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Autonomous Spaceport Drone Ship. Los buques de aterrizaje de SpaceX.

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El 8 de abril de 2016, SpaceX, la compañía espacial de Elon Musk, consiguió por primera vez aterrizar con éxito uno de sus cohetes reutilizables Falcon 9 sobre la cubierta de uno de sus buques plataforma de aterrizaje, el Of Course I Still Love You, en las aguas del océano Atlántico, después de haberlo enviado al espacio minutos antes con suministros para la Estación Espacial Internacional, quemando una nueva etapa hacia su objetivo final: el establecimiento de una colonia humana en Marte.

SpaceX.

La visión de Elon Musk, el empresario, inventor e ingeniero estadounidense, siempre ha tenido dos claros objetivos: reducir el efecto del cambio climático a través de una producción y consumos sostenibles de la energía, y reducir el riesgo de la extinción de la humanidad, expandiendo la misma por el universo.

Para el primero de ellos, sus esfuerzos se han centrado en la compañía Tesla Motors y la fabricación de sus automóviles eléctricos Tesla, la compañía SolarCity y sus servicios de energía a propietarios de viviendas, empresas y organizaciones gubernamentales o sin ánimo de lucro, y en el desarrollo de un sistema de transporte de alta velocidad denominado Hyperloop.

Para el segundo, Musk fundó en 2002 la compañía aeroespacial SpaceX, dedicada a la construcción de sus propias naves espaciales y al transporte en ellas de material para la Estación Espacial Internacional mediante un contrato firmado en 2006 con la NASA.

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Logos de algunas de las empresas creadas por Elon Musk.

Entre los hitos de SpaceX se encuentran la construcción del primer cohete privado en orbitar la Tierra, el Falcon 1 en 2008; ser la primera compañía privada en lanzar, poner en órbita y recuperar un vehículo espacial, el Dragon en 2010 y la primera también en enviar un vehículo espacial a la Estación Espacial Internacional, nuevamente el Dragon, en 2012.

Musk siempre ha insistido en la idea de rebajar los costes de los viajes espaciales a través de la reutilización de los cohetes de lanzamiento, teniéndolo en cuenta en el diseño de sus lanzadores Falcon 1 y Falcon 9, pensados para aterrizar de vuelta a la Tierra en vez de desecharlos dejándolos caer al mar después de un solo uso.

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La cápsula Dragon de SpaceX.

En el año 2014 SpaceX anunciaba el acuerdo con un astillero de Luisiana para la transformación de una barcaza de trabajos offshore en una plataforma marina de aterrizaje, denominada por la compañía como Autonomous spaceport drone ship, sobre la que aterrizar la fase de lanzamiento de sus cohetes y poder reutilizarlos en nuevas misiones.

Por qué en el mar.

La elección de aterrizar los cohetes en el mar no es trivial. Aunque acertar en una plataforma de solo 100 por 50 metros a merced de las olas es mucho más difícil que hacerlo en una gran extensión de terreno, la razón principal para intentarlo es el ahorro de combustible.

El lanzamiento del cohete no describe una trayectoria hacia arriba desde el punto de partida, si no que sigue una parábola hacia el océano. Para volver al punto de lanzamiento el cohete debería tener suficiente combustible de reserva para frenar, dar la vuelta, y volver todo el camino de vuelta. Aterrizando en el mar, el cohete debe frenar, colocarse en posición vertical, e ir frenando poco a poco durante el descenso, ahorrando todo el camino hasta el punto de partida, mientras la plataforma de aterrizaje navega hasta la posición adecuada para recibirlo.

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Esquema de la trayectoria descrita por el Falcon 9 desde el despegue hasta el aterrizaje en el mar.

Los buques plataforma de aterrizaje.

Tres son las barcazas que SpaceX ha modificado para convertirlas en sus buques plataforma de aterrizaje: dos bautizadas como Just Read the Instructions y una tercera como Of Course I Still Love You.

La primera Just Read the Instructions era originalmente la barcaza Marmac 300, construida por Gulf Coast Fabrication en 1998, y operada por McDonough Marine Services. En 2014 fue modificada en un astillero de Luisiana para convertirse en el primero de los buques autónomos para aterrizaje de los cohetes de SpaceX.

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El buque plataforma de aterrizaje Just Read the Instructions.

El Just Read the Instructions fue utilizado en dos intentos infructuosos de aterrizaje de los cohetes Falcon 9 en el océano Atlántico, en enero y junio de 2015. Después de estos dos intentos la embarcación fue retirada para ser sustituida por el Of Course I Still Love You.


Para los aterrizajes en el océano Pacífico, SpaceX modificó la Marmac 303, construida en 2013 y modificada en 2015 también en Luisiana, y remolcada hasta la costa oeste a través del Canal de Panamá. Después del primer y único intento hasta la fecha de aterrizar un Falcon 9 sobre su cubierta en enero de 2016, la embarcación fue bautizada como Just Read the Instructions, recibiendo el mismo nombre que la anterior.

En septiembre de 2013, Signal International entregaba a McDonough Marine Service la Marmac 304. Después de ser modificada en Luisiana, la embarcación, bautizada como Of Course I Still Love You, estaba lista en 2015 para ser entregada a SpaceX como sustituta del primer Just Read the Instructions.

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El Of Course I Still Love You.

La Of Course I Still Love You entró por primera vez en servicio en junio de 2015, aunque no recibió al cohete Falcon 9 al desintegrarse este durante el despegue. En otro intento en marzo de 2016 sufrió algún daño al estrellarse contra ella el cohete. Finalmente, el 8 de abril de 2016, 9 minutos y diez segundos después del lanzamiento, el Of Course I Still Love You, a unos 300 kilómetros de Cabo Cañaveral, recibía con éxito sobre su cubierta al último de los cohetes Falcon 9 enviados al espacio con carga para la Estación Espacial Internacional.


Es un barco, no una barcaza.

Tres buques están implicados en cada uno de los aterrizajes: el remolcador que acerca la plataforma hacia el lugar del aterrizaje (el Elsbeth III), un buque de apoyo desde el que el personal de SpaceX monitoriza la operación (el GO Quest), y el buque plataforma de aterrizaje. Tres o cuatro días antes del lanzamiento, los tres buques parten hacia el punto de aterrizaje, más de 300 kilómetros mar adentro.

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El buque de apoyo GO Quest.

Los buques plataforma de aterrizaje tienen una eslora de casi 90 metros por una manga de 30 metros, y un peso de cerca de 4 toneladas. Mientras el personal de SpaceX vigila el aterrizaje a cierta distancia desde el buque de apoyo, la embarcación, sin nadie a bordo, se coloca por sí misma en la posición adecuada, guiada por un sistema de GPS y coordinada con la posición del cohetes, propulsada por cuatro propulsores azimutales Thrustmaster de 220 kW de potencia cada uno.

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Esquema del Portable Dynamic Positioning System de Thrustmaster.

Las plataformas están equipadas con multitud de sensores, elementos de medida y cámaras para recoger todos los datos producidos durante el aterrizaje y transmitirlos en tiempo real al centro de control de la misión. Dos horas después del aterrizaje del cohete en la plataforma, el personal de SpaceX sube a bordo para asegurar el transporte hasta la base en tierra firme.

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El Falcon 9 en la cubierta del Of Course I Still Love You.

Para saber más:

– You Can Practically Smell the Rocket Fuel In SpaceX’s Barge Landing Photos, en Popular Mechanics

– SpaceX’s Landing Drone Ship Is Just As Complicated As The Rocket, en Foxtrot Alpha

– SpaceX finally nails landing on drone ship, one giant step for reusable rockets, en CNET


Fuentes gráficas:   en.wikipedia.org   scifi.stackexchange.com   spacex.com   emaze.com   reddit.com   shipspotting.com   infoflotforum.ru   pddnet.com

Un artículo de Juan A Oliveira. Si te ha gustado la entrada, puedes seguir el blog por TwitterFacebook  o correo electrónico (búscalo más abajo),  para recibir las actualizaciones semanales.

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