STARBASE, Texas—Por tercer día consecutivo, los ingenieros de SpaceX se preparan para lanzar el enorme cohete Starship al espacio, después de que un problema técnico y el mal tiempo impidieron el vuelo de prueba en dos intentos anteriores.
La ventana de lanzamiento de una hora se abre a las 6:30 pm CDT (7:30 pm EDT; 23:30 UTC) en el extenso sitio de desarrollo de cohetes de SpaceX en el sur de Texas, a pocos kilómetros de la desembocadura del río Grande en la frontera entre EE. UU. y México.
SpaceX canceló un intento de lanzamiento el domingo tras detectar una fuga en la tubería que transporta el propulsor de oxígeno líquido superfrío al cohete. Los técnicos solucionaron el problema a tiempo para un nuevo conteo regresivo 24 horas después, pero el riesgo de rayos en la zona impidió que el Starship despegara el lunes por la tarde.
Ahora, el equipo de lanzamiento de Starship espera que esta vez sí se logre el objetivo. SpaceX comenzará a cargar más de 10 millones de libras de metano criogénico y oxígeno líquido en el cohete de 404 pies de altura (123.1 metros) aproximadamente una hora antes del lanzamiento del martes.
En este vuelo, SpaceX tiene como objetivo lanzar el Starship hacia un aterrizaje programado en el océano Índico, a medio camino alrededor del mundo desde Texas. Los tres vuelos de prueba anteriores fracasaron antes de que el Starship alcanzara su objetivo.
No romper el escudo térmico
“Hay miles de desafíos de ingeniería que quedan tanto para la nave como para el propulsor, pero tal vez el más grande sea el escudo térmico reutilizable orbital”, dijo Elon Musk, fundador y CEO de SpaceX, el lunes.
SpaceX comenzó a volar Starships con aproximadamente 18,000 baldosas hexagonales, cada una del tamaño de un plato de cena. Estas baldosas estaban hechas de material cerámico, similar al diseño de las baldosas del escudo térmico que volaron en los transbordadores espaciales de la NASA. A partir de un vuelo de prueba en enero, SpaceX introdujo sus “baldosas de última generación” y agregó una capa de respaldo entre las baldosas y la estructura de acero inoxidable subyacente del Starship para protegerla de daños en el escudo térmico.
Al regresar del espacio, la nave experimenta temperaturas de hasta 2,600° Fahrenheit (1,430° Celsius), lo suficientemente calientes como para derretir el aluminio. Una de las razones por las que SpaceX eligió el acero inoxidable para la estructura principal del Starship es debido al mayor punto de fusión de este metal.
Eventualmente, SpaceX espera atrapar naves que regresan del espacio con grandes brazos mecánicos en la plataforma de lanzamiento, similar a la forma en que SpaceX ha demostrado que puede recuperar el enorme propulsor Super Heavy. Esto permitiría a SpaceX apilar teóricamente una nave recién volada sobre un propulsor directamente en la plataforma de lanzamiento, luego reabastecerla rápidamente y lanzarla de nuevo.
Hay muchas cosas que SpaceX debe demostrar antes de poder hacer esto. Pero la compañía ya ha demostrado que puede manejar algunos de los problemas más obvios, como encender repetidamente los motores Raptor del cohete. La prueba más definitiva será el éxito o fracaso de SpaceX con el escudo térmico del Starship.
“Estamos seguros de poder hacer un escudo térmico orbital completamente reutilizable, pero requerirá muchos vuelos y muchas iteraciones para identificar los puntos débiles en el escudo térmico, dónde necesitamos cambiar el diseño, ya sea fortaleciendo la baldosa o cambiando el tamaño del espacio entre las baldosas, o cambiando lo que está debajo de la baldosa”, dijo Musk durante una discusión transmitida en vivo por SpaceX el lunes.
El escudo térmico fue uno de los problemas más complicados del programa del transbordador espacial de la NASA. Miles de baldosas se despegaron del transbordador Columbia cuando la NASA voló por primera vez el orbitador sobre su avión transportador modificado 747 en 1979. El daño a las baldosas fue un problema recurrente a lo largo de los 30 años de vida del programa, lo que requirió reparaciones y reemplazos de baldosas dentro del hangar del transbordador entre misiones.
“El escudo térmico del transbordador espacial regresaba esencialmente parcialmente roto y requería muchos meses de restauración para volar de nuevo”, dijo Musk. “Lo que estamos tratando de lograr aquí con el Starship es tener un escudo térmico que pueda volar nuevamente de inmediato.”
En cada vuelo del Starship este año, SpaceX ha buscado probar el rendimiento de nuevos diseños de baldosas, incluidos aislantes metálicos y secciones del escudo térmico con “enfriamiento activo” para ayudar a disipar las temperaturas abrasadoras de la reentrada en la atmósfera.
“Hay 100 variables diferentes que podríamos ajustar con las baldosas del escudo térmico, pero la única forma de saber exactamente qué debemos ajustar es volar repetidamente y poder examinar la nave al aterrizar”, dijo Musk.
Antes de que SpaceX pueda probar el escudo térmico repetidamente, el Starship debe completar primero un vuelo completo de principio a fin. No ha logrado hacer esto en sus tres intentos este año, tras un año de avances con el Starship en 2024. SpaceX guió al Starship a un aterrizaje controlado en el océano Índico en varias ocasiones el año pasado.
“Hemos traído exitosamente la nave de regreso a través de la atmósfera y logrado un aterrizaje suave múltiples veces, por lo que sabemos que esto es posible”, dijo Musk. “Pero, en el proceso, hemos perdido muchas baldosas del escudo térmico, por lo que necesitamos poder hacer esto sin desprender baldosas del escudo térmico y hacerlo repetidamente.”
SpaceX también debe asegurarse de que los brazos de captura de la plataforma de lanzamiento no dañen el escudo térmico del Starship cuando regrese para aterrizar. Esto solo se intentará después de que los funcionarios de SpaceX estén seguros de haber resuelto el problema del escudo térmico durante las pruebas sobre el océano.
“Necesitamos asegurarnos de no raspar las baldosas mientras nos deslizamos por los brazos”, dijo Bill Riley, vicepresidente de ingeniería de Starship en SpaceX.
Charlie Camarda, un exastronauta de la NASA, ingeniero y científico de materiales, trabajó en alternativas al escudo térmico del transbordador desde la década de 1970. Uno de sus primeros trabajos en la NASA fue demostrar la viabilidad de un escudo térmico para el borde de ataque de las alas del transbordador espacial que utilizaba tubos de calor para el enfriamiento activo.
“Estábamos interesados en examinar los sistemas más duraderos”, dijo Camarda a Ars. “Lo primero que probé fue en realidad un borde de ala del transbordador metálico, y utilizaba tubos de calor, y fue construido por McDonnell Douglas. Era un competidor del carbono-carbono reforzado, el sistema pasivo de borde de ataque.”
Finalmente, la NASA optó por el escudo térmico de carbono-carbono reforzado para los bordes de ataque de las alas y el capó de la nariz del transbordador, mientras que el vientre del transbordador estaba protegido por baldosas de cerámica. Fue uno de estos paneles de carbono-carbono reforzado el que se rompió en el transbordador Columbia cuando fue golpeado por un trozo de espuma del tanque de combustible externo del transbordador durante el lanzamiento en enero de 2003. El daño no se detectó hasta que el transbordador se desintegró durante la reentrada 16 días después, matando a los siete astronautas a bordo.
Camarda voló como especialista de misión en el siguiente vuelo del transbordador en 2005 después de que la NASA desarrollara técnicas para reparar un escudo térmico dañado en el espacio.
“Hice muchas pruebas de calentamiento radiante y pruebas en túneles de viento hipersónicos de este borde de ala metálico, y básicamente tomaba el calor de la superficie inferior y lo bombeaba a la superficie superior, por lo que todo el borde de la ala brillaba casi a la misma temperatura porque era un transferidor de calor de dos fases tan efectivo”, dijo Camarda.
El trabajo de Camarda en la rama de estructuras térmicas del Centro de Investigación Langley de la NASA se limitó a pruebas en tierra en túneles de viento de alta temperatura. Sus diseños nunca volaron en el transbordador espacial.
“Cuando vi que SpaceX estaba probando diferentes tipos de escudos térmicos metálicos, los chicos… en mi antigua rama, estaban diciendo: ‘¡Guau, esto es fenomenal! Quisiéramos ser jóvenes de nuevo y que la NASA fuera tan vivaz, ¿sabes?’ Pero, desafortunadamente, no pudimos verlo.”
Camarda dijo que el enfoque de la NASA para las pruebas es muy diferente de la forma en que SpaceX maneja las cosas.
El elefante en la habitación
SpaceX ha culpado los contratiempos del Starship este año a fugas de combustible y un mal funcionamiento del motor. Aparte de los fracasos en vuelo del programa, otro Starship explotó durante una prueba en tierra en junio cuando un tanque de nitrógeno falló.
Elon Musk no mencionó nada de esto cuando apareció durante aproximadamente 20 minutos en la transmisión en vivo de SpaceX el lunes. Musk originalmente planeaba proporcionar una “actualización técnica” sobre la plataforma X Spaces el domingo. En este formato, Musk presumiblemente podría haber respondido preguntas de miembros de la prensa espacial y entusiastas del espacio ansiosos por detalles no solo sobre la promesa de un cohete tan potencialmente revolucionario como el Starship, sino sobre los obstáculos que SpaceX debe superar para hacerlo realidad.
Pero SpaceX canceló el evento sin explicación. En su lugar, Musk apareció en la transmisión en vivo previa al lanzamiento de SpaceX. La mayor parte de la discusión se centró no en actualizaciones técnicas detalladas, sino en los puntos de conversación familiares de Musk: hacer de la humanidad una especie multiplanetaria y por qué un cohete como el Starship es necesario para lograrlo.
Después del escudo térmico, uno de los próximos grandes objetivos de prueba para el programa Starship será el reabastecimiento en órbita. Este es un requisito crucial para cualquier vuelo del Starship que viaje al espacio profundo. El enorme cohete de SpaceX está diseñado para transportar hasta 150 toneladas métricas de carga a la órbita terrestre baja, pero no puede ir más lejos sin recargar sus tanques de propulsor criogénico.
Esto, como mucho del programa Starship desarrollado privadamente, es algo que nunca se ha hecho en el espacio antes. Musk dijo que espera demostrar esto el próximo año.
Pero el cronograma es incierto. Musk ha afirmado recientemente que SpaceX enviará sus primeros Starship no tripulados a Marte el próximo año. Eso no sucederá sin dominar el reabastecimiento orbital, algo que los funcionarios de la NASA creen que probablemente requerirá múltiples intentos para dominar.
¿Por qué le interesa a la NASA el reabastecimiento del Starship? La agencia espacial de EE. UU. tiene más de 4 mil millones de dólares en contratos con SpaceX para desarrollar una versión tripulada del Starship que pueda aterrizar astronautas en la Luna. Con estos contratos, la NASA cuenta con que el Starship esté listo para entregar una tripulación a la superficie lunar antes que China.
La Luna estuvo notoriamente ausente de la discusión de Musk el lunes. Dijo la palabra “Marte” al menos 13 veces, pero no mencionó la Luna en absoluto. Durante su presentación anterior sobre el Starship en mayo, dedicó solo 40 segundos de una charla de 40 minutos a la Luna.
Esto es notable, pero no sorprendente. Musk ha llamado a la Luna una “distracción” y en enero escribió en X que SpaceX “va directo a Marte”. Incluso antes de su ruptura con el presidente Donald Trump este verano, Musk le dijo a Ars en mayo que las “ambiciones del programa Artemis son demasiado bajas”.
“Deberíamos ir 1,000 veces más lejos, y ir a Marte”, dijo Musk en ese momento.
Mientras tanto, el administrador interino de la NASA, Sean Duffy, continúa reiterando el objetivo de la agencia de aterrizar astronautas en la Luna con el Starship en la misión Artemis III en 2027. Duffy, quien también es secretario de transporte, dijo el mes pasado que fue asegurado por la presidenta de SpaceX, Gwynne Shotwell, que la compañía está en camino con el módulo lunar Starship.
“Dijeron que si hay un retraso para Artemis III, no será por su culpa”, dijo Duffy.
Pero es imposible escapar de la tensión entre los objetivos del gobierno en el espacio y los de SpaceX. Tal vez un exitoso vuelo de prueba del Starship ayudaría a romper el hielo.
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