Blog

Jan 17, 2024

En los vuelos espaciales, fallar no es solo una opción, es un requisito

La diferencia entre un ganador y un perdedor es que el ganador vuelve a levantarse,

La diferencia entre un ganador y un perdedor es que el ganador se levanta, aprende de lo que hizo mal y lo vuelve a hacer.

En algún momento del próximo mes, es probable que SpaceX intente lanzar el cohete más grande jamás volado, conocido como Starship. Si tiene éxito, este vuelo anunciará una nueva era espacial, cuando la humanidad abra el sistema solar. Esto plantea la pregunta: ¿fallará o tendrá éxito? Y si falla, ¿qué significará?

Cualquiera que esté familiarizado con las películas espaciales, o que haya visitado una tienda de regalos de la NASA, conoce la frase "El fracaso no es una opción". En realidad, lo es. En verdad, si uno quiere ganar en algo, el fracaso es un requisito. Solo aprendemos de lo que aprendemos al cometer errores. Eso es si, y este es un "si" importante, aceptamos el aprendizaje que obtenemos del fracaso y lo aplicamos a nuestros esfuerzos futuros.

La exploración y el desarrollo del espacio no son excepciones. O mejor dicho, resaltan la regla.

Relacionado:Vuelo espacial: peligro en cada fase (infografía)

En general (y en mi humilde opinión) existen cuatro tipos de fallos a la hora de lanzar un cohete o cohete espacial.

Si bien cualquier "desmontaje rápido no programado" (RUD, como algunos ingenieros llaman en broma a la explosión de un cohete) es un problema, el número 1 en mi lista es una parte esperada del desarrollo de cualquier nuevo sistema complejo. Lamentablemente, y con mucho, son las categorías de fallas segunda, tercera y cuarta las que con mayor frecuencia resultan en tragedia. Los dos casos estadounidenses más espectaculares de esto fueron los desastres del transbordador espacial Challenger y Columbia. En ambos casos, las fallas eran predecibles, si no específicamente identificables.

Como todos los programas de vuelos espaciales tripulados de la NASA, el programa del transbordador espacial fue un espectáculo de estrellas de rock de enormes proporciones e implicaciones masivas para la agencia y el gobierno. En ambos casos, las verdades inconvenientes de posibles percances o resultados mortales fueron destacadas antes de los accidentes por miembros de los equipos de gestión de la misión. Si bien el caso del desastre de Columbia es más complejo y matizado, en el caso de Challenger, se ignoraron las claras advertencias de los empleados inteligentes porque el espectáculo tenía que continuar y, lamentablemente, la gente murió.

Debido al temor a fallas de tan alto perfil, nuestra agencia espacial generalmente corrige en exceso, o quizás más correctamente, corrige en exceso por las razones equivocadas y de la manera incorrecta, ya que cada pequeño mal funcionamiento, percance y error se convierte en el forraje de los medios. expertos y críticos impulsados ​​​​por la agenda. Sea testigo del Sistema de Lanzamiento Espacial (SLS) de la NASA, mientras se desplegaba hacia la plataforma de lanzamiento, retrocedía, desplegaba y retrocedía, mientras los ingenieros trabajaban para asegurarse de que todo fuera perfecto, incluso mientras la espera, las esperas y los retrocesos mismos en realidad riesgo potencial adicional para el sistema.

Al final, el artilugio diseñado políticamente voló, con éxito, en la misión Artemis 1, pero si este es el vehículo que abre el sistema solar, tal fragilidad significa que ninguno de nosotros irá pronto, si es que alguna vez lo hará. Es todo demasiado precioso. Sí, yo fui uno de esos críticos. Aun lo estoy. Y aunque una discusión en profundidad del desastroso programa de carne de cerdo que durante mucho tiempo llamé la estafa de lanzamiento del Senado debe esperar para otro momento, está claro que incluso cuando la agencia espacial intenta racionalizar uno de los cohetes más caros y complejos jamás construidos, es irónicamente rehén de su miedo al fracaso. Fallo hecho más probable por el mismo sistema que creó el vehículo en primer lugar.

Relacionado:Las 10 mejores imágenes de la misión lunar Artemis 1 de la NASA

Esto no es culpa de nadie. Es el resultado de una falla sistémica creada con el tiempo. Hoy, especialmente en el gobierno, hay demasiados paseos en cada despegue. El peso del miedo al fracaso significa que no será la gravedad lo que detenga la irrupción humana en el universo, será la burocracia y un sistema que se ha descarrilado y rodado fuera del campo de juego hacia un pantano de su propia creación.

Pero no siempre fue así. Después de la Segunda Guerra Mundial, cuando los misiles previamente diseñados para matar personas en guerras y probados bajo el manto de secreto militar comenzaron a emplearse en la exploración, los expertos entendieron que, al probar nueva tecnología, el fracaso no era solo una opción. Era la regla, hasta que aparecieron las cámaras.

Un buen ejemplo ocurrió a fines de la década de 1950, cuando el proyecto científico global masivo conocido como el Año Geofísico Internacional (IGY, por sus siglas en inglés) estaba en marcha. Lanzar objetos brillantes al espacio era un campo de exploración obvio pero nuevo, y los encargados adoptaron expectativas bastante pragmáticas. En los EE. UU., la Academia Nacional de Ciencias acordó que si solo uno de cada seis satélites en el programa llegara al espacio, se consideraría exitoso. Volando en el cohete Vanguard de la Fuerza Aérea, tres de ellos lo hicieron. Sin embargo, para muchos en Washington y el público, el programa fue considerado un fracaso.

Mientras tanto, los soviéticos se esforzaban al máximo y, si bien tenían una buena cantidad de fracasos, algunos de ellos espectaculares, el mundo solo oiría hablar de los que triunfaron. Para ser claros, los fracasos espaciales soviéticos, rusos y chinos merecen sus propios ensayos y volúmenes, y en muchos casos hacen que las causas y los resultados de los fracasos estadounidenses parezcan pequeños en comparación. Este es de alguna manera el punto. Cuando permites que el mundo mire y les das a los contribuyentes un veto basado en lo que ven, la presión para actuar se convierte en una fuerza propia.

Por ejemplo, bajo la presión de la sorpresa del Sputnik de la Unión Soviética, desde 1958 hasta 1960, la NASA intentó ocho veces lanzar satélites Pioneer a la luna utilizando variaciones tempranas del cohete Atlas. Nunca se lanzó una sonda. Los demás fallaron todos. Solo Pioneer 5 podría llamarse un éxito.

Así, la NASA nació en el centro de atención. Y se vio obligado a entretener a los contribuyentes para su financiación o ser sacado del escenario financiero. El fracaso, incluso el fracaso esperado, incluso el fracaso seguido del éxito, se convirtió cada vez menos en una opción. Simplemente no se convirtió en una buena televisión, y los malos programas de televisión se... bueno, se cancelan.

El sitio web oficial de la historia de la NASA es sorprendentemente franco en su evaluación de esta realidad (las cursivas son mías):

"(Los fracasos de Atlas) dejaron en claro que el éxito en las misiones espaciales no sería automático ni barato. Había un precio que pagar, y parte de ese precio era el fracaso de algunas misiones. Este precio nunca sería cómodo para la dirección de la NASA. El problema con una filosofía de aceptar un cierto número de fracasos como normales e inevitables fue que incluso los "fracasos de aprendizaje" en un programa abierto como el de la NASA, llevado a cabo bajo la atenta mirada de todo el mundo, parecían fracasos absolutos para el público y el Congreso. los trató como fracasos. No importaba que los proyectos de desarrollo anteriores como el V-2, Atlas, Thor, Polaris y casi cualquier otro desarrollo importante de cohetes que uno pudiera nombrar, habían tenido su parte de lanzamientos tempranos fallidos, y que esto había sido aceptado como un dolor de crecimiento necesario. Esas dificultades habían sido apenas visibles bajo el manto del secreto militar. Pero las dificultades del programa espacial eran muy visibles y angustiosas".

"Angustioso." Un eufemismo, para estar seguro. Quedó claro para los partidarios de la NASA que, en muchos sentidos, nuestro programa espacial no se trataba solo de exploración o victoria estratégica sobre nuestros oponentes comunistas. Fue entretenimiento. Por lo tanto, el espectáculo debe continuar. Ya sea que signifique crear sistemas con un exceso de ingeniería, burocracias con un exceso de papel o ambas cosas, la NASA tenía que estar absolutamente segura de que cada vez que los ojos del mundo estuvieran puestos en ella, su gente haría una actuación de Right Stuff.

Gracias a un increíble nivel de competencia por parte del equipo de la NASA, en su mayor parte, este enfoque funcionó durante el programa Apolo. Sí, hubo desastres terribles como el incendio del Apolo 1, que mató a tres de los mejores jóvenes astronautas de la agencia. Pero ese desastre sucedió durante la práctica y nadie estaba mirando. Ralentizó el programa, ya que la NASA revisó sus errores e hizo mejoras importantes en sus sistemas y procedimientos. Pero si el incendio fatal hubiera ocurrido en vivo en la pantalla, lo más probable es que todo el programa se hubiera deslizado años en el futuro, ya que las distintas ramas del gobierno tomaron su turno para revisar cómo esos héroes podrían haber muerto, y muy posiblemente, dada la horrible naturaleza. de su muerte en una cápsula en llamas, podría haber terminado todo el programa.

Relacionado:Las 17 misiones lunares Apolo de la NASA en imágenes

Lo notable de Apolo es que hubo muy pocos fracasos significativos. Piénsalo. La NASA pasó de una experiencia de vuelo espacial casi nula a humanos en la luna en menos de 10 años, con solo tres personas muertas en un accidente importante, que no ocurrió durante una misión. Sí, hubo fallas de naves espaciales y explosiones, pero la historia ya ha recompensado correctamente todo el programa con una merecida marca de excelencia. ¿Alguna vez escuchó el término "disparo a la luna"?

Luego, como mencioné, vino el programa del transbordador, con un sistema completamente diferente y un equipo de administración casi completamente nuevo, dado el lapso de tiempo entre el final del Apolo en 1972 y el primer vuelo del Columbia en 1981. Irónicamente, el transbordador espacial se suponía que era el sistema que haría que el acceso humano al espacio fuera seguro y rutinario. Era casi lo contrario. Para financiarlo, se comprometió el plan original para ahorrar dinero y obtener apoyo. Por ejemplo, tal como se propuso al Congreso, el sistema de lanzadera constaba de dos sistemas flyback totalmente reutilizables que despegaban verticalmente y aterrizaban en las pistas, listos para volar nuevamente. Sin embargo, a medida que la fabricación política de salchichas se hizo cargo, este enfoque fue reemplazado por los enormes tanques de hidrógeno y oxígeno y los propulsores de cohetes sólidos con los que estamos familiarizados hoy.

Como es habitual cuando se trata de ganar votos, los juegos políticos primaron sobre la practicidad. Peor aún, mientras intentaba lidiar con los compromisos políticos que se le imponían para obtener los fondos que necesitaba para la nave de sus sueños, la NASA agregó aún más malas opciones a la mezcla. Aquí hay un ejemplo de muchos citados en los muchos libros retrospectivos sobre el desastre: Para ganar los votos de la entonces poderosa delegación del Congreso de Utah, el fabricante militar de cohetes sólidos de misiles balísticos intercontinentales (ICBM) Morton Thiokol en Utah fue elegido para fabricar segmentos de refuerzo de cohetes sólidos que tenían que encajar perfectamente juntos. Luego, estos fueron enviados al Cabo en Florida de costado en vagones de tren a lo largo de cientos de millas de vías férreas.

Al final, el transbordador solo fue parcialmente reutilizable y se volvió tan complejo que todo el vehículo tuvo que ser desmontado y reconstruido entre vuelos. Era, incluso según los líderes de la NASA, una receta para el desastre. Después de Challenger, el ex administrador de la NASA, Norm Augustine, mencionó en una conferencia telefónica su preocupación por un programa basado en "volar transbordadores espaciales en círculos hasta que otro caiga del cielo". Y lo hizo. Y fue Colombia.

Así que ahora el programa de transporte se ha ido. Francamente, esto es algo bueno, a pesar de todo lo bueno que hizo para inspirar a una generación. Ayudé a que desapareciera. Era demasiado costoso y peligroso, y en lugar de ayudar a abrir la frontera espacial, ayudaba a mantenerla cerrada. Una vez que Apolo ganó la campaña de propaganda cuasi militar para ganar la carrera hacia la luna, nuestro gobierno debería haber cambiado a flotas comerciales para hacerse cargo del envío básico y el transporte de personas hacia y desde el espacio, tal como lo hacemos en el resto de nuestro economía. Un grupo de nosotros en la Space Frontier Foundation pasamos más de una década haciendo que eso sucediera. Eventualmente, al menos hacia y desde la Estación Espacial Internacional, ganamos.

Esto plantea la pregunta: ¿Son más seguros los sistemas privados de transporte espacial? ¿Son los operadores privados más cuidadosos que los contratistas de agencias gubernamentales? Buena pregunta. La primera respuesta es que ningún ingeniero o gerente de proyecto quiere que alguien salga lastimado, sin importar para quién trabajen. Pero a los sistemas no les importa, y los sistemas diseñados en torno a un conflicto interno entre la necesidad de romper cosas para aprender cosas y no poder romper cosas porque no se ven bien, son inherentemente peligrosos.

Al final del día, hacer estallar hardware muy costoso no es divertido para nadie, ni para el gobierno ni para el sector comercial. Desafortunadamente, a veces uno tiene que hacer estallar algunas cosas para hacer las cosas bien, y la forma en que nuestra cultura está conectada, el sector privado tiene más libertad para hacerlo que la NASA en este momento, al menos la parte del sector con suficiente dinero para volar. subir cosas y reemplazarlo.

Y así, aquí estamos. En las próximas semanas, Elon Musk, el hombre que ha volado más cohetes grandes que nadie en los últimos 10 años, intentará hacer volar el cohete espacial más grande de todos los tiempos, el Starship. Pero, si recuerda mi lista inicial de por qué estallan los cohetes, Musk se ha centrado en el número 1: hacer estallar cohetes nuevos y no probados para aprender a mejorarlos. Mejor aún, él y su equipo están aplicando, en lugar de ignorar, sus datos para hacer que el próximo cohete espacial sea más seguro. Aquí es donde él y otras empresas de NewSpace tienen una clara ventaja sobre sus competidores gubernamentales. Su proceso se completa cuando entregan un sistema de transporte espacial altamente confiable, de bajo costo y reutilizable que realmente funciona.

Una buena manera de detectar una empresa de cruce de tecnología de punta que es una mala inversión es aquella que no tiene esto incorporado en su presupuesto, ya sea por exceso de confianza o por ingenuidad. Una empresa potencialmente exitosa combina la visión con el pesimismo pragmático. Se equivocan al esperar un fracaso temprano, y su presupuesto incluye fondos reservados para volver a intentarlo hasta que lo hagan bien. Así, a estas empresas no les importa tanto la óptica de los fracasos como la aplicación de las lecciones aprendidas por esos fracasos. Ya se trate de empresas de satélites, clientes gubernamentales o, eventualmente, pioneros del espacio ciudadano, no existe un conflicto inherente en la métrica de éxito para un proveedor privado de transporte espacial comercial. Entrega, o no entrega. El mercado se encarga del resto.

Y así, mientras los críticos y los competidores se lamentan por sus fallas, Elon ha lanzado, explotado, lanzado y explotado media docena de vehículos de prueba para llegar al punto en el que él y su equipo SpaceX se encuentran hoy.

Entonces, ¿qué pasa con la primera etapa de Starship y el monstruo Super Heavy en la que viajará? Bueno, sabemos que Starship ha sido examinado, roto y examinado nuevamente, pero Super Heavy no. Sí, SpaceX ha encendido los motores muchas veces. Y en algunos casos, no han funcionado a la perfección, por lo que los ingenieros hicieron algunos ajustes y los volvieron a encender. Pero, ¿funcionarán todos cuando sea necesario? ¿Funcionará toda la miríada de sistemas que se requieren para empujar ese cohete brillante pero pesado como el infierno sentado encima de él hasta un amerizaje o aterrizaje exitoso? Veremos.

Lo que sí sabemos es que, si no funciona, dos cosas serán ciertas: 1. A menos que haya alguna anomalía extraña en su trayectoria si falla, es probable que nadie muera. 2. Si falla, puede apostar que SpaceX descubrirá qué salió mal, lo arreglará, lanzará otro y lo volará de nuevo. Y por lo que sé de Elon, Gwynne Shotwell (presidenta y directora de operaciones de SpaceX, que dirige el programa de lanzamiento de Starship) y el equipo de SpaceX, seguirán intentándolo hasta que tengan éxito. Pero no se detendrán ahí. Según sus planes, Starship, una vez probada, volará docenas, si no cientos de veces, transportando satélites y otra carga comercial al espacio antes de que una sola vida humana se ponga en riesgo en uno de los cientos de asientos disponibles en los que se atornillarán. el piso una vez que esos vuelos demuestren que el sistema es seguro.

Relacionado:Starship y Super Heavy: el sistema de transporte colonizador de Marte de SpaceX

— El transbordador espacial Challenger y el desastre que cambió a la NASA para siempre

— El desastre de Columbia: qué sucedió y qué aprendió la NASA

— Starship y Super Heavy: el transporte de espacio profundo de SpaceX para la luna y Marte

Esto es parte de la genialidad del plan de Musk y SpaceX. Han creado su primera base de clientes en forma de sus propios satélites de Internet Starlink, que pueden lanzarse por miles en Starship. Estas líneas telefónicas robóticas relativamente pequeñas que generan ingresos en el cielo financiarán el programa de desarrollo y la certificación de seguridad de SpaceX. Sus propios productos pagarán por el desarrollo de su propio producto, ya que ese producto hace que esos productos sean más baratos de usar y viceversa. (Es brillante, pero no quiero que Elon lo sepa, no sea que se le suba a la cabeza). Por lo tanto, Musk puede hacer que su sistema de transporte funcione arriesgando su propio dinero, luego hacer la transición a clientes externos que desean que sus misiones vuelen a menos riesgo y luego, a la larga, reducir el riesgo tan bajo que tendrá sentido que los primeros valientes pioneros humanos suban a bordo y se dirijan a la luna y, finalmente, a Marte. (No es por simplificar demasiado, ya que cada uno de esos destinos requerirá otra serie de capacidades y el desarrollo de nuevos sistemas).

Contraste esto con el sistema roto en la NASA. Habiendo volado un primer vuelo significativamente retrasado de una nave espacial vacía en Artemis 1, pasarán casi otros dos años antes de que el próximo vuelo, Artemis 2, intente llevar una tripulación alrededor de la luna en una reducción del vuelo del Apolo 8 durante 55 hace años, utilizando un sistema, el cohete SLS y la cápsula Orion, que es esencialmente el mismo que se desarrolló hace 70 años. Uno podría esperar que fuera más barato y más confiable dada su herencia, pero no, es todo lo contrario. Con un costo estimado de $ 4 mil millones por vuelo, el SLS es tan costoso y complejo que solo volará cada dos años. Este ritmo asegura una curva de aprendizaje obsoleta y la rotación de miembros experimentados del equipo durante la vigencia del programa. Mientras tanto, con las cámaras del mundo (y, lo que es más importante, de los contribuyentes estadounidenses), cada vuelo SLS tripulado se vuelve tan preciado, una vez más, que fallar no será una opción, dentro de un sistema que aumenta la probabilidad de que ocurra. .

Mientras tanto, Musk afirma que Starship eventualmente costará solo un par de millones de dólares por vuelo. Conozco a demasiados ingenieros para creer tal número, así que hagámoslo 10 veces más, $20 millones por vuelo. Eso sigue siendo enormemente más barato que SLS. Además de esto, Starship realizará docenas de vuelos al año con sistemas de telefonía móvil desechables y otras cargas útiles comerciales y (curiosamente) de la NASA. Algunos pueden fallar, las tecnologías se reemplazarán y actualizarán, pero los equipos de vuelo se perfeccionarán aún más, antes de que la primera carga útil humana ingrese a la esclusa de aire.

Con suerte, el SLS se volverá obsoleto antes de que sea llamado para tratar de llevar demasiados astronautas al espacio. Esto es por la simple y obvia razón de que todo el papeleo del gobierno en el mundo, todo el cubrirse el trasero y todo el ir lento y tener miedo de romper cualquier cosa no compensará un sistema roto que ha perdido la capacidad de construir cosas. , romper cosas para luego construirlas mejor, algo que nuestro gobierno entendió y parece haber desaprendido.

Entonces, cuando vea el próximo primer vuelo de prueba de Starship y Super Heavy, comprenda que es una prueba. No es el Super Bowl o la Copa del Mundo. Es práctica para el Super Bowl. Es un ensayo para la Copa del Mundo. Si SpaceX falla, aprenderán, tal como están aprendiendo las otras nuevas empresas comerciales de naves espaciales. Si tienen éxito, también aprenderán; muy pronto, fallarán de todos modos. Sin embargo, la diferencia será que se comprenda la necesidad de ese fracaso, que las mentes para aprender de él estén abiertas al conocimiento que proporcionará, que se mitiguen los riesgos la próxima vez y que se incorpore el compromiso de volver a levantarse y volver a intentarlo. el plan de juego.

La diferencia entre un ganador y un perdedor es que el ganador se levanta, aprende de lo que hizo mal y lo vuelve a hacer.

Así es como ganamos el futuro.

Siga todos los temas y debates de Expert Voices, y forme parte de la discusión, en Facebook y Twitter. Las opiniones expresadas son las del autor y no reflejan necesariamente las opiniones del editor.

¡Únase a nuestros foros espaciales para seguir hablando del espacio sobre las últimas misiones, el cielo nocturno y más! Y si tiene un consejo, una corrección o un comentario, háganoslo saber en: [email protected].

¡Obtenga noticias espaciales de última hora y las últimas actualizaciones sobre lanzamientos de cohetes, eventos de observación del cielo y más!

Tanto rebelde como líder respetado, Rick figura como una de las 100 personas más influyentes en el campo espacial. Llamado uno de los "visionarios" espaciales más importantes del mundo, Rick ayudó a acuñar el término "NewSpace" y trabajó para crear la nueva industria espacial comercial destacada por Elon Musk y Jeff Bezos.

Rick, destacado escritor, orador y seis veces testigo del Congreso, ayudó a iniciar la primera misión para encontrar agua en la Luna, firmó el primer acuerdo comercial de compra de datos con la NASA, ayudó a iniciar el Grupo de Análisis de Exploración Lunar de la NASA, lideró la adquisición comercial de la estación espacial rusa Mir, contrató al primer astronauta privado que voló a la estación espacial, cofundó la Space Frontier Foundation y fue miembro fundador de la junta del X-Prize.

Como resultado de su trabajo que cambió el mundo, en 2015 ganó el Premio Mundial de Tecnología junto con Craig Venter del proyecto Genoma Humano. Fundó la compañía de capital de riesgo SpaceFund con 19 compañías espaciales en su cartera y es miembro del Grupo Asesor de Doctrina de la Fuerza Espacial de EE. UU.

El "radiopod" de Rick's The Space Revolution aparece en iRoc Space Radio de IHeart Radio Network y está disponible en la mayoría de los principales sitios de podcast. Es el anfitrión de la Conferencia New Worlds y el Space Cowboy Ball en Austin, Texas, y su fundación sin fines de lucro EarthLight está creando un nuevo movimiento inclusivo para usar el espacio para proteger la Tierra y expandir la vida en el cosmos.

La cápsula Shenzhou 15 de China aterriza de manera segura con 3 astronautas de la estación espacial Tiangong (video)

SpaceX lanza 22 satélites Starlink 'V2 mini' en órbita, aterriza un cohete en el mar (video)

Misión del telescopio espacial James Webb de la NASA: actualizaciones en vivo

Por Mike Wall 02 de junio de 2023

Por Brett Tingley 02 de junio de 2023

Por Keith Cooper Associated Press 02 de junio de 2023

Por Andrew Jones 02 de junio de 2023

Por Robert Z. Pearlman 02 de junio de 2023

Por Sharmila Kuthunur 02 de junio de 2023

Por Alexander Cox 02 de junio de 2023

Por Mike Wall 02 de junio de 2023

Por el personal de Space.com 02 de junio de 2023

Por Mike Wall 02 de junio de 2023

Por Josh DinnerJunio ​​02, 2023