La nave espacial que no quería morir
El remolcador récord de Epic Aerospace ha viajado millones de kilómetros y existe la posibilidad de que podamos traerlo de regreso.
por Ashlee Vance
Un cohete maldito despegó el 27 de febrero del año pasado. Y nos dejó con un misterio sin resolver... hasta ahora.
El cohete era un Falcon 9 de SpaceX. Despegó desde Florida y cumplió su función. Los problemas surgieron a través de las cuatro cargas útiles alojadas en la carena del cohete. Todas estaban destinadas a lograr hazañas espectaculares, aunque los dioses del espacio tenían otros planes.
La carga útil que más llamó la atención fue el módulo de aterrizaje lunar Nova-C de Intuitive Machines. Llegó a la Luna pocos días después del lanzamiento, pero se volcó. El módulo se quedó sin batería un día después y su misión finalizó.
La NASA envió su propia nave lunar: la Lunar Trailblazer. Fue diseñada para orbitar la Luna y localizar y cartografiar la ubicación del agua en su superficie. Sin embargo, la NASA perdió contacto con la máquina poco después del lanzamiento y no ha podido comunicarse con ella desde entonces.
AstroForge, la startup de minería de asteroides, sufrió un destino similar con su nave de demostración Odin. Aproximadamente un día después del lanzamiento, la compañía perdió contacto con su máquina. Los últimos mensajes recibidos de Odin llegaron cuando se encontraba a 200.000 km de la Tierra. La compañía intentó consolarse con este logro, afirmando que ninguna empresa privada se había comunicado jamás con una nave que hubiera viajado tan lejos en el espacio.
Lo que AstroForge desconocía en aquel momento era que el récord de comunicaciones ya había sido batido por la cuarta carga útil central de nuestra historia. Se trataba del Chimera GEO-1 de Epic Aerospace, un vehículo de transferencia orbital (también conocido como remolcador espacial) acoplado a un satélite de una compañía no revelada.
A diferencia de las demás organizaciones con cargas útiles en ese Falcon 9, Epic ha guardado silencio sobre el destino de su máquina. Ahora, sin embargo, el fundador y director ejecutivo de la compañía, Ignacio Belieres Montero, ha llegado a Core Memory con una revelación bastante sorprendente. Chimera GEO-1 está a 53 millones de kilómetros de la Tierra... y posiblemente esté viva... y Epic espera intentar recuperarla.
El truco es que Epic necesitará la ayuda de algunas fuerzas poderosas si quiere lograr esta hazaña audaz y sin precedentes.
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Montero con su bebé. |
MONTERO tiene veintitantos años y lo aparenta. Tiene un rostro fresco y mejillas que se elevan al hablar, lo que acentúa el entusiasmo de sus palabras.
Es de Buenos Aires, ciudad que no suele venir a la mente como un importante centro aeroespacial. Sin embargo, Montero se fascinó con los cohetes en su adolescencia tras ver la transmisión web del lanzamiento del Falcon 9. Siendo uno de esos autodidactas, Montero comenzó a construir sus propios motores de cohetes en la secundaria, empezando con motores de cohetes sólidos y luego pasando a motores de combustible líquido. "Los construía y luego hacía un montón de explosiones en lugares al azar por toda la provincia de Buenos Aires", dijo.
Montero ingresó a la Universidad de Stanford en 2016 y se propuso obtener un título en ingeniería aeroespacial y astronáutica. Bueno, a decir verdad, se propuso fundar una empresa y pensó que usaría Stanford para hacer contactos y, con el tiempo, encontrar inversores. Durante su primer año en el campus, continuó trabajando en diseños de motores de cohetes, primero en su dormitorio (hasta que un asistente residente lo delató) y luego en el taller de máquinas de la facultad (hasta que el decano de Ingeniería lo delató). "Al final me dijeron que no podía construir nada en el campus y que solo tenía que estudiar", dijo. (¡Bien hecho, Stanford! - Ed.)
Alrededor de 2016, la industria aeroespacial se encontraba en pleno auge. SpaceX había inspirado el nacimiento de una nueva generación de startups de cohetes y satélites. Sin embargo, el entusiasmo y la financiación no le sirvieron de mucho a Montero. La mayor parte de la actividad se desarrollaba en Estados Unidos, y las leyes federales dificultaban que los extranjeros asumieran importantes trabajos de ingeniería en empresas aeroespaciales estadounidenses. Montero previó un renacimiento espacial y decidió que sus perspectivas en Stanford y en Estados Unidos eran demasiado limitadas. Así que abandonó sus estudios y trazó un nuevo camino.
Como cualquier buen joven ingeniero de cohetes, Montero se trasladó primero al desierto de Mojave para demostrar su valía. Tomó algunos fondos que debían pagar su alojamiento en Stanford (sin que sus padres lo supieran) y los invirtió en la construcción de un motor de cohete líquido de 900 kilos de empuje. Los tres primeros intentos de encender el motor fracasaron, pero, tras meses de trabajo, el cuarto tuvo éxito. Montero fijó el motor a un banco de pruebas, lo encendió, lo dejó arder y luego lo apagó.
Convencido de que quizá sabía lo que hacía, Montero regresó a Buenos Aires y fundó una empresa en 2017 con un nombre ambicioso: Epic Aerospace. Coqueteó un momento con la idea de entrar en el negocio de los cohetes, pero luego decidió que sería demasiado costoso competir con empresas como SpaceX y Rocket Lab. En cambio, Montero optó por centrar a Epic en convertirse en una pieza clave de una infraestructura espacial en constante expansión. Construiría máquinas que llevaran otras máquinas a las órbitas deseadas.
Una razón por la que una empresa como Epic tendría sentido se remonta al programa de viajes compartidos de SpaceX. En ocasiones, SpaceX vende un cohete completo a un solo cliente. Sin embargo, en los últimos años, SpaceX también ha permitido que numerosos clientes compartan espacio en un cohete al transportar múltiples cargas útiles en un solo Falcon 9. El cohete se eleva, abre su carenado y expulsa las cargas útiles, ya sean satélites u otras naves espaciales. La ventaja de este enfoque es que permite a las empresas y organizaciones dividir el costo del lanzamiento de un cohete, lo que significa que pueden llegar al espacio de forma más económica. La desventaja es que no todas las cargas útiles se descargan en su órbita ideal. Piense en tomar un autobús que lo deje en un punto designado en lugar de un auto que lo lleve directamente a casa.
Los fabricantes de naves espaciales pueden solucionar estos problemas instalando pequeños motores en sus satélites. Estos motores se activan en el espacio y ajustan la órbita. Sin embargo, no todas las empresas u organizaciones tienen el presupuesto o la experiencia para gestionar estas operaciones. Por ello, una empresa como Epic fabrica el equivalente a un remolcador espacial. Este se acopla a un satélite u otra nave y utiliza un motor para impulsar las demás máquinas según sea necesario.
Montero apostaba a que el programa de viajes compartidos de SpaceX sería un gran éxito y que empresas y gobiernos estaban listos para empezar a enviar miles de satélites. Este gran aumento de objetos que van al espacio y necesitan estar en el lugar correcto podría generar una gran demanda de remolcadores espaciales. Y las apuestas de Montero resultaron acertadas.
Puede que Argentina no tenga fama de ser una superpotencia espacial, pero sí cuenta con una agencia espacial con una larga trayectoria de éxito en la construcción de satélites para la observación de la Tierra, las comunicaciones y la ciencia. El país ha acumulado discretamente el patrimonio y la infraestructura necesarios para abarcar desde el diseño hasta la construcción, las pruebas y la acción espacial. Una vez superados los pesos pesados como Estados Unidos, China, Rusia, Japón e India, Argentina destaca por su gran capacidad de superación.
Gracias a su valentía y astucia, Montero había conocido a varios ingenieros satelitales y figuras gubernamentales argentinas. Reclutó a varios de ellos para que se unieran a Epic y compartieran su visión. En 2019, la empresa logró recaudar su primera ronda de financiación e ingresó 1,1 millones de dólares en el banco.
Apenas un par de meses después de recaudar los fondos, Epic comenzó a construir un banco de pruebas para motores de cohetes cerca del aeropuerto de Buenos Aires. También comenzó a fabricar su propio propelente para los motores. Epic eligió peróxido de hidrógeno, conocido por su peligrosidad, ya que parece agua (inofensivo), pero suele explotar en momentos inoportunos (menos inofensivo). Además, no se puede comprar peróxido de hidrógeno en las concentraciones necesarias, por lo que Epic tuvo que aprender a refinar su propelente en grandes cantidades.
Para noviembre de 2019, Epic estaba lista para probar su primer motor. Naturalmente, explotó. Sin embargo, durante el año siguiente, Epic logró avances notables y completó más de 100 pruebas de motor. Estos éxitos ayudaron a la compañía a recaudar otros 5 millones de dólares, lo que, a su vez, le proporcionó a Epic el dinero suficiente para construir su primera nave espacial, llamada Chimera LEO 1.
Aunque no estaba destinado a ser un cliente, el Chimera LEO 1 sirvió como prueba de ingeniería para Epic. Su pequeño equipo construyó el vehículo de 150 kg en aproximadamente un año, mientras se apresuraban a cumplir con la fecha límite para un puesto en un lanzamiento de SpaceX. Tomaron atajos en los sistemas de comunicación y la electrónica interna para ahorrar tiempo y fabricaron la nave con el típico pegamento y cinta adhesiva. No se lanzó hasta enero de 2023 debido a retrasos con el cohete, y Epic tuvo dificultades para comunicarse con el vehículo una vez que llegó al espacio. Aun así, los ingenieros de la compañía adquirieron experiencia y se sintieron seguros de que iban por buen camino.
Y eso nos lleva a la estrella del espectáculo: Chimera GEO-1, que Epic comenzó a construir en julio de 2023.
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El Chimera GEO-1 en pruebas. |
Como su nombre indica, Chimera GEO-1 era un remolcador espacial diseñado para impulsar un satélite hasta una órbita geoestacionaria a unos 35.000 km de la Tierra. La nave tenía una forma aproximada de octógono, con paneles solares a los lados, un motor en la base y antenas y otros equipos de comunicación repartidos por su cuerpo. Podía soportar una carga útil satelital de hasta 300 kg.
Dado que Epic tuvo dificultades para comunicarse con su primer vehículo, su segundo intento incluyó redundancia en todas partes: radios adicionales, baterías adicionales, sistemas de energía adicionales, computadoras adicionales y dos rastreadores estelares. También realizó muchísimas pruebas en todos los componentes. Montero inspeccionó personalmente cada cable y conexión de la nave espacial. "Había prácticamente dos de cada cosa y cableado redundante por todas partes", dijo Montero.
La nave también contaba con numerosos paneles solares y podía sobrevivir con muy poca energía. "La diseñamos para que fuera prácticamente imposible de destruir", dijo Montero. Y esto resultaría bastante fortuito en los meses venideros.
Epic avanzó con rapidez. Para abril de 2024, tenía una nave espacial completa, que luego pudo probar como sistema completo durante varios meses antes de enviarla por avión a Estados Unidos a finales de año. Una vez en Estados Unidos, Epic tuvo que cumplir con los requisitos de SpaceX para abastecer de combustible la nave y acoplarla al cohete Falcon. Hubo algunos tropiezos en el camino. Montero, por ejemplo, tuvo problemas con el pasaporte y no se le permitió acercarse a su preciada posesión durante un par de días. Aun así, Epic y su pequeño equipo cumplieron con los plazos una tras otra.
El plan de la compañía, si todo salía bien, era ejecutar varias pruebas de los propulsores durante dos semanas, apuntar la carga útil del satélite al punto correcto y luego separar el Chimera GEO-1 del satélite y dirigirse a una órbita cementerio (donde el remolcador podría permanecer suspendido durante cientos o miles de años, apartado del resto de objetos) a 300 km sobre GEO. Fácil.
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El equipo de Epic Aerospace. |
Sin embargo, antes del lanzamiento, las cosas se complicaron rápidamente. El módulo de aterrizaje lunar de Intuitive era la estrella y tenía prioridad en la órbita de lanzamiento de las cargas útiles. Epic había diseñado su misión para un punto de lanzamiento, pero descubrió relativamente tarde que se lanzaría en otro lugar. Este cambio trajo consigo importantes consecuencias para la trayectoria de vuelo del Chimera GEO-1. Montero y su equipo se dieron cuenta de que ahora podrían necesitar un encendido adicional y ejecutarlo en un plazo ajustado para evitar que el Chimera GEO-1 se precipitara al espacio.
El cohete de SpaceX despegó el 27 de febrero y llegó al espacio minutos después, donde su carenado se abrió y comenzó a descargar la carga útil. Poco después, Epic recibió un mensaje de SpaceX indicando dónde y a qué velocidad se había lanzado el Chimera GEO-1. Desde allí, Epic comenzó a intentar comunicarse con su nave espacial y a determinar qué tipo de maniobras necesitaría realizar.
No tardó mucho en que las cosas empezaran a ir realmente mal.
EPIC colaboró con dos proveedores de estaciones terrestres para facilitar las comunicaciones durante el lanzamiento: uno con dos estaciones terrestres de 11 m de diámetro en Australia y Chile, y el otro con una única estación terrestre de 30 m de diámetro en Nueva Zelanda. La estación de respaldo neozelandesa sufrió un corte de energía justo cuando comenzaba la cuenta regresiva para el lanzamiento.
Una hora después de iniciada la misión, Epic logró decodificar telemetría y verificar el estado de las baterías, computadoras y radios de su nave a través de la estación terrestre en Australia. Sin embargo, dos horas después, al recibir más telemetría desde Australia, se hizo evidente que el vehículo se encontraba en perfecto estado, pero por alguna razón no recibía las órdenes correctamente. Era como si Chimera pudiera hablar pero no oír.
Seis horas después de la misión, la nave espacial había alcanzado los 80.000 km de la Tierra, y el equipo de Epic había logrado enviar un par de comandos de forma poco fiable. Sin embargo, con la nave ya en el horizonte australiano, estaban a punto de perder su comunicación con Chimera GEO-1.
“Estamos intentando todo lo posible porque, en realidad, es bastante difícil comunicarse con una nave espacial que vuela prácticamente hacia la Luna a kilómetros por segundo, con un desplazamiento Doppler significativo y con una precisión de apuntamiento muy precisa en tierra”, dijo Montero. “Hay muchos factores que pueden fallar. Podrías estar usando una modulación o una tasa de bits incorrectas, o incluso cometer un error tan absurdo como que un proveedor se olvide de encender un transmisor de radio en tierra”.
Montero se dio cuenta rápidamente de que Epic tenía una ardua aventura por delante. La compañía necesitaba desesperadamente comunicarse con su nave espacial, y era muy probable que la máquina corriera el riesgo de desviarse sin rumbo al espacio. Al ser una empresa pequeña, Epic no contaba con varios equipos para lidiar con largas horas o incluso días de resolución de problemas. Dependía de un puñado de personas en un centro de comando y control improvisado en Buenos Aires, con colchones inflables, resolver los problemas y resistir.
Durante las siguientes 24 horas, Epic recorrió estaciones terrestres en Chile y Australia con estaciones de radioaficionados en Alemania, buscando a alguien que pudiera ayudarle a comunicarse con su nave espacial. Poco a poco, lograron identificar el problema y descubrieron una incompatibilidad improbable entre sus transmisiones y el hardware de la estación terrestre. Su proveedor de hardware comenzó a improvisar una solución lo mejor que pudo.
Tras treinta y seis horas, se envió el primer conjunto de comandos fiables al vehículo. Pero, con la nave espacial a más de 240.000 km de la Tierra, el pánico había empezado a apoderarse de Montero.
Se esperaba que las estaciones terrestres con las que Epic había estado trabajando alcanzaran su límite a los 200.000 km, y el equipo no veía forma de poder comunicarse con Chimera a más de los 240.000 km en los que acababan de lograr comunicarse en su último paso desde Australia.
Montero se dio cuenta de que necesitaría encontrar un plato más grande y rápido.
Empezó a llamar a las agencias espaciales argentinas y europeas en busca de ayuda. También intentó contactar con otras empresas con cargas útiles en el Falcon 9 para intentar que le prestaran sus estaciones terrestres. "Leía: 'Hola, me llamo Ignacio. Soy el director ejecutivo y fundador de Epic Aerospace. Tengo una emergencia con la nave espacial'", dijo Montero. "Leí en internet que esas eran las palabras clave para contactar a alguien que realmente pudiera ayudar".
La gente pronto dirigió a Epic hacia la Estación Terrestre Satelital Goonhilly en Cornualles, Inglaterra. Tienen fama de ser útiles mercenarios de las comunicaciones espaciales, dispuestos a hacer cualquier cosa por el precio justo. Sin embargo, Goonhilly ya trabajaba con Intuitive y su principal objetivo era asegurar el éxito de su aterrizaje lunar. Aun así, al tercer día de su misión, Epic tuvo un pequeño margen de tiempo para comunicarse con su nave, ¡y todo funcionó! Epic estableció contacto con la antena parabólica de 30 m y pudo enviar comandos a la nave espacial. Por primera vez, parecía que se había avanzado. "Parecía que teníamos una conexión wifi bastante estable", dijo Montero.
A contrarreloj, el equipo de Epic trabajó para activar y probar los rastreadores estelares y las unidades de medición inercial de su nave. Estos son los sensores esenciales que indican a la nave espacial hacia dónde apunta en el espacio. Sin embargo, tras una serie de nuevos problemas técnicos y numerosos errores no forzados, pronto se hizo evidente que Epic no tendría tiempo suficiente para poner todo en funcionamiento.
Sin la puesta en servicio de estos sensores, no habría forma de saber hacia dónde apuntaba la nave en el espacio y, desde luego, no habría encendido el motor para traerla de vuelta. Los ingenieros de Epic aprovecharon los últimos minutos de su paso por Goonhilly para enviar una actualización de software que les permitiría controlar manualmente los propulsores de la nave desde tierra: un último intento por ajustar la actitud de la nave sin depender de los rastreadores estelares ni de las IMU en el futuro.
Mientras Goonhilly avanzaba para dar soporte al módulo de aterrizaje de Intuitive, Epic monitoreó la telemetría procedente de una estación de radioaficionados en Alemania para comprobar si todo seguía bien. Y entonces, después de 30 minutos, la nave se apagó. Desconcertados, Montero y los demás ingenieros miraron sus pantallas intentando comprender qué había sucedido. "¿Lo hicimos estallar de alguna manera?", se preguntaban.
El 6 de marzo, el módulo de aterrizaje de Intuitive volcó en la Luna. Esto fue una suerte para Epic, ya que liberó a Goonhilly. Sin embargo, las cosas no pintaban bien para el Chimera GEO-1. Había sobrevolado la Luna, se encontraba ahora a 340.000 km de la Tierra y, además, había permanecido en completo silencio desde el último contacto.
Durante el mes siguiente, Montero y Epic se embarcaron en una frenética búsqueda para intentar dialogar con su máquina, incluso mientras esta se alejaba a toda velocidad, dificultando cada vez más la comunicación. Epic comenzó a colaborar con el Observatorio Goonhilly y Parkes en Australia. Juntos, dedicaron horas y horas a enviar comandos y a esperar respuestas para ver qué había en la máquina, intentando comprender la forma y la intensidad de las señales que salían de la nave espacial. Epic quería algo —¡lo que fuera!— positivo que informar a su cliente, y sus ingenieros deseaban desesperadamente saber si su hardware funcionaba realmente en el espacio. La nave espacial se encontraba ahora a 600.000 km de la Tierra.
En un intento por encontrar más ayuda y una señal cada vez más potente, Montero tomó un vuelo a Alemania y apareció sin previo aviso en el Radioobservatorio de Effelsberg, que cuenta con una antena parabólica orientable de 100 m, la segunda más grande del mundo. "Aterricé en Fráncfort, alquilé un coche, usé la autopista al máximo, llegué a Effelsberg y simplemente empecé a tocar el timbre", dijo Montero. "Les dije que tenía una emergencia con la nave espacial y que necesitaba ayuda urgente".
Al no recibir respuesta, Montero se echó una siesta en su coche junto a la entrada. Más tarde, logró llamar la atención del jefe de estación y le permitieron entrar. Pero, a medida que los hombres investigaban la situación, parecía que ni siquiera una antena de 100 m sería lo suficientemente potente para hacer lo que Epic necesitaba.
A principios de abril, la nave espacial se encontraba a un millón de kilómetros de distancia. Montero y su equipo habían estado trabajando en el problema durante todo ese tiempo. Tuvieron un golpe de suerte cuando la nave, por pura casualidad, se reinició. Como ocurre con todos los problemas informáticos importantes, esta simple acción había devuelto el vehículo a un estado más flexible.
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Montero puso una imagen de su esposa en la máquina. |
Trabajando de nuevo con Goonhilly, Epic finalmente logró decodificar algunos datos de telemetría, lo que les permitió no solo enviar, sino también recibir otros datos con facilidad. Epic se dedicó rápidamente a probar los rastreadores estelares, las unidades de medición inercial y las válvulas necesarias para que la nave espacial pudiera controlar su dirección y, finalmente, su motor. Cuanto más experimentaba Epic, más descubrían que se necesitaría una importante actualización de software que dotaría a la nave de la inteligencia suficiente para operar de forma independiente tan lejos de casa.
La actualización resultó ser un desafío. Un pequeño archivo de prueba aquí y allá siempre era seguido por la inevitable constatación de que algo faltaba (o se había estropeado) con la carga. Se dieron cuenta de que el software tendría que reconstruirse desde cero para lidiar con los largos tiempos de viaje, una nave espacial en rotación y comunicaciones precarias. Los ingenieros trabajaron para reducir el software a su mínima expresión, buscando formas creativas de modificar los programas e introducirlos directamente en la memoria del ordenador, de forma similar a como la NASA rescató la Voyager 1.
Este patrón se prolongó durante meses. Montero se convirtió en jefe de estación terrestre, reuniéndose con todos los posibles y pidiendo ayuda y sabiduría. Mientras tanto, la nave espacial seguía viajando cada vez más lejos: dos millones de kilómetros a finales de abril, ocho millones de kilómetros a finales de mayo y 15 millones de kilómetros a finales de junio. Las estaciones terrestres entraban y salían de servicio. Algunas incluso se incendiaban. Y, mientras tanto, Epic probaba el software y el hardware necesarios para convencer a su equipo de que aún podían traer la nave de vuelta si contaban con mejor señal y tiempo suficiente para encender los motores.
Para septiembre, con su nave a más de 33 millones de kilómetros de distancia, Montero y su equipo habían logrado casi lo imposible. Tras manipular algunos hilos, realizaron una prueba con una antena mucho más potente por primera vez y finalmente pudieron probar la nueva inteligencia que habían dotado a su pequeña nave. Consiguieron orientar a la Chimera en la dirección correcta, calentarla, presurizar el sistema de propulsión y realizar las últimas comprobaciones para demostrar que el vehículo estaba listo para la acción.
Lo que Montero realmente desea ahora es acceder a las grandes antenas de espacio profundo de la NASA y la ESA. Epic quiere emitir comandos que alinearían el remolcador en la dirección correcta y encenderían su motor. Montero cree que el vehículo tardaría aproximadamente un año en recorrer los 53 millones de kilómetros de regreso a la Tierra, y contando.
Sin embargo, las grandes agencias se han mostrado reticentes a ayudar a Epic. Se trata de una misión comercial, no científica, y requeriría cierta atención (Epic cree que solo un par de días) para su mantenimiento. Epic podría aprovechar la tradicional simpatía espacial nacionalista estadounidense y europea para conseguir apoyo. Pero hasta que algunas personas importantes comprendan lo que significa salvar al Chimera GEO-1 a largo plazo, la compañía y su remolcador permanecerán atrapados en el vacío. (Epic, por supuesto, ya está acelerando la búsqueda de nuevos clientes y sus próximas misiones).
“Mi trabajo últimamente ha consistido en encontrar la manera de que esta nueva opción se cumpla y que ellos y otros vean que pueden y deben apoyarnos en el futuro”, dijo Montero. “Quizás para lograrlo tenga que desviarme de regreso a casa y tomar fotos de otro planeta, o de un asteroide, o aprender y demostrar cómo nosotros, y otras misiones, podemos navegar en el espacio profundo con herramientas mínimas”. En otras palabras, podría tener que convertir esto en un proyecto científico.
Durante el último año, Montero ha estado a punto de perder el control. Ha pasado hambre y hambre, al borde de la locura. Está desesperado por demostrar la capacidad técnica de Epic y que haría cualquier cosa por un cliente. Principalmente, está poseído.
“Recuerdo maldecir al remolcador justo antes de un pase, mirando el cielo de medianoche, como probablemente hicieron muchos de nuestro equipo, y repitiéndome a mí mismo y al remolcador: 'Te voy a traer de vuelta. Me da igual si quieres o no, pero te voy a traer de vuelta'”, dijo Montero.
