despegue. Sin embargo, el nuevo sistema de la NASA también poseerá unas características novedosas, incluyendo un motor para guiar el módulo de la tripulación y unas boquillas para invertir el flujo de gases de alta temperatura. El sistema es “el primero de su clase,” señala Kevin Rivers, director de proyecto en el Centro de Investigación Langley de la NASA, en Hampton, Virginia. A diferencia de sus predecesores, el sistema funcionará a una altitud de hasta 91.440 metros durante las fases del vuelo en que el motor es más susceptible de sufrir accidentes.

La tripulación podrá iniciar la orden de interrupción, así como también podrá hacerlo el control en tierra o el ordenador de vuelo. Una vez que el módulo de la tripulación y la torre de interrupción del lanzamiento, que se encuentra encima del módulo, se despegan del cohete, un segundo motor llevará al vehículo hasta una orientación segura. Si se activa en la plataforma de lanzamiento, el módulo de la tripulación y la torre de interrupción volarán una milla en el aire y tres millas fuera del rango del cohete; durante el ascenso, estas distancias variarían dependiendo de las condiciones de vuelo. Una vez el vehículo se orienta, de modo que el escudo de calor mira hacia adelante, se conecta un tercer motor para separar la torre de interrupción de lanzamiento del módulo de la tripulación, los paracaídas se abren, y la cápsula cae de forma segura en el mar para ser recuperada posteriormente.

El motor de interrupción, el primer motor que se activa, tiene un diseño único; sus cuatro boquillas invierten el flujo de los gases de alta temperatura que genera y los aleja del módulo de la tripulación. El segundo motor, que está localizado en lo más alto de la torre y se usa para controlar y guiar el vehículo, es el más complejo y consiste en 8 pequeños propulsores que se activan de forma diferenciada para que la nariz del sistema de interrupción de lanzamiento apunte a la dirección que se considere más segura.

El Apollo utilizaba un sistema simple que estaba controlado de forma pasiva como si se tratase de un dardo gigante, afirma Rivers desde la NASA. “Debido a las propiedades de masa del nuevo sistema, la utilización de un sistema pasivo se consideró como una opción poco estable a nivel aerodinámico,” afirma David McGowan, ingeniero principal en Langley. “Sin los controles de altitud, el vehículo simplemente se daría la vuelta.”

“Los propulsores de guía son fantásticos,” señala Scott Uebelhart, miembro asociado de postdoctorado en MIT y que se encarga del estudio de los vuelos espaciales humanos. “Nadie ha puesto a prueba un nuevo motor de cohete como este en los últimos 40 años. Es un gran salto hacia adelante.”

La semana pasada, la NASA puso a prueba un sistema de interrupción de lanzamiento alternativo denominado como sistema de interrupción de lanzamiento max, y que está basado en algunos de los conceptos originales que se estudiaron dentro del Programa Constelación. Las pruebas demostraron una trayectoria estable, la reorientación y la separación del módulo de la tripulación del sistema de interrupción, y la recuperación en paracaídas del simulador del módulo de la tripulación, aunque su diseño tenía como objetivo principal la obtención de datos. No tenía por qué seguir los mismos criterios que el nuevo sistema. “Sólo se trató de una prueba rápida dentro de las investigaciones,” afirma Rivers.

El sistema de interrupción de lanzamiento del Orion tendrá su primer vuelo de prueba este año, y se llevarán a cabo más pruebas antes de que esté listo para el lanzamiento en 2015.

“Somos conscientes de que estamos construyendo un sistema que va a salvar vidas,” afirma Fuhrmann. “Es algo que esperamos no tener que poner en funcionamiento jamás, pero si fuera necesario, tienen que funcionar a la perfección.”