La Reutilización en la Exploración Espacial. El Falcon 9 de SpaceX

¿Quién iba a creer que el sueño de Elon Musk de crear una nueva civilización en Marte, o el de la "Vida Humana Multiplanetaria" tropezaría con el alto precio de arrendamiento del vehículo de lanzamiento y quién iba a creer que semejante obstáculo se convertiría en el preludio de una revolución en la exploración espacial para reducir ese costo, por decir algo, a medio millón de dólares o, al menos a $100 la libra de carga a la órbita espacial baja y con ello abrir la oportunidad a miles de terrestres, amantes del riesgo y la aventura, para iniciar una nueva vida, allá, donde ni siquiera la distancia es precisa porque depende de órbitas, afelios y perihelios y cosas de esas?

"If you can reduce the cost of moving to Mars to around the cost of a middle class home in California—maybe to around half a million dollars—then I think enough people would buy a ticket and move to Mars,” he said. “You obviously have to have quite an appetite for risk and adventure. But there are seven billion people on Earth now, and there’ll be probably eight billion by the midpoint of the century. So even if one in a million people decided to do that, that’s still eight thousand people. And I think probably more than one in a million people will decide to do that"

Elon Musk. CEO y Chief Technical Officer; SpaceX; Speaking at the National Press Club in Washington, D.C., september 2011

 ¿Y quién iba a prever que en lugar de desperdiciar motores, cohetes y cápsulas espaciales habría otra revolución, complementaria, tal vez aún más importante, la de convertir la reutilización en el concepto clave de la exploración espacial transformando el traslado de carga y personas hasta dos mil kilómetros hacia arriba hasta donde se pierde la vista , por ahora, y más allá, donde no hay vista que alcance, para que todo ello reduzca a la misma cotidianidad de un avión que va y viene miles de veces?

 El 8 de febrero de 2015 la Fuerza Aérea de Estados Unidos enviaría la Misión Deep Space Climate Observatory (DSCOVR), utilizando el cohete Falcon 9 v1.1,   El 10 de enero de 2015 anterior, Space Exploration Technologies Corp. (SpaceX).había enviado su quinta misión, la CR5, utilizando con éxito el mismo cohete Falcon 9 v1.1 y la Nave Espacial de Carga Dragon, ambos de su propiedad, a la International Space Station (ISS), Sin embargo, fracasó en su intento de recuperar o hacer aterrizar de regreso, en una plataforma, al Falcon utilizado. "Close, but no cigar. This time" tuitió Elon Musk.

Sin embargo, fracaso no es en realidad la palabra adecuada para referirse a lo sucedido ese 10 de enero. Fue más como un intento fallido, una prueba, un ángulo no alcanzado a tiempo, algo que podía corregirse, como se hará, tarde o temprano; después de todo no es en vano la propia historia de SpaceX y de cómo fue construyendo aquel sueño.



"The first attempt, after the launch of the CRS-5 Dragon, was a valiant effort stage, with footage showing the returning stage coming in hard, hitting the deck at an angle. Most of the stage was lost off the side of the ASDS’ deck into the ocean. The main problem was noted as a loss of stability during the landing burn, due to the stage’s grid fins running out of hydraulic fluid right before landing"

NASASpaceflight

Desde 2002, cuando fue creada, año tras año, hasta 2006, en mayo, cuando por fin logró el primer vuelo de su cohete Falcon 1 utilizando la primera versión de su también motor propio, el Merlin 1A y, en octubre de ese mismo año cuando fue seleccionada por la NASA para mostrar su capacidad como un proveedor privado de transporte de carga y personas a la ISS,

 Desde entonces, en 2007 finalizará el desarrollo del Merlin 1C para empezar a utilizarlo en 2008 en el tercer vuelo del Falcon 1 que, en su cuarto vuelo, el 28 de setiembre de 2008, se convertirá en el primer cohete de combustible líquido desarrollado en forma privada, en orbitar la Tierra.

En 2009, Space X empezará las pruebas con el Falcon 9; realiza ensayos exitosos relacionados con el levantamiento vertical, el escudo térmico, el sistema de comunicación, entrenamiento a los astronautas, propulsores y así, con todo ello para también terminar el Falcon 1 como el primer cohete privado en colocar, en julio, un satélite en la Órbita Baja Terrestre.

Y llegaron el 4 y 8 de junio de 2010 para nuevamente hacer historia no solo con el primer vuelo del Falcon 9 a la órbita terrestre, sino también porque fue la primera empresa privada que hizo regresar a la órbita terrestre una nave espacial, Dragon.

 Y en 2011 hizo pruebas con el sistema de escape y finalizó el desarrollo e hizo el primer lanzamiento del “Falcon Heavy”, ese que dicen que será un gran burro de carga. Y todo ello no sería ya suficientemente importante si no fuera porque en mayo de 2012 se romperían todos los hitos cuando el Falcon 9 lleva a la cápsula Dragon en el primer vuelo de demostración a la estación espacial.

Y también fue igualmente célebre cuando el 7 de octubre de 2012, por fin, por vez primera en la historia, la Misión CRS1, bajo contrato de la NASA, una empresa privada llegaba a la ISS.

 Así fue como la NASA finalmente restauró su capacidad de aprovisionamiento a la ISS, perdida desde el retiro de los transbordadores espaciales en 2010 y así fue también como se empezó a consolidar el concepto de reutilizabilidad que rodea la visión de SpaceX, porque, por si no fuera suficiente, empezaría a ser probado el “Grasshopper”.

En aquel mismo año de 2013 también se haría la primera prueba de la primera etapa de lo que hoy ya se empezó a conocer como el “Falcon 9R”, “R” de reutilizable, porque irá una y otra vez, en efecto, como sucede con los aviones y como ya sucede con la cápsula espacial Dragon.

Y es así como paulatinamente nos hemos ido dando cuenta que un cohete reutilizable no solo será posible sino que ya desde  el 14 de agosto de 2014 había logrado descender sobre el agua, con la cola amarilla de un Falcon 9

Es cierto que tropezó el 10 de enero de 2015, en su primer intento de descenso en terreno firme. Tampoco le fue bien en sus intentos con la  Misión DSCOVR a pesar de su éxito de siempre como cohete.El 8 de febrero, en el primer intento el lanzamiento se detuvo  por razones externas a ella. "Air Force tracking radar went down. Launch postponed to same time tomorrow", tuitió Elon Musk.

Hubo un nuevo intento, el del 10 de febrero, igualmente pospuesto,  acaso  haciendo historia. "Launch postponed to tomorrow due to high winds at the Cape, but Dragon still inbound from orbit in 90 mins", decía Musk, refiriéndose al regreso de Dragon, ese mismo día, de la Misión CR5 proveniente de la ISS.

La Misión DSCOVR fue la primera de dos Misiones contratadas el 5 de diciembre de 2012 por la  "United States Air Force Space y el Space Missile Systems Center que las otorgó a SpaceX  en el marco del "Evolved Expendable Launch Vehicle (EELV)-Class Missions"; la DSCOVR,  para ser lanzada en el Falcon 9 1v1 y la STP-2 (Space Test Program 2), para ser lanzada en el Falcon Heavy.

"DSCOVR will launch on Falcon 9, a two-stage rocket designed from the ground up by SpaceX for the reliable and costefficient transport of satellites and SpaceX’s Dragon spacecraft. As the first rocket completely developed in the 21st century, Falcon 9 was designed from the beginning for maximum reliability. Falcon 9’s simple two-stage configuration minimizes the number of separation events – and with nine first-stage engines, it can safely complete its mission even in the event of an engine shutdown", describía el kit de prensa del lanzamiento.

Para SpaceX, ambas Misiones están  bajo el Orbital/Suborbital Program-3 (OSP-3), un contrato de cantidad de entrega indefinida, ("an indefinite-delivery/indefinite-quantity contract"), para el "US Air Force Rocket Systems Launch Program", diseñado para proporcionar a nuevos participantes la oportunidad de demostrar sus capacidades de vehículos en el EELV. Las dos Misiones apoyan el proceso de "Certificación EELV" tanto del Falcon 9 como del Falcon Heavy.

En particular, el vuelo de la Misión DSCOVR fue la primera misión para los militares estadounidenses que realizó SpaceX desde la pérdida del tercer Falcon 1 en 2008. Fue el vuelo decimoquinto del Falcon 9 y su décimo en su configuración v1.1, el actual estandar. Así que, si, en efecto, el nuevo intento por garantizar el regreso vertical del Falcon 9 era muy importante, pero lo era aún más para Space X mostrar su grado de desarrollo.

El 11 de febrero a las 6:03 p.m.ET, el Falcon 9 al fin despegó del Complejo de Lanzamiento 40 en la Estación de la fuerza Aérea en Cabo Cañaveral, Florida,

En ese momento,como se esperaba, los  nueve motores Merlin de la primera etapa del Falcon 9 se quemaron durante 2 minutos y 44 segundos  justo antes de la separación de la segunda etapa, donde el motor de vacío Merlin continuaría hasta que finalmente dejaría a la Misión DSCOVR en la órbita planeada, en el tiempo estimado.

Lo que quedaba por ver, es decir, lo principal en términos de reutilización, era si el Falcon podía regresar y aterrizar verticalmente. Sin embargo, un propulsor dañado y una mezcla de mal tiempo con olas de tres metros que impedían la estabilidad  del "Autonomous Spaceport Drone Ship", la plataforma oceánica flotante creada también por SpaceX, impidieron el aterrizaje.

"SpaceX is still tracking towards a 6:03pm ET liftoff of DSCOVR, but unfortunately we will not be able to attempt to recover the first stage of the Falcon 9. The drone ship was designed to operate in all but the most extreme weather. We are experiencing just such weather in the Atlantic with waves reaching up to three stories in height crashing over the decks. Also, only three of the drone ship’s four engines are functioning, making station-keeping in the face of such wave action extremely difficult. The rocket will still attempt a soft landing in the water through the storm (producing valuable landing data), but survival is highly unlikely"

"Rocket soft landed in the ocean within 10m of target & nicely vertical! High probability of good droneship landing in non-stormy weather", tuitió entonces  vez Elon Musk.

Re-entry burn with deployed grid fin during today’s #DSCOVR launch seen from top of #Falcon9 first stage. 11/2/2015

Habrá que esperar que ocurre de aquí en adelante. Sin embargo, la promesa sigue intacta: "Rapid reusability, maybe another year. So in total, two to three years from now", anticipó Gwynne Shotwell. Presidenta de SpaceX, el 20 de junio 2013. Aun falta un año para entonces pero cuando ese día llegue, el Falcon 9 v1.1 terminará transformado en el Falcon R, cuestión de...no, no solo de nombre, más bien como salto cultural, un hito en la exploración espacial.

Cosmologías Históricas

Diciembre, 2004

1. Históricamente, han sido cuatro las grandes cosmologías humanas: mitológica, aristotélica-tolemaica, clásica y la gran explosión. Existe una relación de sucesión temporal entre ellas, aunque convivieron, conviven y convivirán en los diversos imaginarios sociales e individuales. Salvo por la gran explosión, cada una de ellas se ha instalado en el sentido común y, sacerdotes, curas, filósofos y científicos, han sido, son y seguirán siendo sus guardianes.
2. Cada una de ellas tiene su propia historia pero, ellas y entre ellas, conforman la historia general de la cosmología que, acorde el espíritu de la Ley de los Retornos Acelerados, los acontecimientos que le dan sentido son cada vez más cercanos unos de otros. Al menos desde la aparición del homo sapiens sapiens, hace cien mil años, prevaleció –exclusivamente- la cosmología mitológica. Anaximandro, en el siglo VI a.c., es considerado como el padre de la cosmología científica. Aristóteles, en el siglo IV ac, desarrolló el primer gran modelo cosmológico y, Tolomeo, en el siglo III d.c, termina de configurar el modelo aristotélico, dando origen a doce siglos de estabilidad. En el siglo XV, Copérnico rompe con esa tradición, acaba con la idea de la Tierra como el centro del universo y, Kepler y Galileo, siglo XVI, contribuirán a generar el modelo clásico desarrollado por Newton en el siglo XVII. A inicios del siglo XX, la Teoría de la Relatividad de Einstein, el Principio Cuántico de Max Plank y el de Incertidumbre de Heisenberg que dan pie a la Mecánica Cuántica, empiezan a sentar las bases teóricas para el desarrollo del Modelo de la Gran Explosión; desencadenado con los descubrimientos de Edwin Hubble en 1929 y de George Gamow en 1948 y, verificado experimentalmente, sobre todo a partir de la década de los años sesentas y, decisivamente, a inicios del siglo XXI, con los resultados obtenidos de experimentos espaciales.
3. Salvo el Modelo Mitológico, los tres restantes modelos descansan, en mayor o menor grado, en las evidencias científicas de su tiempo. En particular, en el Modelo Aristotélico-Tolemaico, pero también en el Modelo Clásico, las dificultades o carencias relacionadas con esas evidencias fueron andamiadas con el aporte filosófico. Pero fue el Modelo Clásico quien marcó un punto de quiebra en la historia de la cosmología, al evidenciar que algunas áreas del universo no se comportaban de manera arbitraria sino que se hallaban gobernadas por leyes matemáticas precisas. Aunque todavía persisten procesos cósmicos por conocerse completamente, por vez primera, en el caso del Modelo de la Gran Explosión, todas las respuestas tendrán un sustento científico.
4. Cada una de los Modelos ha tenido su propio referente con relación al universo observable. El uso del telescopio, por Galileo, en el siglo XVI, transformó el alcance de la observación del universo y sentó las bases de la Cosmología Clásica. Cinco siglos después, en 1929, el uso de otro telescopio, por Edwin Hubble, abrió las puertas a la Cosmología de la Gran Explosión. El uso de sondas espaciales amplió toda la perspectiva y con las imágenes obtenidas por la Sonda WMAP hoy incluso tenemos una imagen del inicio del universo y estamos en capacidad de construir teorías acerca de su historia, presente y futuro.
5. Vivimos en un Universo compuesto de átomos (4.4%), materia oscura (22%) pero mayoritariamente de energía invisible (73%). Geométricamente plano (curvatura cero). Expandiéndose aceleradamente. La edad del universo es de 13.700 millones (13.7 billones) de años con un error de solo el 1%. Cuando cumple sus primeros 380 mil años de edad, la radiación se liberó de la materia y comenzó a viajar libremente El universo tenía 200 millones de años cuando comenzó la época de formación de las primeras estrellas.
6. Más allá de ese universo conocido, no se sabe nada; ni siquiera si hay algo. Tampoco se sabe si la pregunta tiene sentido. Hoy también existen teorías acerca de universos paralelos o sucesivos. Mientras no se contrasten progresivamente, todas esa interrogantes andan a tientas entre física teórica y metafísica. Es decir, es un problema filosófico real.
7. Dado que Dios siempre es una posibilidad que no puede ser descartada, es imposible descartar su mediación en la creación, desarrollo y desenlace del universo, pero se evidencia la continua disminución del alcance de su posible intervención.

• Description
• A summary of the almost 14 billion year history of the Universe, showing in particular the events that contributed to the Cosmic Microwave Background, or CMB.
  The timeline in the upper part of the illustration shows an artistic view of the evolution of the cosmos on large scales. The processes depicted range from inflation, the brief era of accelerated expansion that the Universe underwent when it was a tiny fraction of a second old, to the release of the CMB, the oldest light in our Universe, imprinted on the sky when the cosmos was just 380 000 years old; and from the ‘Dark Ages’ to the birth of the first stars and galaxies, which reionised the Universe when it was a few hundred million years old, all the way to the present time.
  Tiny quantum fluctuations generated during the inflationary epoch are the seeds of future structure: the stars and galaxies of today. After the end of inflation, dark matter particles started to clump around these cosmic seeds, slowly building a cosmic web of structures. Later, after the release of the CMB, normal matter started to fall into these structures, eventually giving rise to stars and galaxies.
  The inserts below show a zoomed-in view on some of the microscopic processes taking place during cosmic history: from the tiny fluctuations generated during inflation, to the dense soup of light and particles that filled the early Universe; from the last scattering of light off electrons, which gave rise to the CMB and its polarisation, to the reionisation of the Universe, caused by the first stars and galaxies, which induced additional polarisation on the CMB.
• Title The history of the Universe Released 05/02/2015 3:00 pm Copyright ESA Id 334834