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La catástrofe del Challenger.
Grandes desastres tecnológicos
Ya antes del alunizaje del Apolo 11, en 1969, tanto los Estados Unidos como la Unión Soviética comprendieron que los primeros beneficios prácticos de la exploración espacial se obtendrían en las órbitas más próximas a la Tierra. A fin de cuentas, ahí es donde se pueden hacer la mayor parte de las cosas de interés cotidiano para el ser humano común, civiles o militares. Por ello, ambas superpotencias dedicaron grandes recursos a la conquista del espacio próximo, menos llamativa que las grandes misiones científicas hacia otros astros y hacia el espacio profundo pero mucho más productiva en términos de beneficio inmediato: telecomunicaciones, navegación, meteorología y climatología, prospecciones de los recursos terrestres, estudios del ecosistema y de los cultivos, reconocimiento y espionaje… las mil cosas en que la astronáutica ha cambiado nuestro mundo.
Las regiones próximas a nuestro planeta son también óptimas para el lanzamiento de importantes observatorios científicos, como el conocido telescopio espacial Hubble y otros cientos de satélites parecidos que llevan ya varias décadas aportándonos conocimientos sobrecogedores sobre la naturaleza del universo desde las muy cortas distancias hasta las muy inmensas. Las misiones al espacio cercano son la apuesta más factible en el estado presente de la tecnología humana, al igual que en otro tiempo conquistamos mares como el Mediterráneo mucho antes de lanzarnos a los océanos.
Por ello la URSS, tras los espectaculares éxitos de los años ’60 y ’70 –y el fracaso en la Luna– optó por un complejo programa de estaciones espaciales en órbita baja que le asegurara el desarrollo de las tecnologías necesarias para operar en estas distancias cortas. Alrededor de los programas Salyut y de la mítica Mir, los soviéticos crearon una sofisticada infraestructura de ciencia, ingeniería, cohetería, construcción de cosmódromos, cosmonáutica en general y todo lo necesario para el dominio del espacio cercano. Gracias a ello, sus herederos siguen dominando con soltura el mercado de lanzamientos comerciales, con unos precios, una seguridad y una eficiencia aún imbatibles.
Los Estados Unidos, tras su espectacular éxito en la Luna –y el fracaso, hasta entonces, en casi todo lo demás– prefirieron una combinación de cohetería convencional con un concepto innovador y fascinante: el transbordador espacial. El transbordador espacial, que ellos llaman space shuttle, es una especie de avión carguero reutilizable y capaz de operar en las órbitas más cercanas a la Tierra. O, visto de otra manera, una pequeña estación espacial no permanente, muy flexible, que permite desarrollar un gran número de tareas. Quizá por su parecido a las naves cósmicas del cine y la literatura, el transbordador cautivó de inmediato la imaginación de millones, incluyendo a los soviéticos, que crearon su propia versión: el Buran. Ahora, todo el mundo se permite criticar el concepto por caro, inseguro, delicado y poco disponible. Ya dicen que los mediocres siempre saben por dónde no se podía pasar cuando el puente se ha roto.
Un fiasco genial.
El transbordador espacial consiste, esencialmente, en una nave tripulada con siete ocupantes y la posibilidad de transportar veinticuatro toneladas y media de carga a una órbita baja; o casi cuatro, con destino a órbitas geoestacionarias. Esta nave, parecida a un aparato convencional, lleva tres motores-cohete de hidrógeno-oxígeno que se alimentan del depósito principal durante el lanzamiento. Este depósito principal, normalmente de color naranja, constituye el componente más visible de todo el conjunto; la nave va montada sobre el mismo. A ambos lados del tanque, se encuentran los dos impulsores de combustible sólido (SRB). Entre los tres motores de la nave y los dos impulsores de combustible sólido suman unos treinta millones de newtons de empuje, que se podrían traducir un poco a lo bruto como dieciséis millones de caballos.
Cuando lanzan el transbordador, los cinco motores actúan a toda potencia durante los dos primeros minutos. Entonces, los impulsores laterales de combustible sólido se agotan y se separan; caen con paracaídas al océano, donde los recuperarán para futuras misiones. Con eso, el transbordador pierde más del 80% de su potencia, pero ya se encuentra a 46 kilómetros de altitud. Los tres motores que lleva la nave arden durante unos seis minutos más, antes de quedarse sin combustible y apagarse. En ese momento, el gran depósito se separa, ya en el espacio. Cae y se desintegra al reentrar en la atmósfera terrestre mientras que la nave, con todo ese impulso, completa su recorrido hasta la órbita adecuada a unos 28.000 km/h. Una órbita terrestre es el lugar y velocidad exactos en que una nave se mantiene en equilibrio entre la fuerza centrífuga producida por su velocidad y la gravedad de nuestro planeta, sin necesidad de ninguna propulsión adicional. Allí se queda, en gravedad cero (pues está equilibrada con la fuerza centrífuga), dando una vuelta a la Tierra cada 90 minutos aproximadamente.
Si fallara el lanzamiento, la nave se desprendería del depósito y los impulsores para intentar un aterrizaje de emergencia en Zaragoza (España), Morón (España), Fairford (Reino Unido) o Istres (Francia). Esto no se ha hecho nunca.
Tras varios días de trabajo en el espacio, la nave utilizará sus pequeños impulsores de maniobra para romper este equilibrio orbital y caer de nuevo hacia la atmósfera. Después de una serie de maniobras brutales que ponen a prueba su escudo de losetas de cerámica, pues la temperatura alcanza más de 1.500ºC, perderá velocidad suficiente como para completar la reentrada sin abrasarse. Sin propulsión alguna, la nave se convierte entonces en un planeador de cien toneladas que sólo tiene una oportunidad para aterrizar. Suele hacerlo en las grandes pistas del Centro Espacial Kennedy (Florida) o la Base Aérea Edwards (California). Existen muchos puntos de aterrizaje de emergencia por todo el mundo, pero nunca se han tenido que utilizar. Uno de estos se encuentra en el Aeropuerto de Gran Canaria.
La NASA construyó un prototipo (el Enterprise) y cinco naves operativas llamadas Columbia, Challenger, Discovery, Atlantis y Endeavour para realizar un total de 134 misiones, con un coste estimado de 170.000 millones de dólares de 2008. Es decir, unos mil quinientos millones de dólares por misión; la NASA suele dar una cifra de 450 millones de dólares que no incluye los costes de desarrollo y construcción de las naves. Los rusos cobran unos 300 millones por un lanzamiento equivalente… incluyendo cohete y nave, y además obteniendo beneficio.
Peor aún: dos de las cuatro naves originales se han perdido con todos sus ocupantes; hubo que construir el Endeavour a toda prisa para mantener activo el programa. De los diecinueve astronautas y cosmonautas muertos en vuelo a lo largo de toda la historia, quince son norteamericanos. Catorce de ellos murieron a bordo de un transbordador espacial: tres cuartas partes de todas las personas perdidas en el cosmos.
El Desafiador y la profe.
Pero en 1983, todo esto estaba aún por suceder. Estados Unidos era todavía optimista y orgulloso; su programa espacial lo reflejaba a la perfección. Apenas catorce años atrás, asombraron al mundo con el primer aterrizaje tripulado en la Luna. Y aunque el programa Skylab que pretendía competir con las estaciones espaciales soviéticas pasó sin pena ni gloria, sólo dos años antes la NASA lograba enamorar al mundo otra vez con aquella nueva nave tan parecida a las de la ciencia-ficción. El Columbia, que así se llamo el primer transbordador, parecía la solución evidente a todos los problemas de la exploración espacial cercana a la Tierra. En el calor del éxito, se dijeron muchas cosas exageradas, y algunas insensatas.
El segundo se llamó Challenger, el Desafiador, en memoria de la fragata británica que inició la exploración moderna de los océanos un siglo antes. Se trataba de un prototipo de diseño transformado en nave operacional, superando las deficiencias del Columbia y utilizado como modelo para los tres que se construirían con posterioridad. Llevaba protección térmica mejorada, electrónica mejorada, un HUD para facilitar el aterrizaje y 1.100 kg más de capacidad de carga.
El 4 de abril de 1983, el Challenger despegaba por primera vez para la misión STS-6. Fue un éxito completo, con unos resultados mucho mejores que los del Columbia. Por ello, se convirtió en un verdadero mulo de carga para la NASA, un valor seguro, incluso tras la construcción del Discovery en 1984 y el Atlantis en 1985. Se le asignaron tres misiones al año, un número excepcional teniendo en cuenta la pobre disponibilidad de los transbordadores. Llevó al espacio a la primera mujer norteamericana y al primer hombre negro. Desde él se realizó el primer paseo espacial autónomo. Fue tres veces al Spacelab, que quería ser como una Salyut. Puso varios satélites científicos y de telecomunicaciones en órbita.
Entonces Reagan anunció un programa llamado Profes en el Espacio, que debería cautivar de nuevo las mentes más jóvenes e inquietas de los Estados Unidos hacia la exploración espacial mediante una serie de clases dadas desde el cosmos por los mejores profesores del país. El programa se hizo inmensamente popular. Se recibieron más de 11.000 solicitudes de maestros para participar. La primera elegida fue Christa McAuliffe, una profe de instituto de 34 años que enseñaba historia y ciencias sociales en New Hampshire y desde niña soñó con volar más allá.
La profe espacial se convirtió en un éxito mediático instantáneo, con su entusiasmo contagioso y su manera sencilla de transmitir la ciencia y la cultura. Participó en los programas de televisión más populares de América, apareció en todas las portadas, las escuelas de Estados Unidos se llenaron de pósteres con su cara. Los colegios del país seguirían el lanzamiento y sus clases desde el cosmos a través de un circuito cerrado de TV instalado por la NASA. La CNN retransmitiría el lanzamiento en directo desde el Centro Espacial Kennedy, y eso que era una época en que el interés por la astronáutica ya había comenzado a decaer entre el gran público. Profes en el Espacio fue un éxito instantáneo incluso antes de comenzar.
Para una misión tan visible, la NASA eligió inevitablemente la mejor y más segura de sus máquinas: el transbordador Challenger. Casi toda la tripulación estaba compuesta por astronautas veteranos, que ya habían volado antes. La misión STS-51-L pondría en órbita un satélite de telecomunicaciones, otro de investigación científica, y realizaría una serie de experimentos espaciales. Pero era, sobre todo, el vuelo de Christa; la Profe del Espacio que toda América conocía y adoraba ya.
No es oro todo lo que reluce.
La dirección de la NASA no dejaba de ser consciente por aquel entonces de que tanto el concepto como el diseño del transbordador adolecía de varios problemas graves. Uno de estos problemas afectaba a los grandes cohetes impulsores de combustible sólido que hay a ambos lados del depósito principal, construidos por Morton Thiokol. Específicamente se trataba de los llamados “anillos-O”, unas juntas de goma especial que sellan la cámara de combustión mientras mantienen la flexibilidad estructural, de manera muy parecida a como lo hace la goma de una olla a presión. Y, al igual que éstas, poco flexibles y menos estancas cuando están frías.
Aún peor: debido a problemas en la misión anterior, este vuelo del Challenger ya se preparó con retraso. Debía lanzarse el 22 de enero, pero no estaba listo hasta el 24. El mal tiempo sobre Florida y también sobre las pistas de aterrizaje de emergencia en distintos lugares del mundo obligó a retrasarlo aún más, hasta la mañana del 27. El entonces vicepresidente George Bush (padre) anunció que haría una escala para ver el lanzamiento durante su viaje a Honduras, lo que muchos interpretaron como una presión adicional. Tanto la NASA como el transbordador acumulaban ya fama de problemas y retrasos, más o menos difundida por parte de sus oponentes políticos; el vuelo de Christa se estaba convirtiendo rápidamente de sueño publicitario en desastre de relaciones públicas. Entonces, un fallo técnico obligó a posponer aún más el lanzamiento, hasta primera hora del 28 de enero.
El informe meteorológico avisaba que aquella mañana sería fría como pocas en Florida, con temperaturas de un grado bajo cero. Además se detectó viento a gran altitud, lo que forzaría al máximo la flexibilidad estructural de los impulsores. Varios ingenieros de Morton Thiokol y de la NASA expresaron dudas sobre el comportamiento de los anillos-O en esas condiciones. Pero la dirección de Thiokol se hallaba presionada por la dirección de la NASA para que diesen el visto bueno, ya que la dirección de la NASA recibía a su vez presiones cada vez más fuertes desde Washington y desde los medios de comunicación. Cuando se recibió la orden de proceder con el lanzamiento, los ingenieros de Rockwell, el contratista principal, quedaron horrorizados. Aunque los equipos de la NASA habían estado retirando hielo toda la noche, éste seguía formándose sin parar en la plataforma de lanzamiento y en la nave. Temían que algún fragmento se separase durante la ignición y la dañara.
Finalmente, cuando el hielo parecía ya fundirse por si solo, el director de la misión Arnold Aldrich dio el visto bueno para las 11:38 de la mañana. La mitad de las escuelas de los Estados Unidos se prepararon para verlo en directo desde clase, y mucha gente sintonizó la CNN. Todo estaba listo para la catástrofe.
Obviamente un mal funcionamiento importante.
La misión STS-51-L del transbordador espacial Challenger se inició como había quedado establecido a las 11:38 AM del 28 de enero de 1986. Los cinco grandes motores se activaron sobre la plataforma 39B del Centro Espacial Kennedy, y la nave quiso elevarse sin novedad.
Sin embargo, el cohete de estribor dejó escapar por un lado unas volutas de humo negruzco; claro indicador de que la hermeticidad de la junta de goma estaba comprometida. Pero antes de que nadie se planteara cancelar el despegue, un fragmento de combustible sólido fue a parar allí y lo selló de nuevo. En apariencia, los anillos-O habían permanecido rígidos en los primeros momentos debido al frío, lo que permitió la fuga, pero al calentarse pasaron a cumplir su función normalmente.
Nada más lejos de lo que estaba sucediendo en realidad. Las superficies de contacto de los anillos rígidos por el frío se habían quemado y degradado con la primera vaharada de gases ardientes. Sólo el fragmento de combustible caído allí por azar mantenía sellado el conjunto, y lo hizo durante los siguientes 36 segundos. Entonces, todavía a apenas 3.300 metros de altitud, un fuerte golpe de viento sacudió la nave. Las estructuras articuladas se tensaron y retorcieron con fuerza, haciendo que se soltara el fragmento. Ahora, ya nada contenía los gases ardientes del cohete de estribor. El Challenger estaba condenado, pero nadie lo supo aún.
Poco después, la tripulación redujo la potencia de los motores para superar la región de máxima presión dinámica. Esta es una zona, a unos 11 km de altitud, en que la densidad del aire es demasiado alta para sobrepasarla a toda la velocidad posible. Quizá por ello, el motor dañado aguantó aún un poco más.
A los 58 segundos del lanzamiento, las cámaras captaron un a modo de soplete en el cohete de estribor, pero nadie se dio cuenta en ese momento. Los gases ardientes estaban escapando de la cámara de combustión y atacando el gigantesco depósito central de hidrógeno y oxígeno, extremadamente volátiles. El motor perdió presión. Seis segundos después, este soplete perforó el tanque principal y su presión se puso a caer también. Pero los ordenadores de a bordo compensaron ambos hechos con tanta diligencia que ninguno de los ocupantes se dio cuenta, ni tampoco el control de tierra.
A los 68 segundos, el control de tierra comunicó al comandante Dick Scobee que habían sobrepasado la zona de máxima presión dinámica y podía acelerar a toda potencia otra vez. Su respuesta, “recibido, acelerando”, fue la última comunicación desde la nave espacial Challenger.
Habían transcurrido 72 segundos desde el lanzamiento cuando los soportes quemados por el "soplete" del cohete de estribor fallaron completamente. Éste comenzó a separarse, y entonces el depósito principal reventó también por su parte inferior. Un segundo más, a 14.600 metros de altitud, y el Challenger con sus siete ocupantes se retorció y desintegró en medio de una gran deflagración de vapor mientras los cohetes arrancados de cuajo maniobraban fuera de control ante los ojos espantados de quienes seguían el acontecimiento por televisión. Entre ellos, millones de niños y sus maestros, en sus escuelas por toda la Unión. El comentarista de la NASA, Steve Nesbitt, pronunciaba entonces sus famosas palabras con voz ahogada:
“Los controladores de vuelo están estudiando muy cuidadosamente esta situación… obviamente se trata de una avería mayor (obviously a major malfunction)… no tenemos enlace de datos…” Tras una pausa, se rindió por fin: “Tenemos un informe del oficial de dinámica de vuelo… el vehículo ha explotado.”
Se dice que los astronautas no murieron en ese momento. Que algunos de los módulos de oxígeno de emergencia fueron activados manualmente. Que quizá el comandante Dick Scobee tratara de luchar aún con una nave destruida sin alas ni motores ni siquiera fuselaje. Pero la cabina estaba despresurizada, a bordo no podía quedar presión ni electricidad de ninguna manera, y se precipitaron al mar desde quince kilómetros de altitud. Tras el impacto contra las olas, sólo hubo silencio.
Las consecuencias.
La Comisión Rogers creada por el Presidente Reagan para investigar la catástrofe determinó bien los aspectos técnicos de la misma y los errores en las decisiones que condujeron al lanzamiento. También establecieron que el programa de lanzamientos era poco realista para una nave con una disponibilidad tan baja. Sin embargo, la Comisión del Congreso de los Estados Unidos llegó mucho más allá:
“…el problema subyacente que condujo al accidente del Challenger no fue una comunicación pobre [entre el personal técnico] o los fallos en los procedimientos, como concluyera la Comisión Rogers. De hecho, el problema fundamental fueron las pobres decisiones técnicas tomadas por la dirección de la NASA y de las empresas contratistas, que no actuaron decisivamente para resolver las anomalías cada vez más serias en los impulsores de combustible sólido…”
Los transbordadores estuvieron dos años sin volar, arruinando el programa completo para mucho tiempo. La NASA introdujo muchos cambios en su estructura y en su sistema de toma de decisiones, que no perduraron demasiado; el desastre del Columbia que se cobró la vida de otros siete astronautas en 2003 fue la más evidente de las pruebas al respecto. En la actualidad, el accidente del Challenger se estudia en muchos campos: ingeniería de seguridad, ética tecnológica, comunicación en organizaciones o toma de decisiones conjuntas. Y también como ejemplo de los peligros del pensamiento grupal, ese en el que todo el mundo es proclive a mostrarse de acuerdo para no parecer un rebelde que provoca conflictos.
El accidente del transbordador espacial Challenger fue un referente cultural para toda una generación. Las imágenes de la nave espacial norteamericana desintegrándose una y otra vez en las televisiones de todo el mundo avergonzaron a los Estados Unidos y permitieron que los políticos contrarios al programa espacial hicieran su agosto. Desde entonces, ya nada fue igual. La sociedad se tornó crítica y ácida al respecto, normalmente por pura ignorancia… pero es que las imágenes eran poderosas.
El desastre del Challenger y el colapso de la Unión Soviética cinco años después terminaron con la primera gran era de la exploración espacial. La astronáutica, por el momento, ha dejado de ser el sueño más esperanzador de la humanidad. El público la ignora. Nadie se atreve a tomar decisiones que trasciendan del ámbito comercial.
Y, sin embargo, tarde o temprano alguien tomará el relevo. Pues como dijo Konstantin Tsiolkovsky, padre de la cosmonáutica, la Tierra es la cuna de la humanidad, pero uno no puede vivir en la cuna para siempre. Las naves de la especie humana se adentrarán en el espacio otra vez. La cuestión es, simplemente, cuándo. Y quién.
La profesora que quiso impartir la enseñanza desde el espacio. (R.I.P)
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