Escribo estas líneas pocas horas antes de que el transbordador espacial aterrice por última vez en la pista del Centro Espacial Kennedy. Cuando las ruedas del Atlantis se detengan, los Estados Unidos dirán adiós a tres décadas de misiones de la lanzadera espacial. Treinta años de esperanzas, ilusiones, éxitos y fracasos quedarán atrás para siempre. Y por primera vez, una nave espacial tripulada será retirada sin tener un reemplazo claro.

El sueño del transbordador espacial

El destino quiso que la primera misión del transbordador espacial norteamericano tuviese lugar el mismo día que se cumplían dos décadas del lanzamiento de Yuri Gagarin al espacio. El 12 de abril de 1981, John Young y Robert Crippen alcanzaron la órbita terrestre a bordo del Columbia inaugurando la que por entonces se pensaba que sería una nueva era, la era de los viajes espaciales económicos y rutinarios. A diferencia de todos los astronautas y cosmonautas que les habían precedido, Young y Crippen viajaban en una novedosa nave con forma de avión que aparentemente nada tenía que ver con las cápsulas tradicionales.

El transbordador espacial tenía un glorioso futuro ante sí. Debía revolucionar el acceso al espacio al abaratar los costes de lanzamiento de forma dramática. El sueño de los pioneros de la astronáutica estaba a punto de hacerse realidad y la conquista del Sistema Solar parecía estar a la vuelta de la esquina. Desgraciadamente, treinta años y 135 misiones después, la lanzadera espacial se retira sin haber alcanzado ni uno sólo de sus objetivos iniciales y tras dejar un triste saldo de catorce astronautas muertos y dos transbordadores destruidos.

¿Qué es lo que ha ido mal?¿Cómo ha podido terminar de esta forma un programa que nos prometió el futuro?

El Columbia despega por primera vez en 1981 (NASA).

Alas para alcanzar el espacio

En el momento que Neil Armstrong puso el pie en el Mar de la Tranquilidad se firmó la sentencia de muerte del programa Apolo. Los Estados Unidos habían ganado la carrera lunar y ya no había necesidad de mantener la costosa infraestructura necesaria para viajar a la Luna. Las seis misiones Apolo posteriores no fueron más que inercia política. La administración Nixon, empantanada en Vietnam, no tenía el menor interés por la exploración espacial ahora que la opinión pública había empezado a mostrarse crítica con el relativamente elevado presupuesto de la NASA. La agencia espacial sabía que los días del Apolo estaban contados, así que se apresuró a ofrecer una pléyade de posibles objetivos. Pero el gobierno no sólo descartó los proyectos más ambiciosos, como una misión a Marte con motores nucleares NERVA, sino que llegó a amenazar con la cancelación del programa espacial tripulado.

Finalmente, acorralada por la administración, la NASA sólo pudo sacar adelante un único programa: el transbordador espacial o shuttle, conocido formalmente como STS (Space Transportation System). El transbordador sería lanzado al espacio como un cohete, pero regresaría a la Tierra para aterrizar como un avión. En el plazo de una semana estaría listo para volver al espacio otra vez. Mientras que sólo una minúscula fracción de la masa original de un cohete convencional regresaba a la Tierra después de una misión espacial, el transbordador sería reutilizable, solucionando el principal problema de las misiones espaciales.

El transbordador pondría en órbita todo tipo de satélites (NASA).

Cuando fue aprobado oficialmente en mayo de 1972, el programa STS no fue visto como un paso atrás. Todo lo contrario. Retrospectivamente puede parecer que cambiar la Luna por la órbita baja no es un trato muy favorable, pero por entonces se pensaba que el shuttle abarataría tanto los costes de acceso al espacio que los viajes a la Luna o a Marte serían algo rutinario en poco tiempo. Paradójicamente, al decantarse por el transbordador la NASA tiraba por la borda gran parte de la experiencia acumulada durante el programa Apolo, una decisión fatídica en muchos aspectos.

El concepto de usar una nave alada reutilizable para alcanzar el espacio era más antiguo que la propia era espacial y se podía remontar a innumerables estudios de las primeras décadas del siglo XX. La mayoría de pioneros de la conquista espacial consideraban que los aviones eran la forma natural de alcanzar el espacio. Cada vez volaban más alto y más rápido, así que sólo era cuestión de tiempo que una aeronave pudiese llegar a la órbita terrestre. Las cápsulas habían sido un simple atajo para alcanzar el espacio lo antes posible, una solución rápida pero tosca. Pronto los aviones se harían con el protagonismo que les correspondía.

Distintos conceptos de naves reutilizables estudiados a finales de los 60 (NASA).

De hecho, los éxitos del avión cohete X-15 a principios de los 60 habían demostrado la validez de este razonamiento. Paradójicamente, el primer proyecto de avión espacial norteamericano -el Dyna Soar de la USAF- fue cancelado poco después en lo que sería una señal premonitoria de las dificultades intrínsecas a las naves espaciales aladas.

Aunque se barajaron múltiples diseños para el shuttle, en 1969 el favorito dentro de la NASA era el propuesto por Max Faget, por aquella época uno de los ingenieros con más fama en la industria aeroespacial y diseñador de la cápsula Mercury. El transbordador de Faget estaba formado por dos vehículos alados con tripulación y utilizaba combustibles criogénicos (hidrógeno y oxígeno líquidos). El vehículo más grande -del tamaño de un Boeing 747- funcionaría como primera etapa, mientras que la nave más pequeña alcanzaría la órbita por su cuenta. Ambas aeronaves usarían alas rectas para mejorar sus características subsónicas y permitir un aterrizaje con una velocidad de 130 nudos. El sistema sería totalmente reutilizable. La única pega de este diseño era que sólo permitía poner en órbita entre cinco y diez toneladas de carga útil, una minúscula fracción de la capacidad del Saturno V.

El diseño DC-3/NAR-130 de Faget (NASA).

Max Faget (NASA).

Entra el Pentágono

Por suerte para la NASA, los militares norteamericanos seguían obsesionados con la idea de emplear una nave alada reutilizable en misiones clasificadas pese al fiasco del Dyna Soar. El Pentágono se mostró dispuesto a financiar parte del proyecto del shuttle, pero impuso una condición muy importante: el diseño de Faget debía ser abandonado. Los militares querían que el transbordador fuese capaz de colocar enormes cargas útiles de hasta 30 toneladas en órbita baja -principalmente satélites espía de nueva generación-, así que había que ampliar la capacidad de transporte y el tamaño de la bodega de la nave.

Pero otro requisito impuesto por los militares sería aún más restrictivo y resultaría crucial en la historia del shuttle. El Pentágono deseaba disponer de una nave capaz de realizar misiones en órbitas polares desde la base de Vandenberg en California. Además, el transbordador debería ser capaz de regresar a esta misma base después de una sola órbita. Debido al movimiento de rotación terrestre, este requisito implicaba que la lanzadera debería maniobrar a velocidades hipersónicas en las capas altas de la atmósfera y planear hasta 1770 kilómetros en dirección perpendicular al avance orbital.

Esta capacidad (crossrange) no podía ser alcanzada con el diseño de Faget, que sólo cubría una distancia de 320 kilómetros como mucho. Para conseguir la maniobrabilidad hipersónica anhelada por los militares, el diseño del shuttle tendría queincorporar ahora un doble ala delta. El uso de este tipo de ala acarreaba unas mayores temperaturas durante la reentrada y una velocidad de aterrizaje considerablemente mayor que la del diseño de Faget, de unos 190 nudos. Más que un planeador, a velocidades subsónicas el shuttle se convertiría en una especie de ladrillo volante. Por este motivo, en un principio se pensó en incorporar un par de reactores a la nave para mejorar sus prestaciones en las fases de aproximación y aterrizaje.

La NASA había conseguido que los militares financiasen el programa del shuttle, pero a un alto precio: el diseño del  transbordador obedecía principalmente a las necesidades del Pentágono, no a las de la agencia. ¿Hubiese sido más eficiente el diseño de Faget? Me temo que nunca lo sabremos. Por otro lado, y en honor a la verdad, las nuevas prestaciones de la lanzadera fueron recibidas con gran entusiasmo por la NASA.

Recortando el precio

El escudo térmico fue el siguiente quebradero de cabeza. Una nave reutilizable no podía usar escudos de ablación como los usados en las cápsulas. El Dyna Soar debía haber empleado un complejo sistema de placas metálicas y un fuselaje de titanio, pero el nuevo shuttle era mucho más grande que el Dyna Soar original. Emplear una estructura de titanio hubiese disparado el presupuesto del proyecto, por lo que se decidió emplear aluminio. El escudo estaría formado por una combinación de losetas de cerámica y de carbono reforzado, unos materiales novedosos que podrían aguantar los 1800ºC de la reentrada sin resultar dañados. El problema es que se trataba de un escudo extremadamente delicado que requería una gran atención después de cada vuelo, lo que tendría un impacto negativo en la operatividad del vehículo.

Pese a todas estas innovaciones, el diseño seguía siendo demasiado caro. La NASA decidió entonces prescindir de la primera etapa tripulada y usar cohetes de combustible sólido (SRB), así como un gran tanque externo (ET) desechable con el combustible criogénico para reducir el tamaño del vehículo orbital. Los cohetes de combustible sólido del shuttle terminarían por ser los más grandes de la historia, pero serían mucho más baratos que los propulsores de combustible líquido convencionales. Los motores principales (SSME) estarían situados en el “avión espacial” -denominado orbitador- para así poder ser reutilizados. Los SSME se convertirían en el mayor desafío técnico del programa. Nadie había diseñado con anterioridad motores criogénicos reutilizables.

Orbitador (NASA).

ET (NASA).

SRB (NASA).

Despegue de un shuttle (NASA).

El shuttle planea para aterrizar en el Centro Espacial Kennedy (NASA).

Este diseño de compromiso incorporaba elementos potencialmente peligrosos como los SRB -imposibles de regular una vez encendidos- con otros desechables como el ET. El resultado era que el shuttle ya no sería un vehículo totalmente reutilizable y además tendría que depender de tecnologías muy delicadas como eran las losetas térmicas.

Por otro lado, la NASA tuvo que realizar más sacrificios para sacar adelante el transbordador. Renunció a su estación espacial para varias personas y decidió vender el proyecto de cara a la opinión pública con objetivos completamente absurdos. Según la agencia, con una flota de cuatro o cinco orbitadores, el shuttle sería capaz de realizar una misión espacial cada semana. El problema pasaba por justificar semejante demanda de lanzamientos. Fue entonces cuando se tomó una decisión aún más arriesgada. La NASA decidió que el transbordador se encargaría de TODOS los lanzamientos espaciales de los Estados Unidos, sustituyendo a todos los lanzadores convencionales. Desgraciadamente, no existía ningún estudio técnico que avalase la viabilidad de semejante decisión.

Diseño final del space shuttle (NASA).

Una misión típica de la lanzadera (NASA).

Camino a la realidad

En agosto de 1972 se hicieron públicos los contratos del programa. Rockwell construiría el orbitador propiamente dicho, mientras que Thiokol se encargaría de los potentes SRB. El enorme ET correría a cargo de la empresa Martin. En un principio debían construirse dos orbitadores, el OV-101 y el OV-102, además de un modelo de pruebas estructurales denominado STA-099 (Structural Test Article). El OV-101 y OV-102 debían denominarse Constitution y Columbia, respectivamente, pero la presión por parte de los seguidores de la serie de televisión Star Trek hizo que se cambiase el nombre del OV-101. A partir de entonces sería conocido como Enterprise. El Enterprise se convertiría en un modelo de pruebas atmosférico y no llegaría al espacio, pero el STA-099 sería reconvertido en un orbitador operativo, el OV-099 Challenger. La segunda generación de transbordadores estaría formada por el OV-103 Discovery y el OV-104 Atlantis, que debutarían a partir de 1984.

El Challenger en el espacio (NASA).

El montaje del OV-101 Columbia tuvo lugar entre 1974 y 1976. Precisamente sería en 1976 cuando se probaron por primera vez los costosos y complejos motores SSME. En 1977 se realizó la primera prueba de encendido de los SRB. Después de innumerables retrasos, el Columbia despegó por fin en abril de 1981, seis años después de la última misión tripulada Apolo. Hasta 1986, el programa shuttle parecía un éxito incontestable, pero muy pronto se vio que era imposible alcanzar la frecuencia de lanzamientos originalmente prevista. El transbordador era una máquina demasiado compleja y las inspecciones de los diversos sistemas entre vuelo y vuelo -especialmente los SSME y el escudo térmico- impedían aumentar el número de misiones.

Puesto que la mayor parte de los gastos de los transbordadores eran fijos (personal, instalaciones, etc.), la presión por lanzar el máximo número de misiones al año era mayor que nunca. Las medidas de seguridad comenzaron a relajarse y los incidentes más o menos graves se sucedieron en cada misión. En febrero de 1986 ocurrió lo inevitable: el Challenger se desintegró sobre el cielo de Florida matando a sus siete ocupantes y, de paso, destruyendo el mito del transbordador. Tras el accidente, la NASA despertó a una dura realidad. El shuttle ya no sería usado en el futuro para misiones comerciales, renunciando a lograr el objetivo principal del programa. Después de gastarse una enorme suma de dinero, los militares también decidieron renunciar a la lanzadera y abandonaron sus instalaciones en Vandenberg. El Pentágono y la NASA volverían a desarrollar nuevos cohetes convencionales para lanzar satélites. El OV-105 Endeavour se incorporaría a la flota de transbordadores para sustituir al Challenger.

Las instalaciones del transbordador en Vandenberg nunca fueron utilizadas (NASA).

Entre 1988 y 2003 el shuttle se convirtió en un programa sin un objetivo claro. Las misiones se sucedían de forma rutinaria, pero ya nadie pretendía mantener la ilusión de que el programa servía para abaratar el acceso al espacio. La construcción de la estación espacial internacional (ISS) le otorgó una razón de ser más que digna, aunque ciertamente no se requería una máquina como el transbordador para montar un laboratorio orbital. En 2003, el programa recibió un segundo golpe cuando el transbordador Columbia resultó destruido durante la reentrada. Las consecuencias no se hicieron esperar: el shuttle sería retirado para dar paso a una nueva generación de naves y cohetes convencionales. El transbordador seguiría volando hasta 2011 para terminar el ensamblaje de la ISS, pero el sueño del shuttle se había desintegrado definitivamente junto al Columbia.

El transbordador y la ISS (NASA).

Primer aterrizaje del Columbia (NASA).

La raíz del problema

El transbordador se retira sin alcanzar ni uno solo de sus objetivos originales. No ha logrado abaratar el acceso al espacio como prometió. Nunca alcanzó la frecuencia de vuelos originalmente prevista y ha sido incapaz de sustituir a los lanzadores convencionales. Treinta años después, viajar al espacio sigue siendo tan complejo y caro como siempre. Ni siquiera los militares lograron aprovecharlo pese a invertir ingentes cantidades de dinero.

Mucha gente piensa que el transbordador ha sido un fracaso porque catorce astronautas han muerto en estas tres décadas de servicio. No es cierto. Alcanzar el espacio es una tarea extremadamente arriesgada y algunas muertes siempre serán inevitables. El transbordador ha realizado casi 135 misiones con sólo dos fallos catastróficos, una tasa de éxito comparable a la de las naves Soyuz. El problema es que el shuttle carecía de sistemas para salvar a la tripulación en caso de una emergencia realmente grave. La tripulación del Challenger podría haberse salvado con una torre de escape similar a la empleada en las cápsulas Apolo o Soyuz. Y los astronautas del Columbia no habrían muerto si la nave hubiera estado equipada con una cápsula independiente como la propuesta para el transbordador soviético Spiral. El shuttle debía funcionar perfectamente en cada misión, lo que constituía un verdadero desafío a la estadística y a los inevitables fallos que surgen en cualquier sistema complejo. Por esto si fuera poco, el transbordador nunca fue diseñado para ser utilizado sin tripulación, así que para lanzar un simple satélite de comunicaciones había que arriesgar la vida de varios astronautas.

Las tripulaciones de las misiones STS-51L Challenger y STS-107 Columbia.

Pero más allá de la seguridad, el transbordador no ha cumplido con las expectativas por una razón muy simple: no existe en el mundo una demanda de lanzamientos a la órbita baja que justifique una tasa de vuelos tan elevada. Como hemos visto, la mayor parte de los gastos asociados al shuttle son de naturaleza fija. Es decir, aumentando el número de misiones anuales la NASA pensó que podía disminuir drásticamente el coste por misión (estimado en unos 500 millones de dólares por lanzamiento). Desgraciadamente, sin una demanda que justifique este ritmo de lanzamientos difícilmente podremos reducir el coste de forma real. Un círculo vicioso del que resulta muy complicado escapar.

Según esta representación artística de finales de los años 70, el shuttle sería preparado para su siguiente misión casi como si de un simple avión militar se tratase. En realidad, la complejidad del sistema sería su mayor lastre (NASA).

En los últimos años hemos asistido al auge de una teoría que intenta explicar el fracaso del transbordador desde otro punto de vista. Según esta teoría, el shuttle nunca dejó de ser un vehículo experimental, pero la NASA decidió tratarlo como un sistema operativo incluso después de la pérdida del Challenger. Si el transbordador hubiese sido sustituido por una lanzadera de nueva generación, prosigue la teoría, es posible que el sistema hubiese sido un éxito. A lo largo de los años se han propuesto varios diseños que han intentado mejorar las debilidades del sistema original (torre de escape, componentes totalmente reutilizables, etc.). Si la NASA hubiese decidido mejorar el diseño del transbordador a mediados de los 90, quizás ahora el shuttle sería rentable. Lamentablemente, una vez más, no existe ningún estudio serio que avale semejante hipótesis.

Esta claro que una gran nave espacial reutilizable tripulada y dotada además con una elevada capacidad de carga no puede rentabilizarse en la actualidad. Pero persiste la duda. ¿Sería viable un sistema espacial reutilizable no tripulado o, al revés, un pequeño transbordador? Quizás, pero por ahora nadie parece querer averiguarlo.

Dos transbordadores en el KSC (NASA).

Hasta siempre

Como todos aquellos que se criaron con el transbordador, me resulta difícil no sentir tristeza al echar la vista atrás y comprobar cuántas esperanzas se han quedado por el camino en estos treinta años. Desgraciadamente, el espacio queda hoy más lejos que el 12 de abril de 1981, cuando el Columbia despegó desafiante por primera vez dispuesto a reescribir los libros de historia. Eran otros tiempos, cuando soñábamos con explorar el Sistema Solar y todo parecía posible. Pero esos sueños se desvanecieron y ya nadie parece creer en ellos.

Pese a todos sus defectos, el transbordador espacial era una maravillosa máquina que representaba lo mejor del ingenio humano. También era el sistema de lanzamiento más potente en servicio, con una tecnología que podía usarse en la construcción de un cohete pesado capaz de llevar a cabo misiones tripuladas a la Luna o a Marte. Hoy, el transbordador será historia y la NASA se quedará oficialmente sin un vehículo propio que pueda transportar seres humanos al espacio. Quizás dentro de unos años nos parezca imposible que la humanidad haya creado estas máquinas y nos preguntemos cómo llegamos a lanzar naves tan complejas al espacio.

Creemos que la tecnología es una especie de derecho divino, que está ahí para servirnos durante toda la eternidad y que una vez adquirida no la podemos perder. Pero la historia está repleta de ejemplos de lo contrario. Durante el periodo helenístico fuimos capaces de construir complejas calculadoras celestes analógicas. Y sin embargo todo ese conocimiento fue borrado de la faz de la Tierra como si nunca hubiese existido. Tuvimos que volver a adquirirlo muy lentamente, pedacito a pedacito…y tardamos 1500 años en hacerlo.

Al retirar el transbordador sin tener un sustituto preparado, nuestra especie se ha acurrucado un poquito más en su pequeño y confortable cubículo planetario. Una lástima, porque el día en el que decidamos que no vale la pena aventurarse más allá de nuestro pequeño rincón del cosmos, ese día dejaremos de soñar. Hoy, las estrellas están un poco más lejos que ayer.


Disturb us, Lord, when
We are too well pleased with ourselves,
When our dreams have come true
Because we have dreamed too little,
When we arrived safely
Because we sailed too close to the shore.
Disturb us, Lord, when
With the abundance of things we possess
We have lost our thirst
For the waters of life;
Having fallen in love with life,
We have ceased to dream of eternity
And in our efforts to build a new earth,
We have allowed our vision
Of the new Heaven to dim.
Disturb us, Lord,
to dare more boldly,
To venture on wider seas
Where storms will show your mastery;
Where losing sight of land,
We shall find the stars.
We ask You to push back
The horizons of our hopes;
And to push into the future
In strength, courage, hope, and love.

 Francis Drake, 1577.

Hasta siempre, transbordador.