El futuro... ¿ya aquí?

Si tras leer una entrada anterior de esta Crónica os entraron las dudas o la curiosidad de por qué la nueva dirección de la NASA ha deshechado el programa Constellation en favor de programas privados, os la daremos: En comparación con el programa tripulado lunar ahora cancelado, éstos están realmente adelantados. No solo están contemplados cohetes capaces de elevar pesadas cargas allí arriba, sino también, naturalmente con la debida certificación, transportar astronautas.

La empresa con el programa más adelantado es la SpaceX, ya con un cohete, aunque pequeño, bastante capaz. La apuesta es su Falcon 9, especialmente diseñado para transportar cápsulas, tanto de carga como para astronautas. El primer ejemplar ya está en Cabo Cañaveral, en pleno montaje final, y se espera que en dos meses pueda ser lanzado en el que sería el primer lanzamiento de este cohete. Por otra parte, en construcción está el primer ejemplar de su cápsula, Dragon, que su primera variante será solo para carga. Está previsto que, si el Falcon 9 tiene éxito, pueda ya volar este año, e incluso, abastecer a la ISS. Este vehículo, parecido en forma a las Apollo (un diseño sencillo) posee un módulo de propulsión y energía, acompañado del módulo de carga, que será reutilizable, ya que es capaz de regresar desde la órbita. Está previsto que se realicen tres vuelos, aún sin fecha definida: el primero sería para probar sus sistemas en la órbita, así como la reentrada del módulo de carga; luego habría un segundo en el que está previsto un acercamiento a la ISS, para probar su sustema de navegación, el envío de telemetría entre la estación y Dragon y viceversa, y otra vez el retorno a Tierra; y el tercero ya sería una misión de abastecimiento, a la vez que se probarían los sistemas de acoplamiento. Equipada con una exclusa capaz de acoplarse a cualquiera de los muelles libres de los módulos Harmony o Tranquility (en el primero es más probable), o incluso en el Unity, es capaz de transportar hasta 6 toneladas de carga, bastante por el estilo de las Progress rusas, aunque poco en comparación de los ATV europeos. La NASA ha contratado nueve vuelos de abastecimiento con este vehículo, cuando esté certificado para volar, y con la posibilidad de aumentarlos a doce. Además, al tiempo que se prepara para carga, esta fase ya terminada, se está preparando Dragon para transportar astronautas. Con un volumen habitable de 10 metros cúbicos, será capaz de transportar a siete astronautas. Obviamente, con ese espacio no habrá mucho sitio para esparcimiento, pero como no se espera que se hagan viajes excesivamente prolongados, es más que de sobra. Esta variante es esperada para no más tardar del 2014, tres años antes (si no hubieran surgido más problemas) que el primer vuelo del eliminado Orion, y además a un precio inferior que la compra de plazas en las Soyuz rusas. Es un comienzo.

Por otro lado hay otra empresa que también está preparando un cohete capaz de colocar cargas importantes en órbita, además de construir un vehículo de transporte de carga para la ISS. La empresa Orbital Sciences Corporation está preparando su cohete Taurus II, capaz de elevar 5 toneladas a órbita baja. Su primer vuelo se espera para el 2011, y es posible que se use para llevar cargas a la estación. Al tiempo están construyendo el COTS o servicio de transportes orbitales comerciables, o al menos una variante de prueba. Está siendo elaborado en las instalaciones de Alenia Espazio en Italia, encargada de finalizar los módulos Harmony y Tranquility de la estación, además de la construcción de varias sondas, como Venus Express. Este vehículo es una nave de demostración para posteriormente construir Cygnus, la variante definitiva de su vehículo de carga para la ISS. Algo menos capaz que el Dragon de SpaceX (podrá transportar hasta 2.700 kg.), aún así podrá dar un buen servicio a la estación. Entre otros sistemas, equipará el mismo sistema de aproximación que el vehículo de carga japonés HTV, que realizó su primer vuelo el año pasado, con un notable éxito, y que abasteció con elementos bastante importantes a la ISS. Se espera que, al igual que con el Taurus II, Cygnus esté listo en el 2011.

Está claro que si se ha elegido este camino no es por casualidad. Se tiene la infraestructura, los medios, y el dinero. Todo ese dinero que se ahorra la NASA en desarrollar vehículos de carga y pasaje lo podrá derivar a otros proyectos más importantes. Lo que hace falta es que alguien se arriesgue y consiga continuar el camino iniciado por los transbordadores de la NASA. Ese si debería ser el futuro. Tiempo al tiempo.

Ventana al Espacio (XII)

La nebulosa NGC 7129, o nebulosa de la rosa, desde Spitzer.

Vista previa

Dentro de nuestras posibilidades, el último planeta del sistema solar (desde aquí seguimos insistiendo en que es y será planeta) ha vuelto a aparecer en nuestras vidas. El Hubble ha vuelto a echar un vistado a Plutón, y nos ha mostrado que su superficie es muy dinámica, a diferencia de lo que se pensaba, ya que se creía que era un mundo muerto y congelado, aunque lo segundo si que lo es. En las nuevas imágenes nos muestra el color real, una mezcla de gris y naranja, y algo de rojo. Pero lo interesante es que, comparando el mapa global ahora tomado con el que realizó en 1994, vemos que ha habido muchos cambios en su superficie, ahora que el planeta se aproxima al verano en el polo norte porque, casi como Urano pero más exagerado, su eje de rotación está muy inclinado. Lo que está encima de la mesa a modo de debate es ese color naranja y el poco rojo que hay, ya que se sospecha que la radiación ultravioleta proveniente del Sol reacciona con el metano de la atmósfera y superficie, provocando ese color. Además, hay otra zona que interesa, ya que en ambos mapas hay una zona bastante brillante, y se cree que está compuesta de monóxido de carbono. Es todo lo que se puede hacer desde aquí.

Tras el descubrimiento de Neptuno, la observación de sus movimientos llevó a la conclusión de que había algunas irregularidades en su órbita, ya que no seguía el camino que se le había calculado. Entonces se supuso, como en el caso de Urano, que había por allá un planeta que alteraba la órbita de Neptuno. Fue cuando empezó la fiebre por encontrar un nuevo planeta, pero el único que la siguió en serio fue Percival Lowell. Estuvo años buscando en los más alejados rincones del sistema solar ese desconocido, al que se le creía más o menos el tamaño de la Tierra o más pequeño. Lowell murió en 1914 sin descubrir nada en absoluto, y luego se probó que el supuesto error en la órbita era otro error, símplemente se había calculado mal el recorrido. Aún así se siguió buscando, y los herederos de Lowell continuaron buscando hasta que, el 21 de enero de 1930, Clyde Tombaugh localizó un punto más allá de Neptuno, lo observó durante unos días, y lanzó la noticia: un nuevo planeta para sumar al sistema solar. Se le llamó Plutón, y las dos letras del nombre son un homenaje a Lowell, la persona que impulsó su búsqueda. El problema para su observación es que está tan lejos que averiguar algo desde aquí es casi misión imposible.

Plutón es un lugar de extremos. En otra entrada de esta crónica ya comentamos el "baile" del planeta y su satélite Caronte (y también sus otros dos satélites Nix e Hydra), es decir, su particular órbita, pero lo que no relatamos va ahora. Su órbita alrededor del Sol dura 248'8 años, lo cual es una auténtica burrada de tiempo, y su órbita está inclinada 17º, la que más en el sistema solar. Luego, la propia inclinación del planeta es de 120º, por lo que es un caso parecido al de Urano, por lo que da un polo dependiendo de la zona de la órbita en la que esté. Y rizando el rizo, parte de la órbita durante un tiempo cruza la de Neptuno, por lo que a veces es Neptuno más exterior. Rota sobre sí mismo en 6'38 días (tiempo idéntico al que tarda Caronte en rodearle), y por lo que se cree, hay mucho metano en la superficie, y también se sospecha que posee una atmósfera.

Con la era de las sondas espaciales, todos los planetas han sido visitados, con más o menos asiduidad, e incluso asteroides y cometas han recibido algunos acompañantes, pero quedaba un lugar que hasta ahora no ha sido observado por el objetivo de una sonda espacial: Plutón. Solo gracias al telescopio Hubble en 1994 (y ahora) se han podido lograr mapas muy generales: manchas oscuras, manchas claras, pero nada que nos diga algo sobre su geografía. Por lo tanto se empezó a proponer la primera visita de una sonda espacial. Allá por el lejano 1997 nacía el proyecto Pluto-Kuiper Express, que como su nombre indicaba, aprovecharía la visita a Plutón para acercarse a uno de los asteroides de este masivo cinturón de asteroides. Al principio todo fueron zancadillas, problemas, bajo presupuesto. Los científicos que propusieron a la NASA este proyecto empezaban a dar prisa al organismo para que aprobara la construcción de la sonda, ya que si se demoraba en exceso (El camino es muy largo) y el planeta se alejaba del Sol, su atmósfera se congelaría. Al final el proyecto recibió luz verde, y bajo el nuevo nombre de New Horizons, la primera sonda en escudriñar este alejado astro cobró vida. En enero del 2006 fue finalmente lanzada, a la mayor velocidad que ha cogido una sonda espacial, llegó a Júpiter en febrero del 2007, y cogió el impulso necesario para acortar su camino en unos años. Actualmente este veloz vehículo está entre las órbitas de Saturno y Urano, y desde las Voyager ninguna se había aventurado por esos recónditos lugares.

Más que ninguna otra sonda que investigara por primera vez un planeta, el arsenal de instrumentos científicos es el mayor y más avanzado jamás lanzado para tener el primer vistazo. Pero obviamente lo más esperado serán las imágenes. Para ello monta un telescopio de 20'8 centímetros de apertura, enganchado a una cámara de última generación. Este instrumento se llama LORRI o cámara de reconocimiento de largo alcance, y es su más potente herramienta. Será capaz de captar detalles de 100 metros de la superficie de Plutón, y en el acercamiento a Júpiter ya nos dejó un botón de muestra de sus capacidades. Si pensamos en otras cámaras, como por ejemplo la HiRISE de MRO, que es capaz de captar detalles de 20 cm. sobre la superficie de Marte, se dirá que la LORRI es menos capaz, pero como su máximo acercamiento a Plutón lo hará a 14.000 km., la verdad es que esos cien metros de resolución que logrará son muy meritorios.

El 14 de julio del 2015 New Horizons realizará su máximo acercamiento, y ese día descubriremos un nuevo mundo, o cuatro, si le añadimos Caronte, Nix e Hydra.

Estación Termino: 2010

No solo este es el año en el que los míticos transbordadores de la NASA dejarán de volar, sino que (para algunos queja, para otros tristeza, para nosotros alegría, y de las grandes) el programa Constellation para regresar (propagandísticamente) a la Luna ha sido cancelado, más que nada porque los gastos que genera son completamente inasumibles. Ni la prueba del Ares I-X ha convencido a los nuevos jefes de que este proyecto debería continuar. Es mucho el dinero que se ha desperdiciado (generalmente dinero robado a otros proyectos más importantes) en unos cohetes que estaban dando muchos problemas. Aunque lo peor era el apretadísimo calendario que se hubiera seguido hasta el 2020, fecha en que estaba programado el desembarco lunar. Al final ha predominado la razón, al menos en parte.

Para muchos el sueño de volver a ver un hombre (o una mujer, no discriminemos) pisando nuestro satélite era mucho más importante que buscar una razón lógica para regresar. Los hay que pensaban que el dinero gastado no importaba si se volvía a poner cápsulas tripuladas sobre el regolito lunar. Pero como detalle, el programa Apollo estaba programado para llegar al número 21, y debido al gigantesco gasto de dinero que dejó a la NASA casi arruinada el último fue el 17. Solo es de imaginar todo lo se podrían haber gastado ahora, ya que los vuelos dependían no de un cohete, sino de dos. En fin, ahora la NASA ha cambiado de rumbo, lo malo es que durante unos años carecerán de vehículo propio mediante el cual enviar a sus astronautas a la órbita, dependiendo de las veteranas Soyuz rusas. Ahora os preguntaréis: ¿Qué nuevo rumbo?. Muy sencillo: el diseño y construcción de los nuevos vehículos tripulados recaerá en empresas privadas. Con esto no solo se ahorra mucho dinero, sino que ese dinero podrá regresar a los programas de investigación robótica, como el marciano, como la misión de Cassini (prolongada hasta el 2017), y también a la ISS, que extenderá su vida útil hasta el 2020. Antes estaba programado su fin para el 2015, demasiado poco. Teniendo en cuenta que la estación debería haberse finalizado en el 2004, se ha perdido mucho tiempo. Programas de investigación que se habían previsto para hace más de 5 años se han iniciado en este año pasado, cuando los módulos europeo y japonés por fin llegaron al complejo. Todo originado por la tragedia del Columbia en el 2003, que esperemos que aún recordéis. Volviendo al tema (aunque no nos hemos separado mucho de él) han aparecido voces críticas con este programa nuevo, acusando que lo que busca la actual administración es que la NASA nunca vuelva a enviar astronautas al espacio. Una soberana estupidez. Lo que ocurre es que se cortó una inercia cuando los transbordadores empezaron a lanzarse.

Todo comenzó con la carrera espacial: El Sputnik se lanzó, luego los americanos lanzaron su satélite, luego las primeras sondas a la Luna, y después el primer vuelo tripulado. Los rusos tenían su cápsula, y los americanos aún estaban diseñando la suya: la Mercury. Los primeros vuelos fueron por debajo de los 200 km. de altitud, por lo que se les considera suborbitales, ya que no entraron en órbita, sino que las lanzaron, llegaba a cierta altura y bajaban. Las últimas si que alcanzaron la órbita, recorriendo varias veces la órbita. Pero a la vez se preparaba la siguiente generación: las Gemini, ya con capacidad para dos astronautas y posibilidad de paseos espaciales. Con ellas se hicieron las pruebas que más tarde se utilizarían en las misiones lunares. Y mientras las Gemini eran lanzadas, la siguiente generación estaba en preparación: las archifamosas Apollo, ya preparadas parra tres tripulantes, aunque con el mismo espacio habitable que una cabina de teléfonos. Y a medida que las Apollo eran lanzadas, incluso después del desembarco lunar (a la estación Skylab, la primera misión conjunta EE.UU-URSS Apollo-Soyuz) sus sustitutos estaban en plena fase de desarrollo: el ya mítico transbordador. Sus primeras pruebas en California, utilizando el primer ejemplar de ellos, el Enterprise, fueron para probar sus capacidades de planeo en el cielo, y fueron satisfactorias. Y entonces en 1981 se lanzó la primera misión oficial del Columbia, al cual le siguieron el Challenger, el Atlantis, el Discovery y el Endeavour. A partir de ahí se cortó la inercia. Pensando en el vehículo del futuro, creían que con los transbordadores iban a ser el vehículo definitivo, que con ellos se iniciaría el primer servicio Tierra-espacio contínuo, como si fuera una aerolíea, con lanzamientos cada mes. Pero la realidad chocó con ellos cuando el Challenger explotó en 1986 a los 73 segundos del lanzamiento. A partir de ese suceso se olvidaron de su idea de lanzamientos mes a mes, ya que son unos vehículos realmente complejos y que necesitan frecuente mantenimiento. Y en todos estos años han estado más preocupados del mantenimiento de estos vehículos que en preparar la nueva generación. Si a esto le sumamos algunos dirigentes de pensamientos más bien caducos, que tramaban la vuelta a las cápsulas, pues aún menos se ha podido pensar en la siguiente evolución del transbordador, que si bien no ha salido todo lo rentable que se esperaba, indudablemente es el camino a seguir para una exploración tripulada del sistema solar.

Pero lo privado pide paso: Al igual que la aviación a principios del siglo XX, empezó en manos de pioneros, y posteriormente acabó en manos privadas, compañías aéreas, y otros organismos, las empresas privadas del sector espacial llevan años luchando para que se les permita poder lanzar sus ingenios allí arriba. Al final fue en el 2005, cuando el SpaceShip One alcanzó los 100 km. de altitud, convirtiéndose en el primer vehículo privado que alcanzo el espacio. Mientras, a la par, están surgiendo los proyectos de los primeros hoteles espaciales, mediante módulos hinchables. Obviamente los billetes no serían precisamente baratos, pero puede ser el comienzo de la popularización del espacio. Y un nuevo paso para ello lo inició la empresa Virgin Galactic, el año pasado, cuando presentó su vehículo espacial, para tres personas, el VSS Enterprise, mediante el cual enviará a gente al espacio durante un tiempo. Esta es la primera empresa que explotará comercialmente los vuelos espaciales. Y esto es solo el comienzo.

Volviendo al tema del cambio de rumbo en la NASA, y en concreto con aquellos que vociferan que hay que volver a la Luna cueste lo que cueste (literalmente hablando), hay que recordar una cosa muy importante: el costo de mandar vehículos al espacio es enorme, y a cada kilo de más que mandas allí arriba suma a la cuenta, sobre todo cuando utilizas cohetes. Al tener que fabricar un cohete cada vez que vas a lanzar algo, está el costo de la construcción del satélite, más el costo de la fabricación del cohete que, dependiendo de lo que tenga que lanzar, será más capaz o menos. Por eso se hicieron los transbordadores: Si en vez de construir un cohete cada vez que tengas que lanzar satélites, lo haces con un vehículo que esté disponible para diez, veinte, o más vuelos naturalmente el costo es mucho menor, aunque el caso es que no tuvieron en cuenta el mantenimiento de ellos, que cada uno, por ejemplo, equipaba la mareante cifra de ¡300 kilómetros de cables!. Imagináos el tener que buscar uno solo que esté pelado. Pero que el programa no haya sido exitoso no quiere decir que tengamos que tirar esta experiencia a la basura.

Rebuscando en el baúl de los recuerdos, los de la NASA no fueron los únicos transbordadores. Ya sea físicos o en los tableros de diseño, tanto la URSS como la ESA se plantearon este sistema para enviar a su gente al espacio. El que llegó a avanzar, e incluso volar, fue el Buran soviético, lo que ocurrió fue que cuando se derrumbó la URSS todo el dinero, todos los proyectos, se hundieron, y el transbordador ruso ha quedado como un residuo exótico su programa tripulado. Si se viera uno y otro, se comprobaría que en diseño eran idénticos, casi gemelos, aunque un pelín más grande el Buran, pero a diferencia de los de la NASA, el ruso era capaz de volar en piloto automático, que fue como voló en su único lanzamiento al espacio en 1988. Dejando volar la imaginación, vemos como la estación espacial estaría siendo construida utilizando ambos transbordadores, el americano y el ruso, instalando módulos, cambiando las tripulaciones de la ISS... Pero en fin, solo es imaginación. Ahora sobrevive como pieza de museo. Y por otro lado Europa planeó su propio sistema, aprovechando la excelente base del cohete Ariane 5. Este transbordador ligero, el Hermes, fue una de las propuestas ganadoras para preparar un vehículo propio sin tener que recurrir a ambas potencias. Con capacidad para tres tripulantes, hubiera sido una eficaz ayuda en los tiempos que corren ahora en la ISS, pero a al hora de la verdad los paises miembros decidieron seguir como antes.

En los últimos años, sobre todo cuando la ISS estaba en preparación, tímidos esfuerzos se realizaron para diseñar y preparar nuevas naves que usar aprovechando esta instalación. El primero fue el denominado CRV, un vehículo de forma aerodinámica, a modo de vehículo salvavidas, que estaría acoplado permanentemente a la ISS, con capacidad para siete astronautas, que sería capaz de aterrizar como el transbordador, y así no depender de las Soyuz, con capacidad para tres personas. Pero con el cambio de administración, se hicieron varios recortes en el proyecto, incluyendo este minitransbordador salvavidas, que fue probado solo en modo de planeo lanzado por un B-52 especialmente modificado. Y por otro lado, existía el proyecto X-43, que en realidad era un motor experimental que utilizaba el oxígeno de la atmósfera para alimentarse, en conjunción con otro combustible previamente almacenado en el motor. Si bien la prueba que se realizó fue un éxito, el programa se olvidó. Si hubieran continuado, ese motor sería la clave para lanzar transbordadores al espacio sin necesitar un conjunto como necesita la lanzadera actualmente. Hablando claramente: este vehículo despegaría como un avión, utilizando una pista, y al alcanzar cierta altura, encendía ese motor del que hemos hablado y el vehículo así alcanzaría el espacio. La clave es que al equipar al menos la mitad del combustible que necesita, posibilitaría enviar más cargas y más pesadas, a la órbita. Pero esto es utopía.

Al tiempo, nuevas tecnologías de propulsión espacial se están desarrollando, unas ya vuelan, otras están casi listas para hacerlo. Nos referimos al motor iónico y al motor de plasma. El iónico, que equipan entre otras la sonda Dawn que se dirige hacia dos grandes asteroides del cinturón principal, utiliza gas xenon, en una cantidad realmente pequeña, que a veces no llega a los 20 kg. Este tipo de motor utiliza electricidad para calentar y así movilizar los átomos de xenon, que antes de ser expulsados por la tobera son acelerados por una serie de imanes. Si bien el primer impulso que da es pequeño, al ser capaces de estar encendidos durante meses ese pequeño impulso acumulado durante tanto tiempo le da una increíble velocidad. Y por otro lado, está el motor de plasma. Los principios son similares, pero en vez de usar gases ionizados como el xenon, se utilizan gases neutros, que calentados a cierta temperatura, acaba formando el plasma, y entonces se lleva a una especie de cámara de combustión, donde los átomos del plasma son concentrados alrededor de un arco eléctrico calentado a temperaturas muy elevadas, y entonces gracias a un campo eléctrico estos átomos de plasma son acelerados y expulsados. Se cree que los motores de plasma serán más eficientes que los iónicos, por lo que pueden ser la clave para los viajes por todo nuestro sistema solar.

Esta es una época de buenas y malas noticias, y la primera de las últimas misiones del transbordador, la última que ha despegado por la noche, fue lanzada este lunes, en una de las últimas misiones para finalizar la construcción de la ISS. Es el fin de una era. Y desde aquí lanzamos un llamamiento para que se forme una agencia espacial mundial. Es nuestro mayor deseo.

Ventana al Espacio (XI)

La galaxia M51, desde el Hubble.