Analizando el fallo de la misión VV15 del cohete europeo Vega

Por Daniel Marín, el 6 septiembre, 2019. Categoría(s): Astronáutica • Cohetes • Comercial • ESA ✎ 45

El 10 de julio de 2019 un cohete Vega europeo sufrió un fallo durante el lanzamiento en la misión VV15 (Vol Vega 15) y, como resultado, se perdió la carga útil, que en esta misión era el satélite Falcon Eye 1. Este satélite de reconocimiento de 1200 kg había sido construido por Airbus Defence and Space para el gobierno de los Emiratos Árabes Unidos y había sido asegurado por 369 millones de euros. El fallo tuvo el dudoso honor de convertirse en la mayor pérdida económica de la industria de seguros espaciales hasta la fecha y supuso un duro golpe para la credibilidad de Arianespace y, en concreto, del cohete Vega. Además fue el primer fallo de este pequeño cohete europeo desde su debut en 2012.

El Vega VV15 en la rampa ELV de Kourou (Arianespace).

Apenas dos meses más tarde, la comisión de investigación ya ha publicado su informe preliminar. Según la comisión, el fallo se originó, como ya se sospechaba, en la segunda etapa, pero ahora sabemos que el suceso fue más violento de lo esperado. Tras un correcto funcionamiento de la primera etapa y su motor de combustible sólido P80, el motor Zefiro 23 (Z23) de la segunda etapa se encendió sin problemas y el lanzador continuó el vuelo. Pero 14 segundos después de la ignición (130 segundos y 850 milisegundos tras el despegue) la parte frontal de la segunda etapa sufrió una ‘anomalía estructural’ —o sea, una explosión— y el vehículo se fragmentó en dos partes, una formada por el motor Z23 y la otra consistente en la tercera etapa Z9, la etapa superior AVUM y la carga útil con la cofia. 213 segundos tras el despegue el cohete se activaron desde tierra las cargas explosivas de seguridad para asegurar la total destrucción del lanzador y, de esta forma, lograr que no supusiese un peligro.

Desviación de la trayectoria de la misión VV15 tras el fallo de la segunda etapa (CNES).
Cohete Vega (Arianespace).
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Segunda etapa Zefiro 23 (Arianespace).

Aunque la causa precisa de la explosión no está clara, Arianespace y la empresa italiana Avio creen que el Vega podrá reanudar sus vuelos a comienzos de 2020. Son buenas noticias porque algunos rumores habían apuntado a la posibilidad de que Arianespace decidiese abandonar esta versión del Vega para dedicarse al Vega C, una variante del Vega más potente dotada de dos primeras etapas de combustible sólido (P120 y Z40) distintas a las P80 y Z23 (la tercera etapa Z9 es idéntica en las dos versiones, aunque el Vega C usará la etapa superior AVUM+ mejorada con respecto a la AVUM de la versión normal). El Vega C, que debe despegar por primera vez el año que viene, tendrá una masa al lanzamiento de 210 toneladas frente a las 130 toneladas del Vega básico, lo que permitirá aumentar la capacidad de carga útil de 1,5 a 2,2 toneladas (en una órbita polar de 700 kilómetros de altura). En 2025 Arianespace quiere introducir el Vega D, que contará con una tercera etapa de combustible líquido a base de metano y oxígeno líquido y el motor M10 de la empresa Avio. Por otro lado, se desconoce si el accidente de la misión VV15 tendrá algún impacto en el debut del Vega C, también programado para el año que viene.

Vega C (ESA).
Vega C (ESA).
Vega, Vega C y Vega E (ESA).
Vega, Vega C y Vega E (ESA).
Ariane 6 y Vega C (Arianespace).

El cohete Vega nació a principios de los años 90 como una iniciativa de la Agencia Espacial Italiana (ASI) denominada VEGA (Vettore Europeo di Generazione Avanzata). Su objetivo era dotar a Europa de un lanzador de pequeño tamaño que eliminase la dependencia de los cohetes rusos Dnepr y Rokot. Tras una serie duras batallas con Francia por decidir qué país lideraría el proyecto de minilanzador europeo, el programa Vega fue aprobado formalmente en 1998. Italia pondría el 65% del dinero necesario para su desarrollo. Desde que el lanzador realizó su primer vuelo en 2012 las expectativas de este vehículo no han parado de crecer. De hecho, los Vega C y el Vega E servirán para reducir la dependencia del cohete Soyuz ST lanzado desde la Guayana Francesa. Por lo que se ve, el accidente de la misión VV15 no será ningún inconveniente grave para el futuro de este cohete.

El satélite Geo Eye 1 de la misión VV15 en la cofia (Arianespace).

Referencias:

  • http://www.arianespace.com/press-release/vega-flight-vv15-findings-of-the-independent-inquiry-commissions-investigations/
  • http://www.arianespace.com/wp-content/uploads/2019/09/9-5-2019-VV15-CEI-Findings-FR.pdf


45 Comentarios

    1. Pensaba que cuanto más lejos de superficie, era más eficiente el hidrógeno + oxígeno. Si fuera así ¿Por qué usar metano en la tercera etapa? Tampoco es que queramos llegar a Marte con ese cohete y recargarlo.

      1. Creo que principalmente les servirá para ir mejorando esta tecnología para Europa, está tercera etapa mejorada también podría servir para un futuro Ariane 7 de metano…o para un Vega complemente de metano y reutilizable…

        Pero veremos…otra cosa buena es que permite múltiples encendidos para cambiar de planos para ajustar el satélite en la órbita deseada sin que este tenga que gastar su combustible…

  1. Mientras no se sepa por qué ha explotado todo optimismo es vano y más si puede afectar al futuro Ariane 6.
    Si, por ejemplo, se hubiera debido a un proceso deficiente en los trabajos de Avio, nadie puede asegurar que no pueda suceder lo mismo en los aceleradores P120 del cohete europeo.
    De hecho, tras leer esto creo que en Arianespace deberían estar más preocupados, en vez de menos.

    1. No veo por qué. Los aceleradores sólidos de los Ariane 5 han funcionado sin problemas durante años y no hay razones para pensar que los del Ariane 6 no vayan a seguir por el mismo camino.

      En cuanto al Vega, tiene los defectos inherentes a los cohetes de combustible sólido, pero ello no le ha impedido funcionar como un reloj desde 2012, con una increíble tasa de éxito del 100%… hasta el fallo de este lanzamiento, que ha dejado la fiabilidad del cohete en el 93,3% (cosa de las matemáticas). Hay previstos otros 14 lanzamientos hasta 2024.

      No hay un lanzador seguro al 100%, ni siquiera los de Musk. Y además, la estadística te dice que la “regresión al término medio” o la “regresión a la media” es inapelable y que nunca lo conseguirás porque las cosas tienden a igualarse desde los extremos: si una variable es extrema en la primera medición, tenderá a acercarse a la media en su segunda medición o sucesivas. Lo que se traduce en que cuantas más veces hagas funcionar sin problemas los cohetes, los coches o los aviones de un determinado modelo sin un fallo más probabilidades tienes de que ese fallo se produzca. Suena contradictorio pero es así.

      Y es que, como decía el actor y cómico estadounidense Joe E. Brown en el diálogo final de la película “Con faldas y a lo loco” (“Some like it hot”, 1959), “Bueno, nadie es perfecto“. 😉

      1. Ojalá sea así, Hilario, pero de momento lo que proponen es realizar análisis y test para comprobar que su hipótesis se confirma.
        En cambio mucho más ambiguo (porque no lo especifican en la nota de prensa) es el conjunto de acciones correctoras propuestas sobre los subsistemas, equipos y PROCESOS, implicados.

        Sin tener el detalle es pura especulación, pero un fallo de proceso te puede afectar a esta etapa o a la P120, si se trata de un problema general en la misma fábrica. Lo tienen que mirar muy bien, es lo único que digo. (Lo sé, soy un cenizo)

      2. Entiendo que esto es un error. Me refiero concretamente a lo que dices Hilario sobre:

        “Lo que se traduce en que cuantas más veces hagas funcionar sin problemas los cohetes, los coches o los aviones de un determinado modelo sin un fallo más probabilidades tienes de que ese fallo se produzca.”

        Para ponerlo en términos más sencillos, lo ilustraremos con un dado.

        Nuestro “cohete” es un dado, y digamos que la probabilidad de un “fallo” es sacar el número 1. Por lo tanto, la probabilidad de fallar (sacar 1) es, exactamente, 1/6.

        Sin mediar cambios de diseño u operaciones, esta probabilidad es CONSTANTE, e INDEPENDIENTE del número de ensayos aleatorios anteriores que hayas realizado, o sea del número de lanzamientos que hayas realizado antes, y de si estos lanzamientos anteriores fueron éxitos o fracasos.

        Me entiendes? la probabilidad de un fallo es siempre la misma, no cambia, es inherente al diseño.

        Esta confusión es muy, pero muy común en la gente. Es lo que hace que la gente suela preferir apostar a los números de lotería que hace mucho tiempo que no salen, o por el contrario, otra gente elija evitarlos. Todo basado en una idea irracional.

        El resultado del experimento futuro no cambia basado en los experimentos anteriores. Como suele decirse:

        “el dado no tiene memoria” —> “el cohete no tiene memoria”

          1. La regresión a la media no funciona en los sistemas complejos, en esos casos hay que considerar más bien los atractores y la teoría del caos.. Y la astronáutica es un sistema complejo. Es un sistema tan complicado que el riesgo absoluto es imposible de calcular, así que por mucha estadística que apliquemos tenemos que confiar en una cierta “robustez” del sistema . Y en la genialidad de los diseñadores ..

          2. Ambas cosas son ciertas:

            a) la probabilidad de sacar el numero fatídico en ” algún vuelo futuro” tiende a uno (en realidad, ES 1, siempre lo fue). El detalle es q no podemos predecir si fallará dentro de dos, tres o veinte vuelos.

            b) la probabilidad de fallar en el PRÓXIMO vuelo es identica a 1/6 (como para todo otro vuelo).

            Cómo estoy tan seguro, sin recurrir a cálculos elaborados y cadenas de montaje y otras hipótesis?
            Pues porque mi hipótesis enunciada es q el cohete es un dado “limpio”/”fair”.

            El propósito de mi comentario era destacar el hecho q un cohete real siempre fallará con la misma tasa, sin mediar cambios de producción u operaciones, independientemente de los resultados de vuelos anteriores.

        1. El cohete no tiene “memoria”, pero la cadena de montaje del cohete sí. A eso se refiere Hilario cuando habla de un determinado modelo.

          La distribución de Weibull (en oposición a la de Poisson, por ejemplo) te dice que un artefacto recién salido de la planta de ensamblaje tiene una alta probabilidad de ser defectuoso.

          Luego, tras un cierto tiempo de uso en que el artefacto ha funcionado sin problemas, la anterior probabilidad cae en picada y la confiabilidad del artefacto se consolida.

          Pero más tarde, cuanto más uso se le de al artefacto, la probabilidad de que falle por desgaste o simple accidente vuelve a crecer.

          Eso mismo, aplicado a un artefacto, aplica también al sistema de fabricación del artefacto.

          1. Exacto, Pelau. Muy correcto.

            Pero la “regresión a la media” no se aplica solo a cosas, sino también al comportamiento humano: en los años 80, dos especialistas israelíes se dieron cuenta de que el hecho inexplicable de que experimentados pilotos de caza con cientos de horas de vuelo cometiesen errores de novato o incluso sufrieran accidentes debido a esos errores eran un ejemplo de libro de la “regresión al término medio”. Recuerdo haberlo leído por entonces en una revista científica.

  2. Disculpa, ¿hay alguna entrada en el blog sobre
    cargas explosivas de seguridad y/o los dispositivos pirotécnicos de separación de fases?

    ¿Se sabe de accidentes que se hayan producido a causa de un funcionamiento imprevisto de esas cargas explosivas?

      1. Ok, gracias !

        Cuando uno se acerca a este mundillo no deja de sorprender que artefactos tan delicados dónde cualquier cosa que vaya mal puede acabar en destrucción total… ¡estén plagados de cargas explosivas!

      2. Hola.

        Hace tiempo ya comenté por aquí que un artículo hablando sobre estos sistemas pirotécnicos sería muy interesante. Aprovecho para renovar la petición, por supuesto, sin agobiar.

        Un saludo.

      3. Las cargas explosivas es para proteger la tecnología o para asegurarse de que se desintegra el cohete y su contenido para que no produzca daños al caer pedazos en tierra?

  3. En cohetes pequeños como este al menos se puede hacer una estadística de fallos, y los seguros los pueden pagar. Pero si se trata de lanzadores con una masa en torno al millón de kg, como el SLS, o algunos que sueñan fabricar con financiación privada de cuyo nombre no quiero acordarme ¿cuantos lanzamientos se pueden pagar antes de considerarlos seguros?

    ¿No va siendo hora de fabricar o montar las naves grandes en órbita usando lanzadores medianos ya probados?

    1. El SLS nunca va a lanzar cargas comerciales, por lo que no veo que vaya a necesitar ningún seguro.
      Es la Starship la que va a lanzar cargas con valor comercial de un billón americano de dólares y a mí me parece que nadie va a asegurar eso. Claro que otros dicen que los seguros ni pestañean, así que… a saber.

  4. Por lo poco que entiendo me parece que pudo ser un fallo de los tornillos pirotécnicos qué se usan para separar la tercera etapa que detonaron de forma prematura de todo forma es importante que esté cohete funcionen de forma óptima por qué en 2021se lanzarán con el los satélites argentino brasileño s SABIAMAR y no hay muchos coetes de cómo este para lanzarlos 😑

  5. Hay momentos en que estás trabajando para una empresa y si la pifias, te vas en directo a la calle (y podría cerrar la empresa). Ejemplo actual: la empresa “la mechá”. Estos momentos son ventanas temporales críticas. Podrá pareceros una locura mía, pero se atisba esta criticalidad en la agencia espacial europea. No me puedo imaginar qué pasará, sólo veo que el riesgo existe. Vale, “el accidente de la misión VV15 no será ningún inconveniente grave para el futuro de este cohete”, pero un cúmulo de errores puede hacer desaparecer esta agencia en menos de 10 años.

  6. Ha habido un poco de polémica con el comunicado porque es muy aséptico en el sentido que explican lo que ha sucedido pero no por qué ha sucedido. No da mucha confianza que digamos.

    1. Tiene toda la pinta. Lástima, porque casi lo consiguen. Parece que todo iba bien hasta 2 km de altura, momento en el que se desvió de la trayectoria. Contacto perdido poco antes de tocar suelo.

      En todo caso, para ser un primer intento, ha sido bastante digno.

    2. Una lástima, parece que hubo algún problema con la orientación de la sonda, o eso me pareció escuchar. Y al no tener la orientación precisa, el alunizaje no fué todo lo suave que debería. A unos 330m de altura aún llevaba una velocidad vertical de 58m/s.

      1. Mola la cantidad de info en tiempo real, la isro en directo, la DSN de la NASA en su web, los aficionados holandeses captando la señal doppler de la sonda…
        Espectacular.

      1. Y 140 millones de dólares de coste, es una cifra alta quizás para el PIB per cápita, pero pequeña desde nuestro punto de vista como Europa. El orbitador supongo que seguirá funcionando y podrá aportar algo.

  7. Se ha recibido un comunicado desde la Luna que lo explica todo:

    “TODOS ESOS MUNDOS SON VUESTROS, EXCEPTO LA LUNA.
    NO INTENTÉIS ATERRIZAR AHÍ.

    IMPERIO TARDÍGRADO”

  8. “”210 toneladas frente a las 130 toneladas del Vega básico, lo que permitirá aumentar la capacidad de carga útil de 1,5 a 2,2 “”
    …..
    Magnífico artículo

    Alguien sabría responder porque aumentando un 65 por ciento el peso en el Vega C , se obtiene menos de un 50 por ciento de carga adicional.
    Sobre todo tengan presente que a mayor masa, más eficiencia, por lo que la razón masa/carga del Vega original ni siquiera valdría (la nueva razón debería ser mayor gracias al aumento)

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