Fallas técnicas en los lanzamientos de cohetes espaciales

in #stemsocial2 months ago (edited)

Lanzamiento de Coehetes Espaciales, Video by NASA-Imagery from Pixabay (CC0)

Desde mediados del siglo pasado se dio inicio a una competencia de potencias mundiales con la mirada puesta en el Espacio alrededor de nuestro planeta Tierra. Se ha escrito mucha literatura sobre Astronomía y se tiene una amplia gama de vídeos y películas inspiradas en los esfuerzos realizados en el siglo XX, los desarrollos actuales y planificación a futuro de los Estados Unidos y sus competidores globales para expandir el conocimiento humano a través de la exploración del Espacio, incluyendo las pruebas de nuevos métodos de investigación y el ensayo de envío de misiones espaciales no tripuladas con destino hacia la Luna, Marte, Júpiter y asteroides que hasta hace unos años atrás serían inimaginables llevar a la realidad.

Cohete Súper Pesado (Super Heavy Rocket)

Para entender la importancia de los avances tecnológicos en materia de viajes espaciales, tripulados o no, debemos estar claros en que las inversiones económicas de los Estados Unidos de América llegaron a consumir cerca del 10% del Producto Interno Bruto de ese país hasta finales de la década del 2000-2010, de allí que exista un aprovechamiento del material usado en esas expediciones para observadores en el Espacio. El ejemplo más claro es que anteriormente se usaban los cohetes Saturno V (1967-1973), cuyo consumo de combustible era muy exigente por las dimensiones y masa de más de 3.000 toneladas que permitieron llegar hasta la Luna, pero que eran cohetes desechables. Este tipo de cohetes súper pesados operaba en varias etapas de lanzamiento que se desarrollaban a determinadas altitudes y velocidades de la estructura metálica. Podemos describir las múltiples fases del vuelo de un cohete y las impresionantes velocidades alcanzadas y que superan el punto máximo de la presión dinámica(max Q), donde se puede visualizar y escuchar la onda de choque, tal cual se observan en los aviones supersónicos de las fuerzas armadas de la aviación.

Representación del Cohete SpaceX, de ChristianBodhi (CC0)


Hasta la fecha han ocurrido 2 eventos de fallas técnicas en las etapas de aterrizaje durante los ensayos de lanzamiento de cohetes espaciales de la agencia SpaceX, el primero de ellos ocurrido el 9 diciembre del año pasado con el Cohete SpaceX StarShip SN8, cuyas pruebas técnicas de vuelo fueron satisfactorias, pero no ocurrió lo mismo con los protocolos de aterrizaje vertical, por lo que explotó durante esas maniobras de vuelta a tierra firme. Nuevamente se realizó el ensayo de vuelo y control de la aeronave en la zona de afectación subsónica durante el regreso a la base de despegue. El descontrol de este punto crítico, donde el flujo de aire en la transición supersónica y subsónica, provoca una distribución incontrolable de las presiones en la aeronave, por lo que posiblemente originaron el desbalance en el centro de masas de la carga de combustible y la maniobra para mantener el cohete en vuelo horizontal (belly flop), aunque fueron satisfactorias, no reestablecieron por completo el dominio de la posición vertical del Cohete SpaceX StarShip Serial Number 9, por lo que su aterrizaje no fue limpio ni controlado al 100%, resultando en una nueva explosión durante los vuelos de ensayo en SpaceX.

Recreación gif de la explosión del Cohete SN9 de anomitasarkar70 (CC0)
Estos ensayos preliminares de los cohetes StarShip forman parte de los planes de vuelos alrededor de la órbita terrestre y observación lunar de SpaceX, desarrollando los Sistemas de Transporte Estelar, con la puesta en marcha de la Estación Terrestre de Lanzamiento de Cohetes StarShip completamente reutilizables y con viajes programados al Espacio a precios alcanzables sólo para gente privilegiada y adinerada.
En la Plataforma de Lanzamiento de Cohetes SpaceX ubicada en Boca Chica, ya se encuentra dispuesto a vuelo el prototipo SN10 para cuando se tenga autorización de la FAA de EEUU para la nueva prueba de sus motores Raptor y dominio de la Fase de Aterrizaje que tantos inconvenientes y pérdidas millonarias ha traído a la compañía de Elon Musk.
Aporte del Post

La Era Espacial se instauró el siglo pasado con el viaje a la Luna, sondas espaciales hasta el Sol y a comienzo de la década del 2020-2030 se tiene planificado hacer los viajes de turismo alrededor de la órbita terrestre al transportar una centena de personas en las Naves Estelares de SpaceX. Pienso que sería una buena forma de transmitir nuevos conocimientos en Astronomía y Astrofísica a las personas que tienen la posibilidad de abordar estas naves espaciales y se abren nuevas vías para seguir incrementando los nuevos descubrimientos sobre el Espacio infinito, sus cometas, planetas y constelaciones!


Texto original de @azulear


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