A pesar de los contratiempos de última hora, NASA espera que el Orion astronave Pronto llevará a cuatro personas al viaje más lejano de la historia de la humanidad. en esto entrevistaUno de los diseñadores del vehículo explica cómo se fabricó.
A principios de esta semana, el cohete Artemis II estaba en la plataforma de lanzamiento del Centro Espacial Kennedy de la NASA en Florida esperando la primera misión tripulada a la luna en más de 50 años.
Ahora tendrá que esperar un poco más de lo previsto para el despegue después de que se detectaron graves problemas técnicos, con NASA anunciando que el cohete será arrastrado de regreso a su edificio de ensamblaje de vehículos.
Para los fanáticos del espacio y las legiones de personas involucradas en el programa Artemis, es un acontecimiento agonizante, con el plan de lanzamiento previo a abril ahora en peligro.
Una de esas personas es Lockheed Martín El ingeniero Sean ODell quien, hablando con Dezeen antes de las noticias de esta semana, afirmó estar «dolorosamente emocionado».
«Cuando has pasado la mayor parte de dos décadas buscando lograr algo singular -y volar humanos en esto es realmente eso- sí, para muchos de nosotros es un gran momento private», dijo.
«En Artemis II, por un minuto, esos cuatro astronautas serán los humanos que han estado más lejos de la superficie de la Tierra en la historia de la humanidad, y volarán en nuestro bebé».
ODell forma parte del gran equipo de la empresa aeroespacial y de defensa Lockheed Martín involucrado en el diseño la nave espacial orión.
En el momento del lanzamiento, este vehículo se sitúa encima del Sistema de Lanzamiento Espacial de 98 metros de altura, el cohete más potente jamás fabricado, y Lockheed Martin lo describe como un vehículo único en su clase capaz de transportar humanos al espacio profundo y regresar.
Orion ha estado en desarrollo durante 20 años a un costo de 31.400 millones de dólares, y el eventual lanzamiento de Artemis II será la primera vez que transporte carga humana.
En el transcurso de la misión de 10 días, se lanzará hacia el lado oculto de la Luna antes de viajar de regreso 24 veces más rápido que una bala, soportando temperaturas de alrededor de 2.700 grados Celsius mientras atraviesa la atmósfera de la Tierra para aterrizar en el Océano Pacífico.
Todo ese tiempo, a diferencia de las naves espaciales Apolo de los años 1960 y 1970, contiene un baño privado e instalaciones para preparar comidas calientes.
«Nunca nada es free of charge»
ODell ha estado trabajando en Orion casi desde sus inicios como parte de un equipo que, en su apogeo, contaba con cerca de 1000 personas.
Internamente, ODell es conocido como el «arquitecto» de Orion, pero no es un arquitecto en el sentido convencional.
En cambio, es un arquitecto de sistemas, cuya función es garantizar que la nave espacial equilibre todos sus requisitos técnicos, de los cuales hay alrededor de 35.000 en whole, que abarcan todo, desde potencia y peso hasta iluminación y ergonomía.
«Es el esfuerzo de crear un diseño integrado que equilibre todas las cosas en competencia que deben ser ciertas simultáneamente para tener un sistema que pueda realizar esta misión», explicó.
A veces, ese esfuerzo significa romper cosas y empezar de nuevo. Por ejemplo, en los primeros días del programa Orión, la intención period que la cápsula aterrizara en tierra para evitar las cualidades corrosivas del agua de mar.
«Pero seguimos el camino de intentar aterrizar en tierra y llegamos a una posición en la que la tecnología que necesitábamos para ello period demasiado pesada», dijo ODell.
«Y hubo un momento en el que tuvimos que decidir que, para vivir dentro de las limitaciones de masa que tenemos, teníamos que cambiar a un aterrizaje en el agua».
«Nunca nada es free of charge, ese es uno de los principios fundamentales de esto», añadió. «Siempre tengo que cambiar algo para conseguir algo en el diseño de sistemas».
Para ayudar a probar estas compensaciones, los ingenieros han hecho un uso extensivo del modelado digital, incluso en un realidad virtual instalación llamada Laboratorio Colaborativo de Inmersión Humana (CHIL).
Trabajaron con maquetas a escala actual de Orion para verificar que sería posible ensamblar la purple altamente compleja de tubos y cables en el inside del vehículo.
«Es bueno tener un baño de verdad»
Una prioridad clave del diseño de Orion es proporcionar un espacio más cómodo para sus astronautas: su módulo de tripulación tiene un 57 por ciento más de espacio liveable que la cápsula Apollo, lo que la hace tan espaciosa como una minivan.
Esto se debe a que Orion fue concebida como una nave espacial multipropósito con la capacidad de llevar a los astronautas en largos viajes al espacio profundo.
Está diseñado para transportar una tripulación desacoplada por hasta 21 días y para ser adecuado para los cuerpos del 99 por ciento de la población humana.
Todo un equipo de ingenieros, conocido como Integración de Sistemas Humanos, se dedica a trabajar en la ergonomía de la cabina, determinando cómo se deben colocar los controladores manuales y dónde son necesarios ajustes en el estilo del asiento del automóvil.
Luego están las comodidades. Así como una máquina de ejercicios del tamaño de una maleta – esencial en el espacio para prevenir la pérdida de masa ósea – hay un calentador de alimentos y una «bahía de higiene» privada que contiene un inodoro de succión y una manguera para orina.
Si esto no le parece especialmente atractivo, es mejor que los baños de las misiones Apolo, que consistían en bolsas de plástico con un sello adhesivo.
«Volviendo a Apolo, tenían formas bastante rudimentarias de abordar las funciones humanas básicas», dijo ODell. «Cuando estás en una lata a 200.000 millas de la Tierra, es bueno tener un baño de verdad».
Las mejoras en el confort se deben en parte a los avances tecnológicos que permiten que estas instalaciones se empaqueten de forma más compacta.
«Pero también, si vas a estar encerrado en algo del tamaño de un coche pequeño durante un mes con otras tres personas, realmente necesitas esas cosas para mantener la cordura», añadió ODell.
Con ese mismo fin, el sonido es otra consideración importante.
«Hay muchas cosas en esa cabina y se vuelve bastante ruidosa», dijo ODell. «Nuevamente, si vas a pasar un mes ahí sentado a 110 decibelios, eso no funcionará muy bien».
«Y así, gestionar la acústica de la cabina y controlar los elementos que distribuyen el ruido, y tener un cierto propósito sobre cuánto ruido pueden producir los diferentes componentes, y limitarlos, eso se ha convertido en una gran cosa».
Mientras tanto, se realizaron pruebas y ajustes exhaustivos para llegar a un sistema de altavoces que permita a los astronautas escuchar a Houston de manera inteligible sin agregar demasiado peso ni consumir demasiada energía.
«Saltarse el reingreso period sinónimo de muerte»
Todo Orion se diseñó de esta manera, tomando las funciones requeridas como punto de partida, comenzando con las cosas importantes (como el lanzamiento) y profundizando gradualmente en detalles granulares en lo que ODell describe como un proceso de «lavar, enjuagar y repetir».
«Al empezar, ni siquiera se habla realmente de la estructura o la forma de nada, simplemente: ¿qué tiene que ver?» explicó.
Al remaining resultó que, la forma básica de Orión es comparable a la de Apolo, con el módulo de tripulación cónico colocado encima de un módulo de servicio cilíndrico fabricado por Airbus que proporciona energía, agua y oxígeno.
«La física es física», dijo ODell. «Muchas veces la gente mira la forma del vehículo y cube, Dios mío, estamos donde estábamos en los años 60».
«Pero esa es la forma que funciona para los reingresos a alta velocidad desde el espacio profundo. Se necesitan superficies amplias que no se calienten cuando se llega a 43.000 kilómetros por hora a la atmósfera superior».
Más allá de eso, casi todo ha cambiado, impulsado significativamente por enormes avances en la tecnología informática.
En un cambio importante con respecto a las misiones Apolo, Artemis II intentará «saltar» su camino de regreso a la atmósfera terrestre como una piedra rozando un lago, porque permite una mayor precisión del aterrizaje.
«En los días del Apolo, saltarse el reingreso period sinónimo de muerte», dijo ODell. «Vas a saltar de la Tierra e irte al vacío oscuro».
«Y ahora, debido a nuestros avances en la capacidad de ejecutar software program potente, saltamos a propósito como una forma de controlar las cargas en el vehículo y tener cierta apariencia de management sobre hacia dónde vamos».
Debido a su necesidad de viajar durante períodos más largos, Orion también funciona con energía photo voltaic en lugar de hidrógeno, lo que significa que la propulsión no está limitada por la cantidad de fuel que se puede transportar.
En el futuro veremos más evoluciones en el diseño de Orion. Esta misión verá a Artemis II orbitar la luna. La próxima misión de la NASA, Artemis III, programada para 2028 como muy pronto, verá el primer alunizaje humano desde 1972.
Eso requerirá la adición de un sistema de acoplamiento para un módulo de aterrizaje lunar.
«Ese es un sistema completamente diferente que se implementa», dijo ODell. «No es sólo algo que se coloca en la nariz, sino que tiene tentáculos que se introducen en todo».
ODell y sus colegas también están trabajando en la integración de un congelador criogénico en Orion, para que el materials lunar pueda ser transportado de regreso a la Tierra.
Y ya han comenzado las conversaciones sobre cómo Orión podría incluirse en un viaje de 1.000 días a Marte.
«Triunfos importantes e inspiradores, y también algunas tragedias»
Pero eso está muy lejos y ahora la atención se centra en Artemis II.
Algunos expertos han expresado preocupación por la seguridad de la misióndespués de que el escudo térmico de Orión regresara de la misión no tripulada Artemis I con daños inesperados.
Al fondo se esconde el recuerdo del transbordador espacial Columbia, que se rompió al reingresar en 2003, matando a los siete astronautas a bordo.
La NASA ha reunido todas las piezas del Columbia que ha podido encontrar en una sola habitación del Centro Espacial Kennedy, con la intención de recordar las consecuencias de la complacencia.
«He estado allí un par de veces con diferentes grupos», dijo ODell. «Y en ambas ocasiones es muy emotivo darse cuenta de que no se trata sólo de mover imágenes en CAD y dibujar diagramas de flujo. El resultado son sistemas en los que el padre, la hermana y el hermano de alguien van a volar».
«No es ningún secreto que la industria aeroespacial, en basic, ha estado marcada por algunos triunfos importantes e inspiradores, y también por algunas tragedias», añadió.
Si bien confía en la seguridad de la misión, cuando Artemis II finalmente despegue, ODell tendrá los ojos pegados a los monitores de Houston.
«Definitivamente, como ingeniero que ha estado en las trincheras, estás observando todos los eventos críticos por los que has pasado horas, meses y años sudando», dijo.
«A medida que vamos cuesta arriba, los carenados que encapsulan el módulo de servicio se desprenden; ese es un gran evento para el que hay muchas pruebas», añadió.
«Y luego, incluso los paneles solares que se despliegan y se fijan en su lugar, eso tiene que funcionar. Si no salen y encajan en su lugar, tenemos que volver a casa».
«Aunque estás completamente seguro de que tienes todos los datos, has hecho todas las pruebas, hay una montaña de papel que demuestra que van a funcionar, todavía te preocupas por esos eventos hasta que los ves suceder por primera vez».
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