El remoto lugar donde se fabrica el combustible para los nuevos cohetes espaciales
En la base de Kourou, en la Guyana Francesa, se fabrica el material altamente explosivo para alimentar a los nuevos cohetes espaciales
ESA tiene un centro de operaciones en Kourou, Guayana Francesa. Crédito: Esa
Nunca he estado en un lugar con tantas señales de advertencia en las paredes. Ordenan el uso de vestidos protectores, guantes y máscara de aire. No llevo ninguno de estos.
También hay, según me informan, un riesgo de explosión. Sin mencionar los avisos de advertencia publicados en el exterior sobre serpientes y arañas venenosas.
En esta sala, en el puerto espacial de la Agencia Espacial Europea (ESA) en Kourou, Guayana Francesa, los ingenieros mezclan los ingredientes de un combustible sólido para cohetes.
“Es exactamente como hornear un pastel“, dice David Quancard, director de operaciones de Ariane Group, que junto a la compañía italiana Avio, opera esta fábrica europea de combustible para cohetes. “Comienza como un líquido y luego lo cocinas”.
A diferencia de un pastel común, aquí el proceso de mezclado es tan peligroso que tiene lugar detrás de gruesas paredes de concreto, en un edificio aislado rodeado de jungla tropical.
Las operaciones se controlan remotamente desde un fortín a varios cientos de metros de distancia, y toda el área está rodeada por vallas de seguridad, alambre de púas y atalayas.
Los cohetes de combustible sólido se usan normalmente en misiles, como el Trident ICBM o el Exocet francés, y como impulsores para lanzadores más grandes, como los que están sujetos a un transbordador espacial.
El combustible fabricado aquí en el puerto espacial de Kourou impulsará cohetes diferentes.
Unos son los impulsores para el lanzador gigante Ariane 5, diseñado para grandes naves espaciales como satélites de comunicaciones y misiones en el espacio profundo.
Los otros son las primeras tres etapas del Cohete Vega: utilizado para elevar cargas más pequeñas hacia la órbita baja de la Tierra.
“Sólido pero suave”
“Los combustibles de cohetes sólidos se parecen un poco al caucho, sólido pero suave“, dice Quancard. “Tienes una gran torta de propulsor que se quema desde el núcleo interno hacia el exterior para producir impulso”.
Sin válvulas internas, tubos ni piezas móviles, la tecnología funciona bajo el mismo principio que un fuego artificial: lo enciendes y vuela.
Una vez que está encendido, no puedes detenerlo. Esa es una de las razones por las que el combustible debe fabricarse aquí en el sitio de lanzamiento. Se considera demasiado peligroso enviar los combustibles sólidos a través del Atlántico desde Europa continental.
El mezclador utilizado para combinar los ingredientes del combustible es uno de los más grandes del mundo, y se parece al tipo de máquina que puede encontrarse en una panadería industrial. Sus múltiples cuchillas, que giran entre 500 y 1000 veces por minuto pero nunca tocan los lados para evitar el riesgo de chispas, mezclan lotes de 12 toneladas de propulsor a la vez.
Los recipientes donde se prepara el combustible, conocidos como ollas, llegan llenos de una mezcla inerte y viscosa de aluminio, óxido de hierro y productos químicos que facilitan la mezcla. Luego, con la olla calentada a 75°C y las cuchillas girando, se le vierte polvo de perclorato amónico. La mezcla exacta es un secreto de la compañía.
Después de mezclar, el combustible se lleva a otro edificio para ser cocido dentro de la estructura del cohete.
Los revestimientos para el lanzador Vega se fabrican en Italia y consisten en tubos huecos hechos de fibra de carbono hilada, recubiertos con material aislante. Estas secciones del cohete se sumergen en pozos de colado y en el centro se les coloca un molde que se asemeja a un palo largo (conocido como mandril).
Al igual que se vierte la mezcla para un pastel, las ollas se vacían gradualmente en los revestimientos del cohete y todo el pozo se calienta a 50°C.
“Después de cocinarlo, se vuelve sólido”, dice Quancard. “Luego quitas el mandril y tienes la forma interna perfecta“.
El combustible, ahora sólido, se prueba exhaustivamente para detectar defectos y se almacena durante un mes para estabilizar la unión entre el combustible y la carcasa. Con la adición del sistema de encendido y la boquilla, el cohete está listo para funcionar.
En este punto se considera seguro. Eso espero, porque me encuentro en un almacén mirando tres segmentos de cohetes gigantes con combustible. Me quitaron el móvil, es como las advertencias sobre el uso de teléfonos en las estaciones de gasolina, pero con consecuencias mucho más serias.
Historial
Ariane 5 ha estado en servicio desde 1996. Con 98 lanzamientos y solo dos fallas (ninguna relacionada con problemas con cohetes sólidos), se considera uno de los cohetes más confiables del mundo.
Por su parte Vega, que comenzó a funcionar en 2012, ha tenido 11 lanzamientos, todos exitosos.
Pero a ambos cohetes se les debe una actualización, tanto en rendimiento como en eficiencia, para reducir los costos y hacerlos más competitivos.
En este momento, en el puerto espacial se prepara el primero de una nueva generación de cohetes sólidos de fibra de carbono. Con 140 toneladas de propulsor, es el lanzador sólido más grande que se haya fabricado en una sola estructura. Desarrollado con fondos de la ESA, el P120C se utilizará tanto para los propulsores del nuevo Ariane 6 como para la etapa inicial de un Vega C. mejorado.
“Es emocionante”, dice Quancard. “Por primera vez en la historia estamos utilizando el mismo escenario para dos vehículos de lanzamiento diferentes”.
En el Edificio de Integración de Propulsores de Kourou, Quancard me muestra una maqueta de tamaño completo del lanzador P120C, que mide unos cuatro pisos. Se usa para probar cómo mover los cohetes alrededor del puerto y los preparativos para el lanzamiento. En lugar de combustible de cohete, se llena con una mezcla de azúcar horneada. Literalmente es una torta gigante.
“Tiene la misma viscosidad que el propulsor”, explica Quancard. “Es una forma de probar de la manera más segura todos los procesos de fabricación y montaje de esta nueva máquina”.
Fuegos artificiales
Una vez construidos y probados, todos los cohetes sólidos eventualmente terminan a unos pocos kilómetros de distancia en la plataforma de lanzamiento. En la plataforma de Vega, el ingeniero a cargo, Marco Calcabrini, está ocupado preparándose para su más reciente misión: el lanzamiento de Aeolus, un satélite de Esa para medir los vientos globales.
Dentro de la estructura de 12 pisos del pórtico de lanzamiento, el equipo de Calcabrini ensamblará las secciones de cohetes de Vega y luego montará el satélite sobre un cohete de propulsor líquido en la parte superior. Esta etapa final líquida se utiliza en lugar de un cohete sólido porque permite a los controladores de vuelo colocar satélites en órbitas precisas.
Tres horas antes del lanzamiento, toda la estructura del pórtico se retirará mediante rieles, dejando el cohete en la plataforma expuesto debajo, por razones obvias, de pararrayos.
Le pregunto a Calcabrini si le pone nervioso trabajar tan cerca de los cohetes de combustible sólido. “Le digo a mis sobrinos que preparo grandes fuegos artificiales“, dice. “Nunca es un trabajo estándar: tenemos riesgos todos los días y tenemos que gestionarlos”.
Calcabrini solo tiene 31 días entre la llegada del cohete a la plataforma y el lanzamiento. Dentro de ese tiempo, solo tiene ocho días para instalar el satélite en el lugar y verificar que todo funcione.
“Siempre hay presión, pero a mí y a mis colegas nos encanta este trabajo; lo hacemos por la presión, nos ayuda a trabajar mejor”, me dice. “Es un equipo. Todos están comprometidos con la campaña de lanzamiento; no nos lo podemos perder”.
Los cohetes sólidos son relativamente simples, económicos y confiables. Y, con su fábrica de combustible para cohetes, Europa es un líder mundial en su desarrollo.
Pero una vez que el Vega se enciende y se lanza, el cohete seguirá ardiendo hasta que se quede sin combustible. Entonces, los restos del cuerpo de fibra de carbono caerán en el océano, demasiado desfigurados para ser reutilizados.
Si todo sale bien, el satélite de monitoreo del viento alcanzará la órbita. Pero el cohete que lo llevó ahí, con todo el cuidado y la inversión que implicó su fabricación, mezcla y cocción, se habrá ido para siempre.
“Este es el momento para el que trabajamos”, dice Calcabrini. “Miles de personas trabajan en una misión que dura unos pocos minutos en el lanzamiento, trabajamos para eso“.
Puedes leer el artículo original en inglés en BBC Future.
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