El Observatorio Cuyano

Prueba en vuelo exitosa del sistema de emergencia de la nave Crew Dragon

Por Daniel Marín

Ya no queda ningún obstáculo relevante de cara a la primera misión tripulada de la cápsula Crew Dragon de SpaceX después de que el sistema de emergencia de la nave haya funcionado de forma impecable durante una prueba en vuelo supersónico. El 19 de enero de 2020 a las 15:30 UTC despegó un Falcon 9 v1.2 Block 5 desde la rampa 39A del Centro Espacial Kennedy con la cápsula Crew Dragon C205 para llevar a cabo la prueba IFA (In-Flight Abort test). El cohete elegido para este vuelo suborbital de prueba tenía una configuración inusual, con una primera etapa Block 5 B1046.4 y una segunda etapa cargada de combustible, pero sin el motor Merlin 1D Vacuum, ya que no sería necesario durante el ensayo.

La Crew Dragon se separa del Falcon 9 mediante los propulsores SuperDraco (SpaceX).

SpaceX había decidido llevar a cabo la prueba del sistema de emergencia durante la fase Max Q, esto es, cuando las tensiones estructurales sobre el vehículo alcanzan su máximo y, por tanto, más difícil resulta alejarse de un cohete en problemas. 84 segundos tras el despegue ya en la fase Max Q, los nueve motores Merlin 1D de la primera etapa B1046.4 se apagaron, simulando un fallo durante el lanzamiento. Los ocho motores hipergólicos SuperDraco se activaron como estaba previsto y separaron la cápsula Crew Dragon de la segunda etapa gracias a sus 58 toneladas de empuje a unos 20 kilómetros de altura. La cápsula se separó de la segunda etapa del cohete y aceleró hasta alcanzar una velocidad máxima de Mach 2,2. Los SuperDraco funcionaron durante diez segundos y, luego, la Crew Dragon siguió una trayectoria suborbital con un apogeo de 44 kilómetros antes de volver a caer.

Reconstrucción de la separación de la cápsula mediante los cohetes SuperDraco (SpaceX).

La cápsula antes del lanzamiento (NASA).

Las superficies aerodinámicas del «maletero» —que, curiosamente, llevaba paneles solares operativos en esta misión— sirvieron para mantener una orientación estable hasta el apogeo, momento en el cual la cápsula se separó del mismo, unos 2 minutos y 25 segundos tras el despegue. A continuación la Crew Dragon desplegó los dos paracaídas pilotos, seguidos de los cuatro paracaídas principales —de tipo Mark 3—, y amerizó sin incidentes en el océano Atlántico unos nueve minutos tras el lanzamiento y a más de 30 kilómetros de la costa. Por su parte, el cohete resultó destruido 7 segundos después de la separación de la cápsula por acción de las fuerzas aerodinámicas. La bola de fuego se pudo ver claramente desde tierra. La segunda etapa sobrevivió a esta deflagración y explotó al contacto con el océano.

Lanzamiento (NASA).

Interior de la cápsula de la prueba de hoy. A bordo iban dos maniquíes con sensores (SpaceX).

Era el cuarto lanzamiento de la etapa B1046, la primera de tipo Block 5 y la primera de un Falcon 9 que realizó tres misiones. La B1046 llevó a cabo su primera misión el 11 de mayo de 2018 cuando puso en órbita el satélite Bangabandhu 1. Posteriormente, también se usó para lanzar el satélite Telstar 18V el 7 de agosto de 2018 y el 3 de diciembre de ese mismo año efectuó su tercera misión, en esta ocasión desde la base de Vandenberg, en la que situó en órbita 64 satélites en el marco de la misión SSO-A (SmallSat Express Mission). Al ser la primera etapa de tipo Block 5, la B1046 era la más antigua de la flota de SpaceX. El lanzamiento de hoy la convirtió en la tercera etapa en efectuar cuatro misiones, aunque, obviamente, no fue recuperada. Puesto que se sabía que iba a resultar destruida en la prueba, la etapa no llevaba tren de aterrizaje ni rejillas de control aerodinámico de titanio.

Emblema de la misión (SpaceX).

El sistema de escape durante el lanzamiento de la Crew Dragon está formado por los ocho propulsores SuperDraco diseñados para alejar la nave del cohete en caso de problemas (y para no superar los 4 g de aceleración, 3,5 g en la prueba de hoy). A diferencia de las naves Mercury, Apolo, Soyuz, Shenzhou u Orión, todos ellos basados en el concepto de torre de escape con cohetes de combustible sólido, los SuperDraco usan propulsión hipergólica, con propergoles altamente tóxicos y peligrosos. Además, los SuperDraco están situados alrededor de la cápsula y se hallan alejados de la misma en una torre de escape o en el módulo de servicio, como la nave Starliner de Boeing. Esta peculiar configuración se debe a que SpaceX planeaba usar los SuperDraco como sistema de aterrizaje propulsado después. Sin embargo, la NASA se opuso al empleo de este sistema en las misiones tripuladas a la ISS y SpaceX decidió cancelar los aterrizajes propulsados con la Crew Dragon. Originalmente, la prueba IFA iba a tener lugar desde la base de Vandenberg con un cohete F9R Dev2, pero SpaceX optó por trasladarla a Florida y, de paso, retrasarla a algún momento entre las misiones DM-1 y DM-2.

El cohete en la rampa (NASA).

La cápsula Crew Dragon de SpaceX enciende sus motores SuperDraco del sistema de escape de emergencia en una prueba de 2019 (SpaceX).

Detalle de un par de motores SuperDraco (SpaceX).

En una fecha tan temprana como el 6 de mayo de 2015 SpaceX ya realizó una prueba del sistema de escape de la Crew Dragon, aunque en esa ocasión el ensayo se realizó con la cápsula en una plataforma en tierra, de forma similar a la prueba del sistema de escape de la Starliner que tuvo lugar el 4 de noviembre de 2019. El 2 de marzo de 2019 SpaceX lanzó con éxito la primera nave Crew Dragon al espacio en la misión DM-1 no tripulada. Esa misma cápsula (C202) iba a ser usada en la prueba de hoy, pero el pasado 20 de abril, durante un ensayo de los propulsores SuperDraco, la nave explotó violentamente. De pronto la prueba IFA —que, de acuerdo con el contrato firmado entre la NASA y SpaceX, era voluntaria y casi rutinaria— cobró una importancia enorme. Ahora si resultaba prioritario saber que el sistema era seguro.

Prueba de los motores SuperDraco en 2015 (Florida Today).

Durante la conferencia de prensa que siguió a la prueba, Elon Musk declaró que ha sopesado recoger las cápsulas Crew Dragon con redes del mismo modo que las cofias, de tal modo que no entre en contacto con el agua de mar y sea más fácil su reutilización. En cualquier caso, esta técnica no se usará por el momento. Tras el éxito de hoy, la primera misión tripulada de la Crew Dragon con los astronautas Bob Behnken y Doug Hurley está un paso más cerca. De hecho, la DM-2 (Demo Mission 2) podría tener lugar el próximo marzo, aunque lo más probable es que se lleve a cabo más tarde. Si finalmente se cumplen los plazos, la Crew Dragon se convertirá en la primera nave tripulada estadounidense en alcanzar el espacio nueve años después de que el transbordador espacial fuese retirado sin ningún sustituto preparado.