El SLS cobra vida: prueba abortada de la etapa central del cohete de la NASA

Por Daniel Marín, el 17 enero, 2021. Categoría(s): Astronáutica • Cohetes • NASA • SLS ✎ 169

El polémico cohete SLS de la NASA ha pasado por uno de sus hitos fundamentales al realizar la primera prueba de ignición de la etapa central del lanzador (core stage). El 16 de enero de 2021 a las 22:27 UTC los cuatro motores RS-25 de hidrógeno y oxígeno líquidos de la etapa central cobraron vida en el banco de pruebas B-2 del centro Stennis de la NASA, situado en el estado de Misisipi. Sin embargo, la ignición duró solamente 67,7 segundos en vez de los ocho minutos (485 segundos) planeados. Lejos incluso de los dos minutos de duración que la NASA había declarado que era el mínimo necesario para recabar datos del funcionamiento de la etapa (en otra rueda de prensa se dijo sin embargo que el mínimo eran 250 segundos). La ignición se detuvo prematuramente cuando el ordenador detectó un fallo aún no determinado en el motor número 2. La prueba Green Run Test número 8, que así se denominaba, debía simular el encendido de la etapa central en una misión del SLS a la órbita (en las anteriores siete pruebas Green Run se han probado otros elementos de la etapa central sin encender los motores). Esta etapa central será la que se emplee en el primer vuelo del cohete SLS y la nave Orión, la misión Artemisa I, planeada para finales de este año. Con 65 metros de longitud  y 8,4 metros de diámetro, la etapa central del SLS es la más grande jamás construida por la agencia espacial.

Los cuatro motores del SLS en funcionamiento (NASA).

Los cuatro motores RS-25 se encendieron en intervalos de 120 milisegundos y rápidamente alcanzaron la potencia nominal de 109 %. Noventa segundos más tarde, estaba previsto que los motores redujesen su empuje al 95 % durante un minuto para simular el paso por la región de máxima presión dinámica (Max Q), para luego volver a un empuje del 109 %. Pero, obviamente, no fue posible verificar este cambio de empuje. Para la NASA y Boeing —el contratista principal del SLS—, la ignición del Green Run Test debía ser un puñetazo encima de la mesa del programa SLS, una prueba que demostrase al mundo que el cohete gigante es ya una realidad, con hardware construido y operativo, y no un prototipo con un diseño cambiante como el de cierto proyecto que «esa empresa de la que usted me habla» está llevando a cabo en Boca Chica. No en vano, a la NASA le había costado mucho llegar hasta aquí. Primero los huracanes y, luego, la pandemia de covid-19, habían conspirado para retrasar una y otra vez esta prueba crítica. Lamentablemente, el fallo del encendido del Green Run Test deja al programa en una situación incómoda. Primero, por el fracaso en sí —aunque sea parcial— y, segundo, por los retrasos que sin duda provocará, unos retrasos que puede que terminen empujando la fecha de lanzamiento de Artemisa I hasta 2022. Todo dependerá de si la NASA decide repetir la prueba —lo más probable— y cuánto tardará antes de enviar la etapa por mar hasta el Centro Espacial Kennedy en Florida, donde se integrará con los cohetes de combustible sólido (SRB), la segunda etapa ICPS y la nave Orión. Originalmente, el envío de la etapa al KSC estaba previsto para febrero, pero los motores no estarán listos para otra ignición antes de un mes.

Cohete SLS Block 1 de la NASA (NASA).
La etapa central del SLS siendo instalada en el stand B-2 de Stennis (NASA).

Las batería de ocho pruebas Green Run comenzó en enero de 2020. Anteriormente, la NASA ya había experimentado problemas con una de las ocho válvulas que suministran hidrógeno a los cuatro motores RS-25 durante una de las pruebas anteriores de la batería Green Run Test. El 7 de diciembre de 2020, la séptima prueba del Green Run, consistente en el llenado de la etapa con hidrógeno y oxígeno líquidos, tuvo que ser cancelada porque el oxígeno tenía una temperatura ligeramente más alta de lo esperado. Finalmente, el 20 de diciembre se pudo llevar esta prueba con éxito, completando así la penúltima prueba del Green Run y allanando el camino para la ignición de ayer. El SLS (Space Launch System) usa en su etapa central cuatro motores RS-25 de hidrógeno y oxígeno líquidos. Los RS-25 de Aerojet Rocketdyne (ahora parte de Lockheed Martin) son en realidad los mismos motores del transbordador espacial, que en su época era más conocidos bajo el acrónimo SSME (Space Shuttle Main Engines). De hecho, en este caso eran los mismos motores, literalmente. En la prueba se usaron los motores RS-25 de la misión Artemisa I, las unidades E2045 (motor nº 1), E2056 (nº 2), E2058 (nº 3) y E2060 (nº 4). Todos ellos han sido usados previamente en varias misiones del shuttle: doce vuelos en el caso del nº 1, cuatro vuelos con el nº 2, seis misiones con el nº 3 y tres vuelos con el nº 4 (de hecho, el nº 1, el más veterano, realizó su primer vuelo en 1998).

La etapa central del SLS en Stennis (NASA).
Una etapa S-IC del Saturno V lista para ser probada en Stennis (NASA).

Recordemos que el SLS nació en 2011 tras la cancelación del cohete Ares V del programa Constelación con el fin de dar continuidad a este proyecto de alguna forma y permitir que la NASA tuviese un lanzador pesado derivado del transbordador (que se retiró ese mismo año). El Ares V debía usar en su etapa central seis motores de hydrolox RS-68, más potentes que los RS-25, pero se decidió emplear el SSME en el SLS con el objetivo de reducir costes y acelerar el desarrollo del programa. Como el objetivo final del SLS es poner en órbita más de 110 toneladas en órbita baja —a partir de la versión Block 2—, se decidió que cohete llevaría cuatro SSME en vez de tres como el shuttle, además, claro está, de los dos cohetes de combustible sólido laterales (SRB) de 5,5 segmentos desarrollados para el Ares V (el transbordador usaba SRB de cuatro segmentos).

Imagen de la prueba Green Run Test (NASA).
Programa de pruebas Green Run Test del SLS (NASA).

Como suele ocurrir en la industria aeroespacial —y en otros sectores—, adaptar un sistema —el tanque externo del shuttle (ET) y los motores SSME— para una misión diferente —la etapa central del SLS— ha sido mucho más complicado de lo esperado… y caro. El SLS es un lanzador tradicional con etapas en vertical, mientras que en el shuttle los SSME estaban situados en un lateral, en el orbitador, y el ET no llevaba ninguna etapa encima. Una de las consecuencias es que el régimen de trabajo y temperaturas de los cuatro RS-25 en el SLS es bastante diferente del experimentado por los tres SSME durante el despegue, de ahí que sea necesaria una prueba como la Green Run Test para certificar el hardware y el software del lanzador (además, los motores incorporan nuevos ordenadores y otros elementos de nueva construcción). Sea como sea, el resultado es que la NASA ha gastado ya cerca más de 18000 millones de dólares en el desarrollo del SLS. La NASA planea usar en las primeras cuatro misiones del SLS motores RS-25 ya empleados en el transbordador (RS-25D Block II). Solo a partir de la quinta misión, si es que tiene lugar, se emplearían motores RS-25E desechables.

Motor RS-25 (NASA).
Probando el RS-25 (NASA).

Y es que no debemos olvidar que los SSME fueron construidos en los años 70 como motores reutilizables. En su momento, este requisito los convirtió en los motores más avanzados jamás construidos y todo un desafío para la tecnología de la época. Su diseño era tan caro y complejo que generó no pocos retrasos en el programa del transbordador. Sin embargo, el SLS es un cohete desechable, así que es difícil no ver la paradoja que supone emplear unos motores reutilizables que van a ser tirados al mar en los lanzamientos de un costoso lanzador no reutilizable. De hecho, la NASA ha tenido que invertir dinero para desarrollar la versión desechable de los RS-25, los RS-25E, en teoría más baratos. En mayo del año pasada la NASA contrató 18 motores RS-25E adicionales para el programa SLS. Con este contrato, la agencia espacial ya se ha gastado unos 3500 millones de dólares en motores para el SLS.

Los motores de la misión Artemisa I (NASA).
Motores SSME que se usarán en los primeros cuatro vuelos del SLS (NASA).

Por otro lado, la prueba ha servido como ejercicio para comprobar cómo ha influenciado SpaceX a la nueva generación de «espaciotrastornados». Como sabemos, la empresa de Elon Musk prueba los motores de sus cohetes primero en Hawthorne y, luego, en la rampa de lanzamiento días antes del despegue (últimamente se han saltado esta prueba en la rampa con algunas etapas). Esta particularidad es una característica única de SpaceX que responde a las necesidades de la reutilización de sus lanzadores, pero la inmensa mayoría de cohetes del resto del mundo no prueban los motores en la rampa. En este sentido, muchos de los espectadores de la Green Run Test en las redes, acostumbrados ya a las prácticas de SpaceX, pensaban que el lanzamiento del SLS era cuestión de días o semanas. No deja de ser significativo que SpaceX haya convertido lo anómalo en algo normal y rutinario. En cuanto al SLS, se admiten apuestas para la fecha de lanzamiento de la misión Artemisa I.

Los motores de la Artemisa I (NASA).

Actualización 20 de enero: la NASA confirma que la prueba del SLS del otro día fue abortada por un problema con el motor nº 2 (E2056 ), no el nº 3 ni el nº 4, como se dijo en ciertos medios, cuyo sistema hidráulico se salió de los parámetros previstos para la prueba. Según la agencia, de haber sido un vuelo real el cohete podría haber continuado hasta la órbita. Por otro lado, el motor nº 4 (E2060) experimentó un fallo grave MCF (Major Component Failure), pero que no tuvo nada que ver en el parón de la prueba. No está claro cuál habría sido el impacto de este fallo en un vuelo real. La NASA también está investigando los fogonazos que aparecieron durante la prueba, aunque considera que no es un problema grave.

Referencias:

  • https://www.nasa.gov/press-release/nasa-conducts-test-of-sls-rocket-core-stage-for-artemis-i-moon-mission


169 Comentarios

  1. Fijate tú!!! Sábado, 22hs de la noche y los muchachos de la NASA trabajando, probando motores!
    Lo que bien se dice; «tenemos prisa que sino nos pisan»

    JAJAJAAJAJAJAJAJAJA

  2. El Gran Robo de América.

    Starring:

    Boeing Co
    Aerojet Rocketdyne
    Lockheed Martin
    Northrop Grumman

    Argumento: El programa lunar de la NASA ha sido secuestrado por una banda de proveedores sin escrúpulos que lo explotan en su propio beneficio.

    Para salvar la exploración tripulada del sistema solar, nuestro héroe tiene que fundar su propia empresa de cohetes para reducir el coste de los lanzamientos y construir, con unos plazos y presupuesto mínimos, un cohete gigante que ponga en evidencia ante los contribuyentes americanos al lanzador propuesto por las empresas fraudulentas y el diabólico Senador Shelby.

    *****

    – El coste inicial de cada motor RS-25 es de 109 M$. Con la producción en serie pasarán a costar «sólo» 74 M$ cada uno. Es un robo.

    – Boeing ha cobrado miles de millones por construir dos primeras etapas y el tooling relacionado.
    Pero el colmo es que, a partir de ahí, quieren seguir fabricando las siguientes primeras etapas con un contrato cost-plus, en vez de un contrato de coste fijo. Es un robo.

    – ¿Cancelar el SLS/Orion? Ha ha ha!
    No subestimes a la Fuerza al Senador Shelby.

    Gran comentario leído en Internet:

    «El SLS/Orion es un éxito: ha cumplido su labor, la entrega de cargamentos de fondos públicos a los distritos electorales seleccionados, año tras año.
    En este sentido, ya tiene una tasa de éxito en el lanzamiento del 100%.»

  3. Daniel, gracias por la entrada
    ¿Tu sabes por qué si lo llevan por tierra desde California a Mississippi y a Lousiana, luego lo llevan en barco a la Florida en vez de por tierra? ¿Es un tema de costes?

    1. Probablemente te haya confundido el que los motores sí se fabrican (o reciclan, en este caso) en California. Pero los tanques se fabrican en Michoud (Mississippi) y la primera etapa se integra ahí, para luego enviarla a Florida.

  4. DIARIO DEL PRIMERO OFICIAL EN FUNCIONES. Alférez Tilly.
    Fecha estelar 937047.7
    Fecha terrestre estándar: 1 de enero de 3260, 11:00 GMT.
    Día de San Deicolo, San Jaime Hilario Barbal, Santa Margarita de Hungría, San Volusiano «et al».

    «Seguimos en órbita del planeta de clase M «Villapene» (antes conocido como Kepler-186f), que fuera colonizado a mediados del siglo XXVI por emigrantes gallegos, más concretamente lucenses, que con arduo esfuerzo a lo largo de siete siglos han convertido su pequeño asentamiento (Nuevo Cospeito) en el mayor emporio comercial y agrícola de todo este sector de la galaxia. De hecho, la denominación de origen «Nabos de Villapene» es todo un marchamo de calidad en los mejores restaurantes y tiendas de «delicatessen» dentro de una esfera de 5.000 años-luz, llegando su fama más allá de los límites de la Federación, hasta la misma capital del imperio cardasiano y la frontera de los dominios del Continuum Q.

    Es por ello que el capitán Saru se ha transportado a Nuevo Cospeito para negociar con los villapenenses un contrato de suministros para la USS Discovery, pues la tripulación está harta de las ensaladas del replicador y quieren algo más fresco, orgánico y ecológico. Hasta yo estoy cansada de tanto Biomanán replicado y encima sin éxito, pues cada día tengo más papada, más panza y el culo más gordo.

    Ni que decir tiene que, como buen kelpiano, el capitán Suru tratará de dar gusto a sus subordinados, pero nos ha comunicado hace un rato que en su primer contacto con la Presidenta del Concello da Villapene, la señora Luxe Costa Mogollón, no ha dado el resultado esperado, pues a la hora de negociar un descuento por pronto pago en el pedido su respuesta ha sido un contundente «Depende».

    Así que mientras nuestro comandante sigue discutiendo precios, nosotros aquí arriba seguimos tratando de ponernos al día de la historia de la Federación y de la galaxia toda en los últimos 930 años. Joder, un poco más y Michael Burnham nos manda al siglo XLVII con el puto agujero de gusano ese… Pero bueno, por lo menos sabemos que algunas cosas no han cambiado mucho, por ejemplo:

    – El holograma de Donald Trump (un presidente de los ya desaparecidos EEUU de principios del siglo XXI) alojado en el Museo de los Grandes Capullos de la Galaxia, lleva 1.239 años repitiendo como un loro que su sucesor Biden le robó las elecciones y que la Federación debe intervenir en el asunto.

    – En una sala anexa, otro holograma, el de una tal Isabel Díaz Ayuso, sigue denunciando que La Quema que acabó con casi todo el dilitio de la galaxia fue culpa del Gobierno de Sánchez y, en concreto, del descontrol en el espaciopueto de Barajas.

    – El Real Madrid vuelve a ser campeón de Liga.

    – Bolsonaro, Putin y Kim Jong-un han vuelto a ser reelegidos presidentes de Brasil, la Federación Rusa y Corea del Norte en una divertida simulación en la holocubierta C del mismo museo.

    – La lendakari Akinwumi Kosnaye Tongoona reclama un nuevo estatuto de autonomía que reconozca de una dichosa vez la especificidad del RH euskaldún.

    – En Cabo Cañaveral prosiguen las pruebas Green Run del SLS. En el último intento de encendido completo (y van ya por 125.9854 intentos en los últimos doce siglos), un fallo en la válvula XC4453Z de uno de los motores obligó a suspender el ensayo a los dos segundos de su inicio.

    – Mientras, en Boca Chica, el SN-99858473 se prepara para, por fin, alcanzar LEO. Se dice en GalactTwitter que el todavía dueño de SpaceX, Elon Musk (cuya mente continúa almacenada en la memoria de un ordenador cuántico conectado al resto del universo mediante Neuralink, está muy esperanzado con este ensayo y que sigue con los ojos puestos en Marte.

    En fin, que esto es lo que hay. Fin de la entrada.»

      1. Básicamente, estoy de acuerdo, sobre todo la segunda mitad de la temporada. Yo no sé qué se fumaron los guionistas pero tenía que estar muy caducado…

    1. Como treki me alegro de que tu tambien lo seas HG. Sin emabargo no me esta gustando STD, por que la estan «starwarizando», se ha perdido la esencia de Star Trek. Y no soporto lo del motor de esporas ….y lo del dilitio, vamos hombre, ¿es que en 200 años no habia nadie en la federacion (o lo que quedase de ella) para buscar una solución.

      Me sigo quedando con ST-NG, ST-DS9 y/o ST-VOY

      1. 🙂 Ohhh… ¿y de Picard cómo andamos?
        https://danielmarin.naukas.com/2020/03/31/la-guia-de-usuario-de-la-starship-de-spacex/comment-page-2/#comment-489625

        Pero no, hombre… espérate… que hay CIENCIA detrás del tostónvery…

        forbes.com/sites/startswithabang/2019/01/15/a-fifth-dimension-could-make-star-trek-discoverys-spore-drive-physically-possible/

        intl.startrek.com/news/the-science-behind-discoverys-burn

        …detrás… MUUUY allá detrás… 🤣 🤣 🤣

        Entre eso… y la topología gilipollédrica detrás de los farfulloceptos follontíficos de la serie Dark… me quedo sin dudarlo y por lejos con Thor y compañía «cabalgando» el Bifröst, que después de todo resultó ser un puente de Einstein-Rosen de toda la vida, joer 😀

        P.D.: Michael BURNham… 😂 😂 😂

        1. Bah, lo del motor de esporas y la red micelial no es más que una ida de olla cuya idea está remotamente basada en esto:

          https://agriculturers.com/las-plantas-se-comunican-mediante-una-internet-de-hongos/

          En cuanto a lo de la tercera temporada, si no hay dilitio (o hay muy poco) ¿Cómo es que hay tantas naves yendo de un sitio a otro?

          Y otro misterio de ST ¿Para qué coño tienen tanta tripulación esas naves tan supertecnificadas dotadas de ordenadores con Windows 6969 ? Joder, parecen acorazados del siglo XX, mucha gente por los pasillos no haciendo nada y luego resulta que todo lo hacen entre cuatro… 🙂

    2. … La Discovery por ir a »Villapene» se perdió, por un par de días, el despegue Inagural, del New Glenn; presenciado, por un emocionado Clon de Erick, de CMLXXVlll Generación, en lagrimas diciendo: »Ahora si, el futuro es Blue»…

    1. Genial más competencia en el sector espacial ojalá que los próximos lanzamiento también sean exitosos y no pase como con los cohetes pegasus que fallaban como escopeta de feria en sus primeras versiones 🤔

  5. «esa empresa de la que usted me habla», genial, sublime, estratosférico, mis carcajadas han tenido que resonar hasta LEO por lo menos.
    Esta sola frase especifica como ninguna la «omertá», el desprecio y el despilfarro de dinero público. Nuestro sensei Daniel se supera otra vez más.

  6. Mi apuesta de cuando volara Artemisa I es: este año, posiblemente casi al final. ¿Por que? Porque los chinos están detrás de ir a la Luna, y aunque la nueva administración yanki no le guste el espacio y/o tenga otras prioridades, no puede dejar que los adelante, la zona de luz perpetua es pequeña y el hielo lunar es necesario.

    1. Pues yo apuesto fijo a que se retrasa a 2022. Vamos, ya antes apostaba por ello, después de este éxito parcial (parafraseando a Musk jaja) seguro que se va al año que viene.

      1. Pero éxito parcial es si cumple objetivos mínimos, el SN3? (No estoy seguro cuál por un fallo de procedimiento) Fue un fracaso, esto al no llegar a los 250secs que habla Daniel o al menos a los 2 mins que dijo Briedsteine es un fracaso, aunque por lo menos sigue de una pieza no como el SN3

        1. Ot
          Martes Lanzamiento de otro Lote Starlink, los 60 lanzados llevarían el número a 1015 Satélites, nota de color la primera etapa de este Falcón ya fue lanzada siete veces lo que haría este vuelo el Octavo
          Jueves Otro Lanzamiento de Spacex con un lote grande de satélites comerciales grande

          Teóricamente está semana lanzamiento de la Sn9

          1. De la versión 1.0 hay algo menos de 900 Starlinks en órbita.

            En el lanzamiento del jueves, el primero de SpX dedicado íntegramente al Rideshare de múltiples satélites, se incluye por primera vez una decena de Starlinks en órbita polar.
            Pronto habrá banda ancha en el ártico y el antártico.

            *****

            Estado de los prototipos Starship a 16 de enero:

            https://twitter.com/brendan2908/status/1350230995979522050

          2. Lo dudo mucho, han cambiado dos de los tres motores, asi que volverán a hacer los WDR y los SF. Entre pitos y flautas, dudo que vuele ya en enero, o quizás a finales.

          3. Alerta de Puntualización Innecesaria:

            «En el lanzamiento del jueves, el primero* de SpX dedicado íntegramente al Rideshare de múltiples satélites…»

            *: El primero gestionado por SpX dentro del programa Transporter de rideshare, porque en el pasado se lanzó una misión parecida gestionada por Spaceflight con 64 minisats.

      2. Ahora mismo, me huelo que la Starship llega a órbita antes que el SLS, el NG, Ariane6 y quizás incluso el Vulcanan.
        Están sacando etapas como rosquillas y probando motores e intecambiándolos a muy buen ritmo. Al resto no les ve ni la mitad en forma (menos a ULA que la retrasan los motores).

  7. Se alegra uno cuando el ingenio humano alcanza nuevos objetivos.
    Y curiosa la hornada de millonarios empeñados en hacer florecer nuevos campos de negocio y ciencia.
    En España no pasa eso.

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Por Daniel Marín, publicado el 17 enero, 2021
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