miércoles, 13 de enero de 2016

Preparan el lanzamiento del VEx5A, un nuevo cohete experimental argentino


Lanzador espacial: cuenta regresiva para otro prototipo

El VEx 5A es el primero que tendrá dos "etapas"; en Pipinas y en Punta Indio prueban todos sus sistemas; la idea es lanzarlo a fines de febrero

El camino atraviesa un descampado que se une, en el horizonte, con el cielo gris. Después del mediodía, el viento sopla fuerte y agita el gran hangar blanco que se levanta detrás de un cerco de alambre.

Sólo esta gran instalación, con el sello de la Comisión Nacional de Actividades Espaciales (Conae), una casilla de vigilancia y dos altas torres rectangulares, más varias construcciones y contenedores dispuestos sobre el terreno que bordea las aguas marrones del Río de la Plata, sugieren que estamos nada menos que en el centro de pruebas del proyecto Tronador, el lanzador espacial que pondrá en órbita satélites de hasta 250 kg, una capacidad que sólo posee un puñado de países; el primero que desarrolla íntegramente un país latinoamericano.

Si todo sale como está previsto, hacia fines de febrero desde aquí mismo se lanzará el VEx 5A, uno de los vehículos experimentales contemplados en el cronograma que culminará en 2019, cuando el Tronador II salga despedido hacia el espacio.

Las dos desconcertantes torres son el primer banco de pruebas para motores criogénicos, es decir que funcionan con oxígeno líquido y kerosene. Ya se iniciaron los testeos, empezando con el de 10 toneladas de empuje que impulsará al vehículo a punto de lanzarse. Luego vendrán otros que alcanzarán las 35 toneladas, como los que exigirá el Tronador II.

Traslado del prototipo VEx 5A a la base Capetina : Foto elcolonodigital.com.ar
El VEx 5A es el primero de los prototipos diseñados por la Conae que tendrá dos "etapas" (en el modelo definitivo, la primera impulsa el vuelo durante algo más de dos minutos hasta que el lanzador vence la fuerza de gravedad, se desprende y cae al océano; la segunda inyecta el satélite en órbita). También es el primero que llevará kerosene y oxígeno líquido en la primera etapa e hidracina en la segunda.

"El kerosene es un desarrollo local, en colaboración con Y-TEC, el centro tecnológico de YPF y el Conicet -se entusiasma el ingeniero Pablo Servidia, investigador principal del Área de Acceso al Espacio de la Conae-. El kerosene simplemente tiene que entrar en contacto con el oxígeno para encender el motor. Cuando el lanzador ya está en el espacio y uno necesita más confiabilidad en el encendido, porque no hay segundas oportunidades, ahí sí se usa una cantidad mucho más reducida de monometil-hidracina y tetróxido de nitrógeno."

A diferencia de los cohetes con propulsores sólidos, que exigen extremar las condiciones de seguridad en todo momento, porque el propelente está puesto dentro del tubo, los que llevan combustibles líquidos se cargan al final, dos horas antes de dar la orden de despegue, y permiten reducir al mínimo los riesgos para trabajar.

Ante nuestros ojos, el VEx 5A es un gran cilindro de un metro y medio de diámetro (alrededor de un metro menos que lo que medirá el Tronador II) y 17 metros de altura.


"Se trata de un vehículo «atmosférico», es decir que nunca saldrá de la atmósfera. Como no superará los 15 km, durante una cierta parte del vuelo se estabilizará por aletas -detalla Servidia-. Cuando le llegue el turno al Tronador no las necesitará, porque con las toberas de la primera etapa superará los 100 km, que es donde la influencia de la atmósfera resulta más importante."

En estos momentos, el enorme dispositivo está acostado sobre una gruesa estructura de metal azul a la espera de que amaine el viento y puedan sacarlo del hangar y erguirlo en posición vertical.

"Esto mismo es la torre de lanzamiento -explica Servidia, mientras da unas palmadas al sólido andamio de acero-. Esos brazos sirven para anclar el vehículo hasta que se dan las condiciones apropiadas para lanzar. En ese momento lo liberan y el vehículo despega por su propio empuje. Si surge algún problema, se interrumpen las operaciones."

Pero el día del lanzamiento, la mayor parte de los involucrados no estará en este terreno que el río lame sin cesar, sino a 14 km de distancia, en Pipinas, un pueblo de 954 habitantes que dormita al costado de la ruta provincial 36 y que ahora algunos llaman "el Houston argentino".

El centro de control se encuentra en un edificio impecable construido en los terrenos de la ex cementera Corcemar. "Desde aquí, cuando apenas había un contenedor, se siguió el primer lanzamiento [que los ingenieros consideraron un éxito, porque sólo falló una agarradera], en febrero de 2014", cuenta Félix Menicocci, secretario general de la Conae.


Además de los desafíos que plantea su complejidad, desarrollar un vehículo espacial autónomo, algo que nunca antes se había intentado en el país, tiene la dificultad de que no hay "manual" que enseñe a hacerlo. El reducido club de países que tienen el know how, apenas una decena, se lo reservan, entre otras, por razones económicas.

"El desarrollo de la electrónica empieza con el diseño de los elementos para el guiado y control del vehículo, que son el corazón de un lanzador", destaca el ingeniero Daniel Rocca. Entre ellos está un GPS de tecnología local con la precisión requerida por una nave que tiene cotas en altura y velocidad que hacen que un receptor normal no funcione.

¿Son optimistas? "Ésta será la primera prueba de un vehículo de dos etapas, de modo que sería fantástico que todo ande bien -explica Servidia-. Está previsto un segundo prototipo (VEX 5B), un poco más optimizado en peso, que estimamos poder lanzar en la primera mitad del año próximo. Y otro (VEx 5C) que incorporará una turbobomba (una turbina que mueve dos bombas, una que impulsa el combustible y otra que impulsa el oxidante) y que permite elevar mucho la presión de trabajo del motor, obtener más empuje y alivianar los tanques. Esta última versión es la que probará toda la tecnología que desarrollamos."

Entonces sí estará todo listo para el gran día en que se verá partir hacia el cielo, como desgarrando el espacio, al Tronador II. El programa es ambicioso y, si todo sigue como está previsto, el país marcará rumbos en la actividad espacial.

Cómo será el despegue, comandado a distancia

El propelente sólo ingresa unas dos horas antes del lanzamiento

Quienes comanden el lanzamiento del VEx 5A estarán en una sala colmada de pantallas perfectamente alineadas del centro de control de Pipinas. "La operación comienza unas doce horas antes y cargar el lanzador dura alrededor de dos horas -afirma Pablo Servidia, investigador principal del proyecto-. El propelente ingresa por tuberías, una para el kerosene y otra para el oxígeno líquido, una para la hidracina y otra para el tetróxido de nitrógeno. Esos módulos son totalmente autocontenidos y controlables en forma remota por fibra óptica."

El ingeniero subraya que el propelente se carga una vez que los químicos y los encargados del soporte mecánico abandonan el lugar, y se dirigen a dos estaciones ubicadas 8 km al sur y al norte del sitio de lanzamiento. "Es por seguridad y porque el oxígeno líquido, al ponerlo a temperatura y presión ambiente, pasa al estado gaseoso y empieza a perder masa. Es un proceso que no puede extenderse en el tiempo", agrega.

"Muchas veces no se advierten los obstáculos que hay que sortear para desarrollar esta tecnología -dice Daniel Rocca, también ingeniero electrónico-. Por ejemplo, seleccionar adecuadamente los componentes, lograr que cada dispositivo deje de ser un experimento de laboratorio para convertirse en un equipo confiable como para guiar cargas útiles que costarán millones de dólares."

En el lanzador se emplean alrededor de 3000 piezas hechas en el país, más de 10.000 "pines" para conectar cableado y alrededor de 85 cajas de electrónica que viajarán al espacio. Entre baterías, equipamiento de comunicación, transmisores y receptores, utiliza unos 10 km de cables.


Para minimizar fallas, durante las semanas que restan, en la base naval de Punta Indio se realizarán pruebas de presurización y estanqueidad, de electrónica, de telemetría, de control de las toberas. También se testeará el GPS (para confirmar que las interferencias electromagnéticas no afectan la operación). "Hay que alimentarlo, monitorear todas las señales internas (sensores de presión, de temperatura, de caudal), verificar las comunicaciones", informa Servidia.

"Una vez que se enciende el motor desde tierra -concluye-, la operación es totalmente automática. Con una única excepción: nosotros podemos terminar el vuelo mediante un comando por radiofrecuencia en caso de verificar que el vehículo no se está comportando como está planeado, ya sea porque no está siguiendo la trayectoria o porque el punto de impacto está fuera de una zona segura."

LaNación

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