Diez años de la tragedia del Columbia

Por Daniel Marín, el 1 febrero, 2013. Categoría(s): Astronáutica • NASA • Shuttle • sondasesp ✎ 38

Hoy hace diez años que el Columbia se desintegró durante la reentrada, matando a sus siete tripulantes. El culpable de la tragedia era conocido por todos y respondía al nombre de BX-250. Ésta era la denominación comercial de una espuma de poliuretano que la NASA usaba como aislante del tanque externo del transbordador espacial. Sin que nadie se diese cuenta, un trozo de BX-250 perforó el ala izquierda del Columbia 81,9 segundos después del despegue, condenando a los astronautas de la misión STS-107 a una muerte segura dos semanas más tarde.

Los siete tripulantes de la STS-107 Columbia en el espacio (NASA).

Pero cuando el Columbia se elevó a los cielos el 16 de enero de 2003 nadie se imaginaba que sería la última vez. Ocho minutos después del despegue el viejo transbordador alcanzó el espacio y todo el mundo respiró tranquilo. No en vano, la sabiduría popular decía que el lanzamiento era la fase más peligrosa de un vuelo espacial. Una vez en órbita ya no había nada que temer. Los siete tripulantes del Columbia se dispusieron a trabajar en sus respectivas tareas y durante casi 16 días vivieron en el espacio, dedicados en cuerpo y alma a los experimentos científicos del módulo Spacehab que se hallaba en la bodega de carga de la lanzadera.

Para algunos miembros de la tripulación, como el comandante Rick Husband o los especialistas Michael Anderson y Kalpana Chawla, estar en el espacio no era una experiencia nueva. Pero para otros, como el piloto William McCool y los especialistas David Brown, Laurel Clark e Ilan Ramon -este último el primer astronauta israelí-, era la culminación de numerosos años de esfuerzo y sacrificio. Los vídeos que enviaron a la tierra durante la misión nos muestran a una tripulación relajada y feliz que disfruta de la vida en microgravedad.

Último despegue del Columbia (NASA).

Pero no todo el mundo estaba contento. El impacto de nuestro amigo BX-250 no había pasado desapercibido. Un grupo de ingenieros descubrió el choque el día después del lanzamiento y estudiaron una y otra vez las imágenes del impacto, aunque finalmente se determinó que no había peligro alguno. Estos sucesos se habían convertido en una molesta rutina en las casi dos décadas que llevaba volando el transbordador, y eso a pesar de que el diseño original del shuttle nunca contempló este tipo de colisiones. La NASA había intentado eliminarlos a lo largo de la historia del programa, pero sin éxito. La espuma era necesaria para mantener las bajas temperaturas del hidrógeno y oxígeno líquidos que se guardaban en el tanque externo. Además, sin espuma se podría formar hielo en la superficie del tanque. Y el denso hielo era mucho más peligroso que la ligera espuma. No, eliminar la espuma aislante no era una opción.

Impacto del trozo de espuma (NASA).

Región del ET donde se desprendió la espuma (NASA).

Desalentada, la agencia prefirió mirar para otro lado y considerar los desprendimientos de espuma como un mal menor con el que había que convivir. Y eso a pesar de incidentes como el ocurrido durante la misión STS-27 Atlantis, cuando el transbordador sufrió múltiples daños en el escudo térmico por culpa de material que se había desprendido de uno de los cohetes de combustible sólido (SRB). Por suerte, innumerables simulaciones numéricas y pruebas en tierra habían demostrado que el frágil escudo térmico compuesto por miles de delicadas losetas de cerámica podía soportar los impactos de espuma a gran velocidad. Pero esta ocasión era diferente. El trozo de espuma era considerablemente más grande de lo habitual y se desprendió cuando la lanzadera viajaba a 2600 km/h, a una altura de veinte kilómetros.

Efectivamente, las losetas de la parte inferior del ala izquierda aguantaron el choque como unas campeonas, pero no así los paneles de carbono reforzado (RCC) que protegían el borde de ataque de las altísimas temperaturas de la reentrada. Curiosamente, a nadie se le había ocurrido llevar a cabo las mismas simulaciones de choques con espuma usando estos paneles en vez de losetas. Al cubrir un área mucho menor, la probabilidad de un impacto directo contra uno de estos paneles se consideró despreciable. Desgraciadamente, el trozo de BX-250 que se separó de la parte superior del tanque externo del Columbia (ET-93) tenía muy buena puntería y atravesó limpiamente el panel número ocho del ala izquierda, dejando un bonito boquete de 15 a 25 centímetros de diámetro. Lo suficientemente pequeño como para pasar desapercibido y no afectar a ningún sensor o sistema de importancia, pero lo suficientemente grande para ser mortal.

Geometría del impacto del trozo de espuma con el borde de ataque del ala izquierda del Columbia (NASA).

Boquete en uno de los paneles de carbono causado por el impacto de espuma durante las pruebas en tierra que se hicieron tras la catástrofe (NASA).

Estructura interna de los paneles de carbono-carbono (NASA).

Viendo las imágenes del despegue era imposible determinar si el trozo de espuma había causado algún daño en el escudo térmico, así que los gerifaltes de la NASA pronto pasaron página. Total, si de verdad se había producido algún destrozo importante no había nada que hacer y la tripulación estaría condenada. No había forma alguna de que el Columbia pudiese alcanzar la estación espacial internacional (ISS) desde su órbita y en cualquier caso no disponía de un sistema de acoplamiento. Además, en esta misión el Columbia no llevaba un brazo robot capaz de inspeccionar las alas y de todas formas los astronautas carecían de herramientas para reparar el escudo térmico. Mejor que la tripulación no supiera nada y viviese tranquila hasta el fin.

Muchos técnicos de la NASA no estaban de acuerdo con la decisión de sus superiores de olvidarse del asunto del impacto. Según ellos, de haberse confirmado el daño catastrófico durante los primeros días de la misión se podría haber intentado salvar a la tripulación mediante un plan muy arriesgado. De acuerdo con esta estrategia, los astronautas habrían apagado todos los sistemas no esenciales para ahorrar energía. Mientras, la NASA intentaría preparar a toda prisa otro transbordador para lanzarlo lo antes posible. Una vez en órbita, los astronautas del Columbia viajarían hasta el transbordador de rescate mediante varias salidas extravehiculares. Era una locura, pero podía funcionar… siempre y cuando se diese luz verde al plan lo antes posible. Pero no pudo ser. El cuartel general de la NASA dijo que no.

Y probablemente hizo lo correcto en base a las pruebas disponibles, ya que lanzar otro transbordador a toda prisa podría haber puesto en peligro más vidas. No obstante, a día de hoy sigue existiendo un elemento que enturbia este asunto. Y es que no sabemos si los satélites espía KH-11 pudieron observar los daños en el escudo térmico del Columbia para determinar la verdadera gravedad de la situación. Lamentablemente, las capacidades y operaciones de estos satélites siguen siendo absoluto secreto, así que resulta imposible juzgar hasta qué punto la cúpula de la NASA tomó la decisión más acertada con las pruebas de las que disponía.

La tripulación del Columbia en órbita en sus cubículos para dormir (NASA).

Los astronautas fueron informados del choque con el trozo de espuma, pero no lo consideraron algo especialmente grave. Es posible que el piloto y el comandante se sintieran un poco más preocupados de lo normal, pero de ser así no lo demostraron en las sesiones de comunicación con Houston. Y finalmente, tras una misión impecable, llegó la hora de volver a casa. El 1 de febrero de 2003 a las 8:15, hora de la costa este de los EEUU, el Columbia efectuó el encendido de los motores OMS para frenar su velocidad orbital mientras sobrevolaba ‘cabeza abajo’ el Océano Índico. Media hora después dio comienzo de forma oficial la fase de reentrada sobre el Pacífico, aunque la tripulación no notó nada extraño. A las 8:53 el Columbia sobrevoló la costa oeste de los EEUU a unos 71 kilómetros de altura mientras volaba a Mach 23. En estos momentos la nave está rodeada de una bola de plasma que bloquea las comuniciones de radio de forma intermitente, mientras el morro y el borde de ataque de la nave alcanzan temperaturas superiores a los 1500º C. Justo donde se encuentra el boquete causado por el choque con el trozo de espuma.

A medida que el Columbia desciende, el aire se hace más denso y comienza a penetrar por la herida del panel de carbono dañado. A las 8:54 la telemetría muestra que los sensores del ala comienzan a dar lecturas extrañas y cinco minutos después el control de la misión observa preocupado como los sensores de presión de las ruedas del tren de aterrizaje izquierdo dejan de emitir. Sin que Houston ni los astronautas lo pudiesen saber, el aire sobrecalentado estaba derritiendo lenta pero inexorablemente la estructura interna de aluminio del ala izquierda, destruyendo los sensores en el proceso. El Capcom informa a los astronautas de los fallos en los sensores y el comandante Husband replica con un «Roger, uh, bu…» justo antes de que se corte la señal. Sería la última comunicación con la tripulación, aunque en Houston piensan que se trata de una interrupción normal de las comunicaciones por culpa del plasma.

Amanecer visto desde el Columbia (NASA).

Pocos segundos después de que Husband pronunciase su frase, la alarma general saltó en el panel de mandos del Columbia. Se había perdido la presión hidráulica del ala izquierda y las superficies aerodinámicas no respondían. Los ordenadores de la nave intentan mantener la nave en la orientación correcta, pero es una batalla perdida. El ala izquierda del Columbia se está rompiendo y el orbitador comienza a girar de forma anómala. En este momento la tripulación tuvo que darse cuenta de que algo no iba bien. A las 9:00 el Columbia comienza a desintegrarse al no poder mantener la orientación adecuada con respecto a la dirección de avance. Las fuerzas aerodinámicas destrozan el vehículo ayudadas por las elevadas temperaturas de la reentrada. Desde el suelo, el Columbia se ha convertido en una estrella fugaz que desprende trozos luminosos a su paso. Pero no es el fin para la tripulación. Todavía no.

Estructura interna del ala del Columbia (NASA).

El compartimento presurizado con los siete astronautas se separa del resto de la lanzadera e inmediatamente los tripulantes se quedan a oscuras e incomunicados. Las células de combustible, encargadas de suministrar la energía eléctrica, se han quedado atrás, en la bodega de carga. En una triste repetición de lo sucedido con el Challenger en 1986, la cabina de la tripulación resiste intacta la destrucción del vehículo. Pero, a diferencia de la tripulación del Challenger, los astronautas del Columbia van protegidos por trajes de presión ACES capaces de prolongar su agonía algunos segundos más. Los tres tripulantes de la cabina inferior, Ramon, Clarke y Anderson, deben afrontar sus últimos momentos en una oscuridad casi total. En la cubierta superior, Husband, McCool, Brown y Chawla pueden ver claramente por las ventanas cómo la cabina gira sin parar. Probablemente, Husband y McCool intentaron retomar el control del vehículo hasta el último momento, aunque ya no quedaba vehículo que controlar.

Trayectoria del Columbia con los restos encontrados (NASA).

Ramon, Clarke y Anderson en la cubierta inferior del Columbia en el simulador (NASA).

Las aceleraciones que experimentaron los astronautas no superaron los 8 g, así que ninguno tuvo la fortuna de desmayarse por culpa de los bruscos giros de la cabina. Tampoco hubo ninguna dramática explosión final. La muerte sobrevino por hipoxia cuando la cabina se despresurizó -los astronautas no habían presurizado los trajes ACES en el momento de la fragmentación del orbitador- o por traumatismos severos cuando el compartimento se deshizo finalmente en la atmósfera a 32 kilómetros de altura. Desgraciadamente, no fue un suceso instantáneo, ya que la desintegración de la cabina se prolongó durante 24 largos segundos. Afortunadamente, se cree que 15 segundos después de la despresurización los siete miembros de la tripulación ya estaban inconscientes. Pero mejor dejamos los detalles más escabrosos al margen. La muerte a Mach 15 no es un asunto agradable.

Secuencia de desintegración del compartimento de la tripulación del Columbia (NASA).

Lo más duro estaba por llegar. Los familiares y amigos de la tripulación esperaban ansiosos en la pista del Centro Espacial Kennedy para contemplar el majestuoso regreso del Columbia. Pero el transbordador nunca aterrizó. En Houston ya era evidente que la tripulación había muerto. Nadie puede sobrevivir a un accidente de este tipo. Sin embargo, y a pesar del retraso, en Florida los familiares no eran conscientes de lo sucedido. Los astronautas veteranos que los acompañaban se miraban entre sí. Sabían que algo había ido tremendamente mal. En el transbordador, o aterrizas a la primera o no aterrizas. No hay segunda oportunidad. Y no hay retrasos. Pocos minutos después, los teléfonos móviles comenzaron a sonar, confirmando los peores temores.

El Columbia había desaparecido. En los meses siguientes se recuperarían los restos de la tripulación y unas 84000 piezas (el 38% del orbitador) repartidas por el sur de los Estados Unidos. En cierto modo, la NASA tuvo suerte de que el Columbia se desintegrase mientras sobrevolaba los EEUU, lo que permitió recuperar un gran número de piezas y determinar a ciencia cierta la causa de la tragedia (por suerte, las tres cámaras de combustión de los motores principales, de casi dos toneladas cada una, no causaron daños materiales cuando impactaron con el suelo a velocidades supersónicas). Y es que en misiones anteriores, el transbordador solía pasar sobre el Golfo de México durante la reentrada.

Vídeo de la reentrada del Columbia que se encontró en una cinta recuperada de entre los restos:

Vistas de la cabina del Columbia durante la reentrada, minutos antes del fatal desenlace (NASA).

Una de las ventanas del Columbia (NASA).

Además de la pérdida de siete vidas, la tragedia del Columbia trajo consigo el fin del programa del transbordador. La administración Bush anunció en 2005 su intención de retirarlo en 2010 y sustituirlo por el Programa Constelación, cuyo objetivo era poner un hombre en la Luna antes de 2020. La ISS salvó al shuttle de una cancelación fulminante, ya que de no ser por el transbordador no se podría haber completado su construcción. Finalmente, en 2010 el presidente Obama cancelaría el Programa Constelación y, una vez finalizada la ISS, el año pasado el transbordador fue retirado sin tener un sustituto listo. Diez años después, la principal lección de la tragedia del Columbia sigue siendo que la exploración espacial tiene un precio. No importa lo avanzada que sea la tecnología: antes o temprano tendremos que hacer frente a algún accidente.

Entre los efectos personales de los tripulantes del Columbia se encontraba un curioso dibujo llamado ‘Paisaje lunar’. Es una imagen a lápiz de la Tierra vista desde la superficie de la Luna, un simple dibujo que difícilmente llamaría la atención, de no ser por un detalle. El dibujo es obra de Petr Ginz, un chico judío de 14 años que lo creó mientras estaba internado en el campo de concentración de Theresienstadt en 1942. Desgraciadamente, nunca pudo ver cómo su dibujo se hizo realidad cuando las misiones Apolo nos enseñaron la Tierra desde nuestro satélite en los años 60. Ginz murió en Auschwitz en 1944 y su dibujo fue rescatado por la madre del astronauta Ilan Ramon, una superviviente del Holocausto.

El dibujo de Ginz nos enseña que en los momentos más lúgubres y en las circunstancias más horribles que uno pueda imaginar, la humanidad sigue soñando con explorar y viajar a otros mundos. Diez años después, el mejor homenaje que le podemos hacer a la tripulación del Columbia es no olvidar este espíritu.

Paisaje lunar, de Peter Ginz.

Sirva esta entrada de homenaje a todos aquellos que han dado su vida por la exploración del espacio. Per aspera ad astra. Semper Exploro.

Referencias:



38 Comentarios

  1. Por cierto, al parecer Clark iba en la cubierta superior durante la reentrada. Brown le cedió el asiento que el había ocupado durante el lanzamiento para que así Laurel disfrutara de las vistas.

  2. Consternada luego de leer todos los detalles que nos narras…y pensando en cómo está la consciencia de los ingenieros que en Tierra vieron venir el descalabro y decidieron no hacer nada… mientras recordaba al Apollo 13 y a todo el esfuerzo, las ganas, el nerviosismo, la creatividad que le metieron para traer a casa a esa tripulación.

    Felicitaciones por este post, inmejorable.

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Por Daniel Marín, publicado el 1 febrero, 2013
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