Proyecto Pilot: intentando lanzar satélites desde un avión en los años 50

En 1990 el cohete Pegasus de la empresa Orbital se convirtió en el primer sistema de lanzamiento espacial en situar un satélite en órbita usando un avión como plataforma de despegue. Pero tres décadas antes los militares norteamericanos intentaron llevar a cabo la misma hazaña con unos medios mucho más modestos bajo el marco del Proyecto Pilot.

Un avión Skyray con el cohete Pilot/NOTSNIK bajo el ala izquierda (USAF).
Un avión Skyray con el lanzador espacial Pilot/NOTSNIK bajo el ala izquierda (USN).

Corría el año 1958 y los Estados Unidos todavía se estaban recuperando del trauma que había supuesto el lanzamiento del primer Sputnik en octubre de 1957. La Unión Soviética podía sobrevolar ahora impunemente los Estados Unidos en cualquier momento y no existía ningún medio para evitarlo. Inmediatamente, el Pentágono inició varios programas de armas antisatélites para intentar neutralizar la nueva amenaza al mismo tiempo que creó varias iniciativas para situar satélites de forma rápida e independiente. Uno de estos proyectos, que en su momento era alto secreto, estaría a cargo de la oficina BuOrd (Bureau of Ordnance) de la armada (US Navy) y su objetivo era diseñar un pequeño cohete capaz de ser lanzado desde un avión de combate que pudiera situar en órbita pequeños satélites de 1,05 kilogramos de masa. La base del proyecto estaría localizada en la instalación NOTS (United States Naval Ordnance Test Station) de California, actualmente denominada Naval Air Weapons Station China Lake.

Lanzador espacial Pilot/NOTSNIK (USN).
Lanzador espacial Pilot/NOTSNIK (USN).

La iniciativa sería conocida bajo el nombre de Proyecto Pilot, aunque informalmente todo el personal que trabajaba en el mismo lo llamaba NOTSNIK, una síntesis del nombre de la base con el del Sputnik soviético, además de ser un guiño al encargado e impulsor del proyecto, John Nicolaides. El avión escogido sería el Douglas F4D-1 Skyray y como lanzador se diseñó un pequeño cohete de combustible sólido de cinco etapas (seis contando al avión). El lanzador fue bautizado como NOTS-EV1 o Pilot, aunque sería más conocido bajo el nombre informal del proyecto, es decir, NOTSNIK. Se trataba de un cohete de 950 kg de masa con una longitud de 4,38 metros y 0,75 metros de diámetro (1,65 metros con las aletas estabilizadoras).

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Lanzador Pilot/NOTSNIK. 1: satélite; 2: quinta etapa; 3: cuarta etapa; 4: tercera etapa; 5: estructura interetapa; 6: primera y segunda etapas; 7: aletas estabilizadoras (Novosti Kosmonavtiki).

Las dos primeras etapas eran en realidad cuatro de cohetes HOTROC -derivados del misil naval SUBROC- unidos que se encendían de forma separada de dos en dos. Los dos primeros HOTROC entrarían en ignición tres segundos tras la separación del avión, seguidos por el otro par, que se encendería doce segundos después de que el primero se apagase. La tercera etapa era un cohete ABL X241 basado en la tercera etapa del lanzador Vanguard, mientras que las otras dos eran pequeñas etapas más o menos esféricas desarrolladas en NOTS para el proyecto. La última etapa estaba integrada con la carga útil y apuntaba ‘al revés’ para circularizar la órbita. Las tres primeras fases se separarían en bloque en el apogeo inicial de la trayectoria suborbital, a 71 kilómetros de altura, antes de proceder a la ignición del resto de fases. Hubo dos versiones del NOTSNIK, una, a veces denominada Pilot-1 para pruebas de desarrollo y que despegaba desde una rampa fija, y la Pilot-2, para lanzamientos aéreos. El proyecto Pilot recibió un presupuesto de 300 000 dólares y un plazo de cuatro meses para su desarrollo.

Distintas etapas del lanzador NOTSNIK (USN).
Distintas etapas del lanzador NOTSNIK (USN).

El Skyray con el NOTSNIK debía despegar desde la pista de la base NOTS y dirigirse hacia una zona predeterminada sobre el canal de Santa Bárbara, California. Allí el piloto tiraría de los mandos del aparato para subir a una altura de 12,5 kilómetros mientras mantenía una trayectoria que formaba un ángulo de 58º con la horizontal. A la altura prevista soltaría el NOTSNIK a una velocidad de 742 km/h y con un ángulo de 50º. El NOTSNIK iría montado en el ala izquierda del Skyray y para equilibrar el aparato se decidió añadir un depósito de combustible en el ala derecha. El Skyray usado en el proyecto tendría el número de serie 130745 y había sido modificado para aligerar su peso.

Entre julio y agosto de 1958 se llevaron a cabo diez lanzamientos de cohetes NOTSNIK. Seis de ellos fueron Pilot-2 lanzados desde un Skyray con satélites destinados a ser situados en órbita. Todos terminaron en fracaso. El primer intento tuvo lugar el 25 de julio de 1958 y el piloto a cargo del vuelo sería William W. West. Aunque pudo soltar el NOTSNIK, no se supo nada más del lanzador. Tanto en el primer vuelo como en el tercer intento del 22 de agosto, la estación de seguimiento de Christchurch, Nueva Zelanda, afirmó haber detectado una breve señal procedente de los satélites, lo que indicaría que el proyecto tuvo éxito. Lamentablemente, ninguna otra estación fue capaz de recibir esta señal y hoy en día se considera que los técnicos de la estación escucharon simplemente ruido.

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Un NOTSNIK en vuelo (USN).
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Fotografía del momento de la separación del NOTSNIK del Skyray (USN).

El resto de vuelos experimentarían fallos de ignición de las etapas cuando no explosiones directamente. Por su parte, los minúsculos satélites Pilot/NOTSNIK tenían forma de dónut, ya que en el centro estaría situada la última etapa, que debía permanecer unida una vez en órbita. Su masa era de 1,05 kg y tenían un diámetro de 20 centímetros. Estaban dotados de un único instrumento, consistente en una cámara infrarroja rudimentaria. Ante los devastadores resultados de las pruebas, el Proyecto Pilot fue cancelado ese mismo año. En realidad, lo raro es que hubiera sido un éxito. El sistema requería que las cinco etapas funcionasen perfectamente una detrás de otra, manteniendo la orientación precisa en todo momento. Un pequeño error en la compleja secuencia de lanzamiento y el satélite no alcanzaría la órbita. Precisamente, el cohete prácticamente carecía de sistema de guiado. Las tres primeras etapas estaban estabilizadas mediante estabilizadores aerodinámicos y las otras dos por giro. En definitiva, NOTSNIK era demasiado complejo para su época.

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Los minúsculos satélites NOTSNIK (USN).

Poco después, en 1960, se propuso otro sistema de lanzamiento aéreo similar conocido como NOTS-EV2 Caleb que usaría un cohete más potente y un avión F4H Phantom II como plataforma. El proyecto Caleb tampoco saldría adelante, en parte por culpa de las presiones de la USAF, deseosa de monopolizar el lanzamiento de satélites desde aviones. Tras estos intentos infructuosos, los militares estadounidenses no lograron desarrollar ningún sistema de lanzamiento aéreo, aunque en los años 80 fueron capaces de poner en servicio el sistema anti satélite ASM-135 lanzado desde un F-15. Este misil no tenía capacidad orbital, pero podía haber servido como base para un sistema de este tipo.

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Un avión Skyray con el cohete Caleb bajo el ala izquierda. Posteriormente se emplearían aviones Phantom II (USN).
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Prototipo de lanzador aéreo Caleb (USN).

El Proyecto NOTSNIK permanecería en secreto hasta una fecha tan tardía como 1994. De haber logrado sus objetivos, los EEUU habrían podido orbitar satélites mediante aviones menos de un año después de que la Unión Soviética lanzase el Sputnik.

Pruebas del sistema Pilot/NOTSNIK:

  1. 4 de julio de 1958. Prueba terrestre: explosión de la primera etapa poco después del despegue.
  2. 18 de julio. Prueba terrestre. Explosión en la rampa de lanzamiento.
  3. 25 de julio. Prueba aérea. Pérdida de señal del cohete después de la separación del avión.
  4. 12 de agosto. Prueba aérea. Explosión de la primera etapa durante la ignición.
  5. 16 de agosto. Prueba terrestre. Lanzador destruido 3,6 segundos tras el despegue.
  6. 17 de agosto. Prueba terrestre. Lanzador destruido 3 segundos tras el despegue.
  7. 22 de agosto. Prueba aérea. Ignición exitosa de la primera etapa, pero se perdió la señal poco después.
  8. 25 de agosto. Prueba aérea. Explosión de la primera etapa 0,75 segundos después del despegue.
  9. 26 de agosto. Prueba aérea. Ignición fallida. El cohete cayó en el océano tras la separación.
  10. 28 de agosto. Prueba aérea. Solo se encendió un cohete HOTROC de la primera fase.

Más información:

  • Matt Bille y Erika Lishock, The First Space Race: Launching the World’s First Satellites.

19 Comentarios

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Francisco GalueFrancisco Galue

Interesante entrada Daniel. Yo había leido sobre esto del ASM-135 lanzado desde un F-15 para destruir satélites enemigos, pero nunca esta propuesta. ¿Que paso con el ASM-135? Sigue operativo o no?

¿Qué tal si hubieran lanzado estos minisatélites mediante un SR-71 Blackbird? Ese avión volaba tan alto y tan rápido que pudieran haberse ahorrado peso en combustible. Recuerdo que una vez el Blackbird llevo una especie de Drone en su lomo, el cual, era lanzado para completar la misión de reconocimiento.

BrunoBruno

El SR 71 entró en servicio activo algunos años después de que sucedieran los hechos narrados y para ese momento, las soluciones convencionales (lanzamiento de cohetes desde el suelo) prevalecieron definitivamente. También recuerdo que se ensayaron (aunque más bien no pasaron de ser un proyecto) los rockoons que en sustancia consistían en elevar a gran altitud a un cohete (algunos hablaban de hasta 5 toneladas de peso) utilizando un globo estratosférico y realizar el lanzamiento desde gran altitud, con lo que quizás evitaban una primera etapa.

Rodolfo JaraRodolfo Jara

Me parece que el MD-21 termino una de sus pruebas de lanzamiento a Mach 3 con la destrucción del drone y del Blackbird, después de lo cual no siguieron con mas pruebas.
Al parecer la USAF pensó que eran demasiado peligrosas.

Jose A. Quinones GonzalezJose A. Quinones Gonzalez

Si es correcto el SR-71 tenia un drone. Que en cierta forma es una abuelo de los “drones” actuales, Por otro lado el proyecto del ASM-135 no tengo informacion si esta o no operativo todavia. Seria interesante saber si sigue usandose o tiene algun sustituto. Algo si se que la Armada estadounidense ha seguido con la idea de lanzar proyectiles anti satelites, claro desde barcos.

LattisNetLattisNet

Siempre he dicho que el método más económico para lanzar objetos a la órbita baja sería por medio de un sistema que imprima una velocidad inicial a gran altura. Una idea que siempre tuve en mente es una especie de rampa o catapulta, muy parecida a los portaviones donde un mecanismo de gás (y ahora electromagnético) impulsa la nave en una rápida aceleración para imprimir una velocidad inicial al momento de abandonar la plataforma de lanzamiento. Así, una nave con ese impulso y a esa altura tendría una enorme cantidad de ahorro en combustible comparado con los actuales sistemas de lanzamiento a nivel del mar.

Para lograrlo tendría que resolverse ciertos problemas técnicos que permitan a este sistema ser económico, fiable y duradero, tanto en el proceso de lanzamiento como en mantenimiento. Su ubicación sería los accidentes geográficos que tienen una gran altura, como volcanes inactivos, cordilleras, etc., que actualmente son parajes inhóspitos o con muy poca vida natural (fauna o flora).

Otro asunto técnico es el perfeccionamiento de los acoplamientos en órbitas y convertirlos en procedimientos automatizados. Resolver esto permitirá lanzar una nave por partes y ensablarla en órbita a una fracción del costo de los actuales lanzamientos.

En fin. Es una idea que puede dar a luz a otras ideas innovadoras.

Saludos!

jesterjester

El sistema mejor hubiera sido mediante un cañonazo. Estuvo q punto de lograrse por Geral Bull y su proyecto HARP

Igor Alonso PortilloIgor Alonso Portillo

Súper interesante artículo – gracias Daniel.

A día de hoy, a parte del existente Pegasus dd Orbital-ATK, tenemos varias iniciativas similares en desarrollo (lanzamiento de cohete desde vehículo aéreo) para lanzar nano y microsatélites:

GO Launcher (SpaceWorks, EE.UU.)
Launcher One (Virgin Galactic, EE.UU.)
ALASA (Boeing / DARPA, EE.UU.)
SOAR (S-3, Suiza)
Sagitarius (Celestia Aerospace, España)

Francisco GalueFrancisco Galue

¿No pudieran haberlo lanzado mediante un Starfighter F-104? Al menos llego tan alto que Chuck Yeager “logro” ver estrellas :-)

Mal chiste!!! Resulta que si ven la escena final de la pelicula The Right Stuff(Los Elegidos a la Gloria), Chuck Yeager, el as de ases y primer ser humano en romper la Barrera del Sonido, lleva, sin autorización hasta supuestamente el limite del espacio a tal punto de ver las estrellas. Sin embargo, todo esto fue invento de los realizadores del film, ya que, se dice que desde esa altura, de ninguna manera nadie pudiera haber visto estrellas por leyes de física.

Por otro lado, este hecho en la pelicula fue glorificado, la realidad que esto fue una “estupidez” de Yeager.

Rengel

En realidad las estrellas empiezan verse a partir de los 15 a 20 kilómetros, los tripulantes de los SR-71 veían estrellas a 30 kilómetros de altura. y no llevó el avión “al limite del espacio” solo a 36 kilómetros. El incidente esta primero en el libro, la película vino después.

La versión NF-104 que uso Yeager no tendría carga útil suficiente para este proyecto, el SR-71 seria mejor opción.

apalankatorapalankator

Otro interesantísimo artículo de la Enciclopaedia Dannielica, vaya trabajo que te estás dando en recopilar toda esta valiosa información. Muchas gracias.

JoaquinJoaquin

Francisco Galue:La escena que mencionas de “Elegidos para la gloria” para mi es una metafóra.Para mí,lo que cuenta la peli es el final de una era (la de los pilotos de prueba/militares) y el principìo de otra(la de los astronautas) por ello se ve a Chuck Yeager casi alcanzando el espacio cuando todo sabemos que con un avión convencional es imposible lograrlo.Te hecho el título en íngles hace referencia a ello.”The Right Stuff” se puede traducir por”lo que hay que tener” que es lo que no tenian los pilotos,o sea,los medios.(los cohetes) para llegar al espacio.

FERNANDO GENERALEFERNANDO GENERALE

yo soy de los que piensa que la argentina deveria apostar por una otsion como esta en ves del costoso TRONADOR II.

Álvaro OñateÁlvaro Oñate

No olviden el proyecto Farside de fines de los 50’s en que se intentó lanzar un cohete de 4 etapas desde un globo sonda a unos 30 km de altura. De 7 intentos sólo 1 tuvo éxito, alcanzando el cohete una altura igual al radio terrestre. Acá encontré algo de la época en youtube:
https://www.youtube.com/watch?v=HRgvUVFB-CU

Álvaro OñateÁlvaro Oñate

Y acá lo mismo narrado por los Yankees. Cabe destacar que recuerdo perfectamente que en un diccionario Sopena de los 80’s había una ilustración bajo el título de “atmósfera” que mostraba un dibujo de un corte atmosférico en que, aparte de señalar el Everest, aviones, globos, meteoros, satélites Sputnik y Explorer, señalaba “cohete Farside de 4 etapas (1958).
https://www.youtube.com/watch?v=jH-smtDtGMQ

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