La NASA concuerda: el escudo térmico de la misión Artemis II no es perfecto.
El escudo térmico es la capa crítica de la parte inferior de una nave espacial que la protege —y a los astronautas que se encuentran en su interior— de las temperaturas abrasadoras al volver a entrar en la atmósfera terrestre. Si el escudo falla, la estructura metálica subyacente podría fundirse, romperse y desintegrarse.
Y no hay ningún plan de contingencia, ni forma de que los astronautas puedan escapar.
Sin embargo, los funcionarios de la NASA confían en que, a pesar de las imperfecciones conocidas del escudo térmico, los cuatro astronautas de la misión Artemis II seguirán vivos y cómodos cuando lleguen a la Tierra el viernes por la noche a una velocidad de más de 38.000 kilómetros por hora, con lo que concluiría un viaje de 10 días a la Luna y de regreso.
Los exhaustivos análisis y pruebas del material del escudo térmico “nos hicieron sentir cómodos de que podemos emprender esta misión con mucho margen de sobra”, dijo Jared Isaacman, administrador de la NASA, en una entrevista en enero.
Sin embargo, Charlie Camarda, antiguo astronauta de la NASA y experto en escudos térmicos, afirma que la NASA nunca debería haber lanzado la misión Artemis II. La agencia no comprende lo suficientemente bien las posibilidades de que falle el escudo térmico, dice, y la misión, un éxito hasta ahora, podría acabar con la muerte de los astronautas.
“Voy a rezar para que no ocurra nada”, dijo durante una entrevista unos días antes del lanzamiento de la misión Artemis II.
Su corazonada es que hay un 95 por ciento de posibilidades de que los astronautas regresen sanos y salvos. Pero eso significaría una probabilidad de 1 entre 20 de que ocurra un desastre.
En comparación, la Asociación Internacional de Transporte Aéreo calcula que la probabilidad aproximada de morir en un accidente de avión comercial es de 1 entre 9 millones.
El meollo del desacuerdo reside en cuánta certeza se necesita cuando es imposible una respuesta definitiva y perfecta.
Durante Artemis I, un vuelo sin astronautas que rodeó la Luna en 2022, la cápsula, conocida como Orión, sobrevivió a la reentrada. Si hubiera habido astronautas a bordo, no habrían notado nada raro.
Pero cuando sacaron la cápsula del océano, el escudo térmico —del mismo diseño que el de la nave de Artemis II— estaba inesperadamente agujereado y le faltaban trozos de tamaño considerable.
A esto le siguieron un par de años de investigaciones. Los funcionarios de la NASA dijeron que su análisis se enfocó en lo que podría ocurrir en el peor de los casos. Esos resultados, junto con los cambios en la trayectoria de reentrada para el regreso de los astronautas a la Tierra durante la misión Artemis II, proporcionan un margen de seguridad significativo, según han dicho.
La tripulación de Artemis II es consciente de los riesgos del vuelo y de cómo los ha abordado la NASA. “De hecho, hemos estado presentes en cada paso de la construcción de la nave espacial”, dijo en septiembre del año pasado Reid Wiseman, comandante de la misión.
Camarda replicó que la NASA aún no comprende la física básica de lo que ocurrió durante la misión Artemis I y, por tanto, no puede decir realmente cuál podría ser el peor escenario posible.
Los funcionarios de la NASA han restado importancia a las preocupaciones sobre el escudo térmico.
Durante una conferencia de prensa en enero de 2024, Amit Kshatriya, actual administrador asociado de la NASA, dijo que el escudo térmico de Artemis I había experimentado “fenómenos inesperados que debemos asegurarnos de comprender a la perfección”. Pero, dijo, proporcionó “un rendimiento muy bueno desde el punto de vista de la protección térmica”.
Las fotografías del escudo térmico de Artemis I permanecieron fuera de la vista del público hasta que aparecieron en un informe de la oficina del inspector general de la agencia, un organismo de control independiente, en mayo de 2024.
El escudo térmico está hecho de un material llamado Avcoat, similar al que se utilizó durante el programa Apolo hace más de 50 años. Por su diseño, a medida que absorbe el calor de la reentrada, se carboniza y se quema gradualmente, impidiendo que el calor llegue al resto de la cápsula.
En la investigación del escudo térmico de Artemis I, los ingenieros llegaron a la conclusión de que en el interior de algunas partes del escudo térmico se acumulaban gases y la presión creaba grietas, lo que hacía que trozos de Avcoat se desprendieran repentinamente en lugar de arder de forma lenta y constante.
Para futuras misiones, se modificó la fórmula del Avcoat para hacerlo más poroso y permitir la salida de los gases atrapados en su interior.
Eso dejó el enigma de qué hacer con Artemis II.
Para esta misión, el escudo térmico, que utiliza la fórmula original, ya estaba acabado y fijado a la cápsula Orión. Sustituir el escudo o la cápsula entera habría retrasado el lanzamiento.
En su lugar, los ingenieros de la NASA llegaron a la conclusión de que una trayectoria de reentrada más pronunciada y corta minimizaría el tiempo durante el cual el vehículo experimentaría altas temperaturas, y eso ayudaría a mantener a salvo a los astronautas.
Dan Rasky, un ingeniero de escudos térmicos que se jubiló de la NASA en diciembre, comparte la objeción de Camarda a esta decisión.
“Permíteme que te haga una analogía”, dijo. “Si vas conduciendo por la autopista y empiezan a desprenderse trozos de uno de tus neumáticos, ¿sigues conduciendo y esperas que no pase nada? ¿O te detienes y cambias el neumático porque te preocupa que se reviente?”.
La decisión de lanzar la misión Artemis II tal como está, sin cambiar el escudo térmico, “no fue prudente”, dijo. “De hecho, es temeraria”.
Si el escudo térmico de Artemis II funciona tan bien como el que se utilizó en Artemis I, los astronautas amerizarán en el Pacífico sin problemas.
Pero la situación suscita ecos incómodos de dos de los peores días de la NASA: el 28 de enero de 1986, cuando el transbordador espacial Challenger se partió 73 segundos después del lanzamiento, y el 1 de febrero de 2003, cuando el transbordador Columbia se desintegró al regresar de la órbita.
Tanto en el caso del Challenger como en el del Columbia, se habían producido señales de advertencia durante vuelos anteriores de los transbordadores. Pero los administradores se tranquilizaron erróneamente por el hecho de que las misiones anteriores habían continuado sin contratiempos, en lugar de actuar con urgencia para solucionar los problemas que más tarde provocaron la muerte de los astronautas del Challenger y el Columbia.
Ahora, la pregunta clave para la misión Artemis II y su escudo térmico imperfecto: ¿podrían formarse grietas y propagarse a un ritmo catastrófico?
Calcular con precisión esta posibilidad es extraordinariamente difícil.
Simular el flujo hipersónico de las moléculas de aire alrededor de la parte inferior de una cápsula espacial pone a prueba a la más veloz de las computadoras. En el caso de los escudos térmicos, también hay que tener en cuenta otros fenómenos complejos: el flujo de calor creado por la compresión de las moléculas de aire y el difícil proceso de predecir cómo se forman y propagan las grietas en Avcoat, que a veces es repentino.
“Lo que yo haría es tomarme un tiempo para dar un paso atrás”, dijo Camarda. “Formaría un equipo para desarrollar una verdadera capacidad de análisis”, que incorporara toda la física subyacente.
Eso no es lo que ha hecho la NASA, dijo Danny Olivas, otro exastronauta de la NASA y científico experto en las propiedades de los materiales.
“Charlie tiene razón al cien por ciento”, dijo Olivas. “No tenemos un modelo basado en la física para esto. Es impracticable y casi imposible por la forma en que se comporta este material”.
Pero a Olivas, quien dijo que al principio había tenido dudas sobre el lanzamiento de Artemis II con una imperfección conocida, el análisis que realizó la NASA terminó tranquilizándolo.
A diferencia de Camarda, Olivas fue contratado por la NASA para realizar una revisión técnica independiente de la investigación de la agencia espacial, y recomendó la creación de un grupo más amplio de expertos externos, cosa que hizo la agencia.
Olivas dijo que las simulaciones de la NASA suponían que si la temperatura aumentaba hasta un determinado nivel en el interior de uno de los bloques de Avcoat, este se agrietaría, y que si se agrietaba, una capa de Avcoat se desprendería de todo el bloque. Esto crearía una cavidad en la que se aceleraría el calentamiento y se desprendería otra capa.
Incluso con estas suposiciones, que Olivas calificó de “conservadoras”, las reiteradas simulaciones en las que se examinaron diversas variaciones de reentrada demostraron que sobreviviría una parte suficiente del escudo térmico, y también la cápsula.
Un análisis adicional examinó qué ocurriría si se desprendiera un bloque entero de Avcoat. Llegó a la conclusión de que una estructura bajo el escudo térmico hecha de fibra de carbono y titanio mantendría intacta la cabina de la tripulación durante la reentrada.
Dijo que los ingenieros de la NASA se mostraron cooperativos.
“Lo que te diré es que cada vez que hablaba con alguien, tenía al Columbia en mente”, dijo. “Estaban agradecidos de que los presionara. Agradecían que dudara de ellos. Agradecían que los obligara a demostrarlo”.
Dijo que también había intentado ponerse a disposición de cualquier disidente que pudiera haberse sentido temeroso por la dirección de la NASA para plantear sus preocupaciones, y que no había tenido noticias de ninguno.
Eso era muy diferente de la cultura que encontró tras la pérdida del Columbia, dijo Olivas.
En enero, Isaacman invitó a Olivas y a Camarda a un día de presentaciones técnicas en las que los ingenieros de la NASA explicaron sus razones para utilizar el escudo térmico con imperfecciones.
Camarda no estaba convencido. “Definitivamente, la NASA no dispone de datos que demuestren que es seguro”, dijo. “Me di cuenta de que estaban utilizando el mismo pensamiento con puntos flacos y las mismas herramientas de análisis burdas, similares a las del Columbia, similares a las del Challenger”.
Para Olivas, sin embargo, aquella reunión aclaró algunas preocupaciones que le quedaban, y envió un mensaje de texto a Wiseman, en el que le dijo que confiaba en que la NASA había hecho un buen trabajo mitigando el riesgo para la tripulación de la misión Artemis II.
“No se los habría dicho, por respeto a ellos o a la familia, si no lo sintiera así”, dijo Olivas. “Nunca lo habría aprobado por el bien de la NASA”.