La Starliner CFT aterriza con éxito pero sin astronautas

Por Daniel Marín, el 7 septiembre, 2024. Categoría(s): Astronáutica • Comercial • ISS • NASA ✎ 133

Cuando el pasado 5 de junio Barry ‘Butch’ Wilmore y Sunita Williams despegaron a bordo de la primera misión tripulada de la cápsula Starliner de Boeing, la CFT, no se podían imaginar que su cápsula terminaría por aterrizar sin ellos 92 días más tarde. Como era de esperar, la Starliner Calypso aterrizó finalmente sin incidentes en las instalaciones militares de White Sands (WSMR, Nuevo México) el 7 de septiembre de 2024 a las 04:01 UTC. Termina así la misión CFT (Crew Flight Test) o Boe-CFT, mientras Wilmore y Williams siguen en la Estación Espacial Internacional (ISS), ahora miembros de la Expedición 71. Regresarán el próximo febrero a bordo de la Crew Dragon Freedom, que debe despegar el próximo 25 de septiembre en la misión Crew-9 con dos astronautas en vez de cuatro para dejar asientos libres a la ex tripulación de la Starliner CFT.

La Starliner CFT en tierra sin tripulación (Boeing).

La Starliner Calypso se separó del puerto de atraque frontal de la ISS, el IDA-2, el 6 de septiembre a las 22:04 UTC. La nave se alejó suavemente por la acción de muelles tras abrirse los doce conjuntos de ganchos del sistema de acoplamiento andrógino del segmento estadounidense de la estación (derivado del sistema soviético APAS-89). Los propulsores del módulo de servicio de la Starliner se encendieron brevemente 2 y 8 segundos tras la separación para acelerar la velocidad de alejamiento. Cinco minutos más tarde la nave estaba fuera de la zona de seguridad alrededor de la ISS o KOS (Keep Out Sphere), una esfera imaginaria de seguridad de 200 metros de radio centrada en el centro de masas de la estación. Los propulsores de Starliner siguieron funcionando hasta que 25 minutos más tarde salió fuera del elipsoide de aproximación (Approach Ellipsoid), una zona de 4 x 2 x 2 kilómetros (más larga en ambos sentidos de la dirección de avance orbital de la estación o V-bar). Las maniobras garantizaron que, incluso si los sistemas de propulsión fallaban, la Starliner no volvería a pasar por esa zona en las próximas 24 horas (con tiempo suficiente para arreglar el fallo o para que la ISS realice una maniobra de evasión). A las 23:42 UTC se cerró la cubierta de la escotilla frontal de acoplamiento para protegerla durante la reentrada.

La Starliner CFT durante la separación de la ISS (NASA).
La esfera de seguridad y el elipsoide de aproximación alrededor de la ISS (NASA).
Separación de la Starliner (Sen).

Los 28 propulsores de control de posición (RCS) del módulo de servicio de 38,6 kgf de empuje, los culpables de que la Starliner regrese sin tripulación después de mostrar un comportamiento errático durante el acoplamiento, funcionaron, aparentemente, sin problemas. Recordemos que durante el acoplamiento de la nave, 5 de los propulsores dejaron de funcionar por culpa de un sobrecalentamiento no previsto que afectaba a las juntas de teflón, impidiendo el paso del oxidante a la cámara de combustión (luego lograron que funcionasen 4 de los 5 propulsores díscolos). Según las conclusiones de Boeing y el fabricante de los propulsores, Aerojet Rocketdyne, el sobrecalentamiento —que ya había ocurrido en los dos anteriores vuelos de prueba de la Starliner, aunque con menor intensidad— se debía a que durante la aproximación los astronautas tomaron el control del vehículo y parece ser que el comportamiento de los motores había sido modelado con los datos de los dos anteriores acoplamientos automáticos. Se ve que nadie en Boeing pensó que los humanos tienden a manejar las naves espaciales con un perfil diferente al de los ordenadores. Sea como sea, para esta separación tan crítica se usaron otros propulsores diferentes a los que habían dado problemas.

La Starliner activa sus propulsores para separarse de la ISS (NASA).
La ISS vista por la Starliner durante la separación (NASA).

Finalmente, a las 03:17 UTC del 7 de septiembre se produjo el encendido de frenado de los cuatro motores OMAC situados en los laterales del módulo de servicio. Los OMAC (Orbital Maneuvering and Control), de 680,4 kgf de empuje. Antes del lanzamiento las fugas de helio experimentadas por el módulo de servicio llevaron a la NASA a presionar a Boeing con el fin de que implementase un tercer plan de contingencia para usar dos encendidos separados de cuatro propulsores RCS en caso de fallo de los OMAC (el primer plan de contingencia es usar dos OMAC en vez de cuatro y el segundo pasa por emplear ocho RCS de una sola vez). Al final los OMAC se portaron como debían y no hizo falta implementar ninguno de estos planes. Los cuatro OMAC se encendieron durante 59 segundos a 90 kilómetros de distancia de la ISS, frenando la Starliner en unos 130 m/s. Tres minutos tras el encendido el módulo de servicio se separó. Al desintegrarse en la atmósfera sobre el Pacífico, nunca se podrá analizar en detalle su sistema de propulsión.

Módulo de servicio de la Starliner, donde se hallan los propulsores OMAC y RCS (NASA).
Elementos de la Starliner (Boeing).

A las 03:45 UTC comenzó oficialmente la reentrada de la cápsula Calypso. Ahora era el turno del sistema de propulsión de la cápsula, formado por doce propulsores MR-104J monopropelentes a base de hidrazina con un empuje de 440 newton cada uno. El objetivo de estos propulsores es mantener la cápsula con el centro de gravedad orientado adecuadamente para crear algo de sustentación y poder alcanzar un aterrizaje con mayor precisión y menor aceleración. En esta etapa es donde tuvo lugar el único incidente digno de mención del regreso: uno de los doce propulsores no se activó. En principio no es un fallo grave, pues el sistema es redundante (cada propulsor tiene un compañero de reserva) pero llueve sobre mojado después de los problemas de los propulsores del módulo de servicio (aunque son de un tipo diferente de motor, también están fabricados por Aerojet Rocketdyne). Por otro lado, el sistema de navegación de la nave también experimentó algún problema que otro, aunque nada serio.

Recreación de la separación del módulo de servicio (Boeing).
Detalle del escudo térmico de la Starliner (Boeing).
Recreación de las fases del descenso y aterrizaje (Boeing).

Tras sobrevivir a los 1700 ºC de la reentrada, la cápsula cayó libremente por la atmósfera. Después de eyectar el escudo térmico frontal, a unos 9 kilómetros de altitud se abrieron los dos paracaídas piloto para estabilizar y frenar el descenso. Los tres paracaídas principales se desplegaron a solo 0,9 kilómetros de altitud a las 03:57 UTC. Un minuto más tarde se separó el escudo térmico trasero y a las 04:00 UTC se inflaron los airbags. La Starliner aterrizó sin problemas sobre sus airbags a las 04:01 UTC. Lamentablemente, la que debía ser la primera nave tripulada estadounidense en aterrizar sobre tierra firme desde 2011, lo hizo sin tripulación, como en los dos anteriores vuelos de prueba (OFT y OFT-2) de 2019 y 2022.

Descenso de la Starliner CFT en infrarrojo (NASA).
La cápsula en White Sands (NASA).

La impresión general es que fue una reentrada y aterrizaje muy suaves. El regreso exitoso de la Starliner le da a Boeing un balón de oxígeno muy necesario y le permite salvar la cara, al menos por el momento. El futuro del programa sigue en el aire, aunque por ahora, la NASA parece que continúa con los preparativos para la primera misión rutinaria de la Starliner a la ISS el año que viene (Starliner-1). Ningún representante de Boeing acudió a la rueda de prensa del aterrizaje, pero la empresa ha afirmado que se han cumplido «el 85% o el 90% de los objetivos de la misión» (por tanto, es de suponer que hay un documento por alguna parte con el ítem «la cápsula ha regresado de una pieza con los astronautas sanos a bordo» y que constituye el 10% de los objetivos de la misión).

La escotilla de la Calypso se abre en tierra (NASA).
Los astronautas de la NASA Mike Fincke (izquierda) y Scott Tingle inspeccionan la cápsula tras el aterrizaje (NASA).

En las tres misiones orbitales de la cápsula Starliner (OFT, OFT-2 y CFT) hemos visto todo tipo de incidentes. En la primera misión de diciembre de 2019 el reloj interno de la nave estaba desfasado once horas con respecto al del lanzador Atlas V, lo que provocó que no se activasen los propulsores tras la inserción orbital y se gastase más propelente de lo planeado, impidiendo el acoplamiento con la ISS. Además, la nave experimentó dificultades con las comunicaciones y algunos propulsores resultaron dañados a raíz del problema del reloj y, para colmo, tan solo tres horas antes del aterrizaje los técnicos de Boeing descubrieron que el software de la nave estaba configurado para que los propulsores del módulo de servicio lo empujasen en sentido contrario durante la maniobra de separación. De no haber detectado y corregido a tiempo este fallo, la cápsula podría haber resultado dañada.

La cápsula OFT (Calypso) tras el aterrizaje en White Sands en 2019 (NASA).
La Starliner Spacecraft 2 se aproxima a la ISS en 2022 (NASA).
La cápsula OFT-2 (Nave 2) tras el aterrizaje en 2022 (NASA).

La NASA tuvo que obligar a Boeing a repetir la misión, a pesar de que la empresa no estaba por la labor (al ser un contrato de coste fijo, Boeing tiene que correr con todos los gastos extras del programa, pues la NASA solo pagará por las misiones contratadas cuando tengan lugar). En comparación con la anterior, la misión OFT-2 de mayo de 2022 fue bastante bien, pero los propulsores OMAC y los RCS dieron varios problemas —dos dejaron de funcionar—, un asunto que no se corrigió adecuadamente y que sellaría el destino de la misión CFT. Pero con los preparativos para la misión CFT surgieron, una vez más, los quebraderos de cabeza. Primero, las conexiones de líneas de los paracaídas con la cápsula resultaron ser menos resistentes de lo previsto y, luego, se descubrió que Boeing había empleado un tipo de cinta aislante (P-213) en zonas donde no tenía que haberlo hecho al ser un material que no cumple con las normas contra incendios actuales de la NASA. Boeing logró retirar el 85% de la cinta, pero tuvo que rendirse y dejar el 15% restante simplemente porque no podía quitarla sin dañar la nave. Las recientes fugas de helio y los fallos de propulsores RCS de la misión CFT han sido el penúltimo capítulo en la historia de los desaguisados asociados a la Starliner.

La Starliner CFT acoplándose a la ISS (NASA).
La Starliner CFT Calypso acoplada a la ISS vista desde la Crew-8 (NASA).

Y decimos penúltimo porque lo último fue saber que Boeing tuvo que actualizar el software de la cápsula para permitir que se desacoplase sin tripulación. Por si fuera poco, hace unos días un incidente trivial en el que los altavoces de la Starliner comenzaron a emitir un extraño ruido pulsante desató todo tipo de especulaciones en los medios (la causa resultó ser un inofensivo y anodino acoplamiento de señales). En cualquier otro vehículo el asunto habría pasado desapercibido, pero la Starliner hace tiempo que perdió el favor del público. ¿A qué se deben tantos problemas? Por un lado, es incuestionable que la gestión interna de Boeing deja mucho que desear, por decirlo suavemente. Por otro lado, la empresa no ha contado con experiencia previa en vehículos similares que le hubieran permitido depurar, quizá, algunos de estos inconvenientes (SpaceX pudo ganar experiencia con las Dragon de carga antes de diseñar la Crew Dragon). Pero, sobre todo, Boeing está deseando que la NASA le libere del contrato y abandonar la Starliner después de gastar dos mil millones de dólares en el proyecto. Desgraciadamente, nunca antes una empresa había construido una nave espacial con menos ganas que Boeing con la Starliner. Las buenas noticias es que la tercera misión de la Starliner ha terminado con relativo éxito. ¿Habrá una cuarta?

Wilmore y Williams volverán en febrero en la Crew-9 (NASA).
La Starliner CFT acoplada a la ISS (NASA).

Misiones Starliner:

  • OFT (Nave 3, Calypso): 19-22 diciembre 2019 (vuelo en solitario).
  • OFT-2 (Nave 2): 19-25 mayo 2022 (acoplamiento con la ISS).
  • CFT (Nave 3, Calypso): 5 junio – 7 septiembre 2024 (acoplamiento con la ISS; lanzamiento tripulado, aterrizaje sin tripulación).


133 Comentarios

Deja un comentario